CPU descriprion

1. Βιβλίο Σημειώσεων: 29-34
Βιβλίο Ασκήσεων: 21-24
Έλενα Ευθυμιάδου
Γ.2.M2: Η Κεντρική Μονάδα
Επεξεργασίας (ΚΜΕ-CPU)

2. Οι μαθητές και οι μαθήτριες να είναι σε θέση να:
 Αναφέρουν τα μέρη της Κεντρικής Μονάδας Επεξεργασίας και εξηγούν σε γενικές γραμμές τον ρόλο
τους:
 Αριθμητική και Λογική Μονάδα (Arithmetic and Logic Unit)
 Καταχωρητές (Registers)
 Μονάδα Ελέγχου (Control unit).
 Αναφέρουν τον ρόλο του Χρονιστή (Clock).
 Αναφέρουν τι είναι ο πυρήνας και πώς ο αριθμός των πυρήνων επηρεάζει την επεξεργασία δεδομένων.
 Αναγνωρίζουν και αναφέρουν τα κύρια χαρακτηριστικά μιας ΚΜΕ (ταχύτητα χρονιστή, αρχιτεκτονική,
αριθμός πυρήνων, κατανάλωση ρεύματος και τιμή) και τις μονάδες μέτρησης τους.
 Συγκρίνουν δύο ΚΜΕ με βάση τα κύρια χαρακτηριστικά τους.
 Επιλέγουν σε εργασιακά παραδείγματα/προβλήματα την καταλληλότερη από έναν κατάλογο ΚΜΕ με
βάση τα χαρακτηριστικά τους.
Δείκτες Επιτυχίας

4.  Το εξάρτημα (ηλεκτρονικό
ολοκληρωμένο κύκλωμα) που είναι
υπεύθυνο για την επεξεργασία των
δεδομένων, εκτελώντας τις εντολές από
ένα πρόγραμμα. Συχνά αναφέρεται και
ως μικροεπεξεργαστής (microprocessor).
Αποτελείται από την Αριθμητική και
Λογική Μονάδα, την Μονάδα Ελέγχου
και τους Καταχωρητές.
Kεντρική Μονάδα Επεξεργασίας,
KME (Central Processing Unit, CPU):

5.  Μια συλλογή από ηλεκτρονικά κυκλώματα
φτιαγμένα για να εκτελούν αριθμητικές πράξεις,
συγκρίσεις και λογικούς συλλογισμούς. Αποτελεί
μέρος της ΚΜΕ.
Αριθμητική και Λογική Μονάδα
(Arithmetic and Logic Unit -ALU):

6.  Μια συλλογή από ηλεκτρονικά κυκλώματα που
ελέγχουν και συντονίζουν τη λειτουργία της ΚΜΕ
και των άλλων μερών του υπολογιστή, ώστε να
λειτουργούν αρμονικά και αξιόπιστα. Αποτελεί
μέρος της ΚΜΕ.
Μονάδα Ελέγχου (Control Unit):

7.  Ειδικοί αποθηκευτικοί χώροι που βρίσκονται μέσα
στην ΚΜΕ και συνεργάζονται με την Αριθμητική και
Λογική Μονάδα για εύκολη και γρήγορη πρόσβαση
σε δεδομένα και πληροφορίες.
Καταχωρητές (Registers):

8.  Ηλεκτρονικό εξάρτημα το οποίο στέλνει
αδιάκοπα στα μέρη της ΚΜΕ μια σειρά από
ηλεκτρικούς παλμούς για να
συντονίζονται. Καθορίζει την ταχύτητα με
την οποία η ΚΜΕ εκτελεί εντολές από ένα
πρόγραμμα. Η συχνότητα των παλμών
μετριέται σε Hz (Hertz), π.χ. 1 GHz.
Χρονιστής ή Ρολόι (Clock):

