Suoritin
Wikipedia
Suoritin tai prosessori (engl. 'Central Processing Unit' eli CPU) on tietokoneen sydän, joka suorittaa tietokoneohjelman sisältämiä konekielisiä käskyjä. Mikäli suorittimen kaikki osat on pakattu yhdelle mikropiirille, kutsutaan sitä mikroprosessoriksi. Kaikki nykyiset suorittimet ovat mikroprosessoreja.
Tietokoneen yleisnopeus riippuu paljon juuri suorittimen nopeudesta. Suorittimen nopeus riippuu sekä sen käyttämästä teknologiasta että kellotaajuudesta. Kellotaajuus ilmoitetaan megahertseinä (MHz) tai gigahertseinä (GHz). Kellotaajuuden lisäksi suorittimen tehokkuuteen vaikuttaa kuinka pitkä sen liukulukuhihna on ja kuinka suuri L2-välimuisti suorittimessa on. Uusimissa suorittimissa käytetään jo kahta tai useampaa ydintä. Ns. moniytimellisyys mahdollistaa sen että monia raskaita laskutehtäviä vaativia ohjelmia voidaan ajaa tietokoneella samanaikaisesti ilman että toinen prosesseista häiriintyy.
Mooren lain mukaan mikropiirien sisältävien transistorien määrä kaksinkertaistuu noin puolessatoista vuodessa. Suorittimien kohdalla tämä laki on toistaiseksi pitänyt melko hyvin paikkansa.
Suorittimet jaetaan perheisiin niiden yhteensopivuuden mukaan. Saman perheen uudempi suoritin pystyy suorittamaan ohjelmia, jotka on tehty saman perheen aikaisimmille suorittimille. Toisinpäin tämä ei välttämättä ole mahdollista erilaisten käskykantalaajennusten vuoksi.
Emolevy määrittelee sopivat suoritintyypit.
[muokkaa] Suoritinperheitä
- Intelin IA-32 yhteensopivat suorittimet, mukaan lukien AMD:n suorittimet.
- Intelin IA-64-suorittimet.
- AMD:n AMD64-suorittimet
- Zilog Z80-suoritinperhe.
- Motorolan 68000-suoritinperhe.
- SPARC-suoritinperhe.
- MIPS Computer Systemsin MIPS-suoritinperhe.
- Hewlett-Packardin PA-RISC
- Digitalin Alpha-suoritinperhe
- IBM:n POWER -suoritinperhe
- Apple-IBM-Motorola -allianssin PowerPC-suoritinperhe.
- ARM/StrongARM/XScale -suorittimet
Suoritinperheet voidaan edelleen jakaa arkkitehtuureihin niiden iän ja sukupolven mukaan. Esimerkiksi SPARC-perheen aikaisemmat arkkitehtuurit, HyperSPARC ja SuperSPARC, toteuttavat SPARC v7 -käskykannan ja uudemmat arkkitehtuurit 64-bittisen SPARC v9 -käskykannan, jota käyttäviä malleja ovat Sun Microsystemsin UltraSPARCin eri mallit ja Fujitsun SPARC64.
PC-yhteensopivissa suorittimissa on useita kilpailevia valmistajia, joiden suorittimet käyttävät kaikki IA-32-käskykantaa (Intelin määrittelemä 32-bittinen käskykanta). Jokaisella valmistajalla on useita arkkitehtuureita, jotka jakaantuvat useisiin malleihin. Esimerkiksi AMD:n Athlon-suorittimen ensimmäinen malli on mallinumeroltaan K7, toinen malli on K75, ja myöhempi neljäs on "Thunderbird"-malli. Edelleen eri malleja on saatavilla eri kellotaajuuksilla.
Lähes jokainen valmistaja ja suoritinsukupolvi laajentaa suorittimen käskykantaa uusilla käskyillä. Tällaisia laajennuksia ovat mm. MMX, VIS, 3DNow!, SSE ja AltiVec, joista on kaikista lisäksi useampia versioita uusien arkkitehtuurien mukana. Jotkin uudemmat PC-yhteensopivat suorittimet määrittelevät myös oman käskykantansa IA-32 käskykannan lisäksi. Esimerkiksi AMD:n uudemmat suorittimet pystyvät ajamaan oman 64-bittisen käskykantansa, AMD64:n mukaisia ohjelmia IA-32 ohjelmien lisäksi, muodostaen siten tosiasiassa oman suoritinperheensä.
Suoritinarkkitehtuurit voidaan jakaa ryhmiin esimerkiksi konekäskyjen perusrakenteen mukaan seuraavasti:
- CISC (Complex Instruction Set Computer)
- RISC (Reduced Instruction Set Computer)
- VLIW (Very Long Instruction Word)
- TTA (Transport Triggered Architecture)
[muokkaa] Katso myös
