Λύσεις — Μάθημα 4.4 · Οικογένειες επεξεργαστών (Έλεγχος Γνώσεων, σελ. 186)
Απαντήσεις στις ερωτήσεις του βιβλίου για τις οικογένειες επεξεργαστών.
Χαρακτηριστικά κύριων επεξεργαστών
Ερώτηση: Ποια τα χαρακτηριστικά των κυριότερων επεξεργαστών των PC;
Απάντηση:
- 8088/8086: 16-bit καταχωρητές, 20-bit διευθύνσεις (1 MB)· ο 8088 έχει 8-bit εξωτ. διάδρομο, ο 8086 16-bit.
- 80286: 16-bit, 24-bit διευθύνσεις (16 MB), ~4,5 κύκλοι/εντολή, multitasking.
- 80386: 32-bit αρχιτεκτονική, 4 GB (DX)· SX φθηνός (16-bit εξωτ.), SL φορητών.
- 80486: 32-bit, 2 κύκλοι/εντολή, L1 cache 8 KB, μαθ. συνεπεξεργαστής.
- Pentium: 64-bit εξωτ. διάδρομος, MMX (πολυμέσα).
- Pentium Pro/II/Xeon/Celeron: 36-bit διευθύνσεις (64 GB), έως 3 εντολές/κύκλο, ενσωματωμένη L2.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Σταδιακή αύξηση εύρους (8→16→32→64 bit), μνήμης (1MB→64GB), μείωση κύκλων/εντολή & ενσωμάτωση cache — από 8088 έως Pentium II.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: αναφορά ≥3 επεξεργαστών με βασικά χαρακτηριστικά.
Μικρότερος εξωτ. διάδρομος
Ερώτηση: Γιατί οι 8088 & 80386SX έχουν μικρότερο εύρος εξωτ. διαδρόμου από τους 8086 & 80386DX;
Απάντηση:
- Για χαμηλότερο κόστος: με μικρότερο εξωτ. διάδρομο (8-bit ο 8088, 16-bit ο 80386SX) χρησιμοποιείται φθηνότερη μνήμη & περιφερειακά μικρού εύρους.
- Έτσι προσφέρεται ένας ισχυρός επεξεργαστής σε οικονομικό σύστημα (με μικρή μείωση ταχύτητας — μεταφορές σε περισσότερα βήματα).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Για φθηνότερα συστήματα: μικρότερος εξωτ. διάδρομος → φθηνότερη μνήμη/περιφερειακά μικρού εύρους.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: λόγος = κόστος (φθηνότερη μνήμη μικρού εύρους).
Εσωτ. > εξωτ. συχνότητα
Ερώτηση: Γιατί κάποιοι επεξεργαστές λειτουργούν εξωτερικά με μικρότερη συχνότητα απ' ό,τι εσωτερικά;
Απάντηση:
- Ο εξωτερικός διάδρομος & η μνήμη δεν μπορούν να λειτουργήσουν στις πολύ υψηλές συχνότητες του επεξεργαστή (εξωτ. ≤ ~66 MHz).
- Έτσι η εσωτερική συχνότητα είναι πολλαπλάσια της εξωτερικής.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Γιατί ο εξωτερικός διάδρομος/μνήμη δεν φτάνουν τις υψηλές εσωτερικές συχνότητες· η εσωτερική είναι πολλαπλάσιο της εξωτερικής.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: περιορισμός εξωτερικού διαδρόμου/μνήμης.
Ενσωματωμένη L2 cache
Ερώτηση: Γιατί η ενσωμάτωση L2 cache επιταχύνει σημαντικά τον επεξεργαστή;
Απάντηση:
- Μέχρι τον Pentium η L2 ήταν στη μητρική → επικοινωνία μέσω του αργού εξωτερικού διαδρόμου (≤66 MHz).
- Ενσωματωμένη στο ολοκληρωμένο, επικοινωνεί μέσω εσωτερικού διαδρόμου με συχνότητα έως 450 MHz → πολύ γρηγορότερη πρόσβαση.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Γιατί επικοινωνεί μέσω γρήγορου εσωτερικού διαδρόμου (έως 450 MHz) αντί του αργού εξωτερικού (≤66 MHz).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: εσωτερικός (γρήγορος) vs εξωτερικός (αργός) διάδρομος.