9. 1. Το πιο κύριο χαρακτηριστικό μιας ΚΜΕ είναι η αρχιτεκτονική
της, δηλαδή πώς σχεδιάστηκε από τον κατασκευαστή της.
2. Το δεύτερο βασικό χαρακτηριστικό είναι η συχνότητα του
χρονιστή της και
3. Tο τρίτο είναι η ενέργεια που καταναλώνει ανά
δευτερόλεπτο (ονομάζεται ισχύς) και μετριέται σε Βατ (Watt,
W).
Κύρια χαρακτηριστικά μιας ΚΜΕ:
Για ΚΜΕ κάποιας συγκεκριμένης αρχιτεκτονικής, όσο αυξάνεται η συχνότητα
του χρονιστή, τόσο αυξάνεται και η κατανάλωση ενέργειας.

10. Επεξεργαστής Α
449€
-Κατασκευαστής HP
-Τύπος επεξεργαστή Intel Core I3-350M
3,5 GHz
-RAM 2 GB
-Λειτουργικό Σύστημα Windows 7.0
Home
Premium (64bit) GR/EN
-Βάρος 2 Kgr
-Οθόνη 17"
-Σκληρός Δίσκος 250GB
-Κάρτα γραφικών Intel HD
-Εγγύηση 1 έτος
Επεξεργαστής B
349€
-Κατασκευαστής HP
-Τύπος επεξεργαστή AMD C-50
2 GHz
-RAM 2 GB
-Λειτουργικό Σύστημα Windows 7.0
Home Premium (64bit) GR/EN
-Βάρος 2,55 Kgr
-Οθόνη 15"
-Σκληρός Δίσκος 320GB
-Κάρτα γραφικών AMDMD Radeon HD
6310
-Εγγύηση 1 έτος
Ποιος από τους παρακάτω θα έχει μεγαλύτερη
κατανάλωση ρεύματος και γιατί;

11. Επεξεργαστής Α
449€
-Κατασκευαστής HP
-Τύπος επεξεργαστή Intel Core I3-350M
3,5 GHz
-RAM 2 GB
-Λειτουργικό Σύστημα Windows 7.0
Home
Premium (64bit) GR/EN
-Βάρος 2 Kgr
-Οθόνη 17"
-Σκληρός Δίσκος 250GB
-Κάρτα γραφικών Intel HD
-Εγγύηση 1 έτος
Ποιος από τους παρακάτω θα έχει μεγαλύτερη
κατανάλωση ρεύματος και γιατί;
Επεξεργαστής Δ
€512.91
-Τύπος επεξεργαστή Intel Core i5-2300
processor
2,5 GHz
-RAM 3 GB
-Λειτουργικό Σύστημα Windows 7.0
Home Premium English
-Βάρος 3 Kgr
-Οθόνη 15"
-Σκληρός Δίσκος 500GB
-Εγγύηση 1 έτος

12.  Τα τελευταία χρόνια έχει επικρατήσει η πρακτική να τοποθετούν οι
κατασκευαστές περισσότερες από μία ΚΜΕ στο ίδιο ολοκληρωμένο κύκλωμα.
Αυτές ονομάζονται πυρήνες και προσφέρουν ταυτόχρονη εκτέλεση
περισσότερων από μία εντολών.
 Πολλοί πυρήνες οδηγούν στη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας. ΄Οταν οι
ανάγκες για υπολογισμό είναι περιορισμένες, αυτόματα διακόπτεται η λειτουργία
όσων πυρήνων δεν χρειάζονται και έτσι δεν καταναλώνουν ηλεκτρικό ρεύμα.
 Μπορούν να κατασκευαστούν εξειδικευμένοι πυρήνες που να ενεργοποιούνται
ανάλογα με τις απαιτήσεις του χρήστη, π.χ. ένας απλός πυρήνας με χαμηλή
κατανάλωση ενέργειας, ένας με εξειδικευμένες δυνατότητες για επεξεργασία
γραφικών και παιγνίδια, ένας για πολύπλοκους υπολογισμούς με μεγάλη ακρίβεια
κ.λπ.
Πυρήνας: