53
soni. Bu texnologik ko‘rsatgichlar MP ishlab chiqarilishini iqtisodiy nuqtaiy
nazardan maqsadga muvofiqligini aniqlab beradi. Bu ko‘rsatgichlardan keyin ishlov
beriladigan so‘zning razryadligi, mikroprotsessor tezligi (ichki va tashqi shinadagi
takt chastotasi, bir sekund davomida asosiy operatsiyalarni bajarilish vaqti),
manzillanadigan hotira sig‘imi, boshqarish qurilmalarning turi, buyruqlar tizimining
samaradorligi, uzulishlar bosqichining soni, hotiraga bevosita ega bo‘lish,
kiritish/chiqarish interfeysining o‘tqazish xususiyati, manba kuchlanish qiymati va
soni, ishlatiladigan signallarning nominal ko‘rsatgichlari, istemol quvvati;
mikroprotsessor to‘plamiga kiruvchi qo‘shimcha
qurilmalarning vazifasi, tarkibi va
soni; dasturiy ta’minotni loyihalashtirishni quvvatlash va bazi mahsus
ko‘rsatgichlar.
Har qanday mikroprotsessor tizimining asosiy ko‘rsatgichi uning
unumdorligidir, umumiy holda bu ko‘rsatgichni quyidagicha tushuniladi – vaqt
birligi oralig‘ida bajariladigan mikrooperatsiyalarning soni va hotiraga hamda
tashqi qurilmaga ega bo‘lish vaqti. Mikroprotsessor tizimining maksimal
unumdorligining ko‘rsatgichi bo‘lib birinchi navbatda hotiraga ega bo‘lishning
minimal vaqti va protsessorning maksimal bo‘lishi mumkin bo‘lgan takt chastotasi
bo‘la oladi.
Yuqorida keltirilgan fikir va muloxazalarga asosan o‘rnatilgan
tizim
protsessorlarini quyidagicha turlarga ajratish mumkin.
Mikroprotsessor (MP)
- bitta mikrosxema shaklida joriy etilgan protsessor
uzeli. Ko‘pincha umumiy masalalarni yechish uchun ishlatiladi va asosan shaxsiy
kompyuterlarda, serverlarda, superkompyuterlarda va yuqori unumdorli real vaqt
o‘rnatilgan tizimlarida ishlatiladi.
Mikrokontoller (MK)
– bitta kristalda joylashtirilgan protsessor uzelidan,
dasturlarni saqlash uchun doimiy hotiradan (o‘nlab kilobayt), axborotlarni saqlash
uchun operativ hotiradan (bir necha kilobayt) va turli kiritish-chiqarish qurilma
to‘plamidan iborat. MK keng miqyosda uncha qimmat bo‘lmagan o‘rnatilgan real
vaqt tizimlarda qo‘llaniladi.
54
Kristaldagi tizim (bitta mikrosxema ko‘rinishidagi mikrokontroller - SoC )
bitta kristalda joylashgan
va butun bir ishlov berish qurilmasining vazifasini
bajaradi. Farqi murakkabligi yuqori, mahsus masalaga yo‘naltirilganligi va
loyihalashtirishga yondishishida –apparat qismi standart yo‘lga qo‘yilgan (IP-
yadrolar) bloklardan yig‘iladi, dasturiy qismini yig‘ish uchun esa tayyor drayverlar
ishlatiladi.
Kristaldagi tizim odatda uchta asosiy raqamli tizimli bloklardan tashkil topgan
bo‘ladi: protsessor, hotira va mantiq. Protsessor yadrosi boshqarish oqimini joriy
etadi, qachonki har bir boshqarish dasturi tomonidan bir hil operatsiyalarga ishlov
berishni bajarish ketma-ketligi o‘rnatilsa, bu esa integral sxemani bo‘lishi mumkin
bo‘lgan ishlash algoritmlaridan birini berishga imkon beradi. Hotira esa uning
asosiy vazifasi bo‘yicha ishlatiladi – protsessor yadrosining
dastur kodini va
axborotni saqlaydi. Mantiqiy ishlov berish uchun mahsuslashtirilgan apparatli
qurilmalarni va axborotlarni o‘tishini joriy etish uchun ishlatiladi, ularni tarkibi va
vazifasini oxirgi ilova belgilab beradigan – axborotlar oqimidir.
Ko‘p seriyalarda ishlab chiqarilayoigan hozirgi zamonaviy mikrokontrollerlar
kristaldagi tizimga misol bo‘la oladi.
Kristaldagi tizimlar tarkibida bir necha protsessorli uzellar bo‘lishi mumkin,
umumiy holda turli hil. Bundek qurilmalar kristaldagi multiprotsessorli tizimlar deb
ataladi.
Raqamli signal protsessori (Digital signal processor - DSP)
– bu
mahsuslashtirilgan protsessor bo‘lib, real vaqt ish tartibida signallarga raqamli
ishlov berish uchun mo‘ljallangan. Signallarga raqamli ishlov berish masalasi bir
necha umumiy holatlarga ega. Birinchidan, ko‘p sonli ishlov beriladigan
axborotlar, ular berilgan diskretizatsiyalash davri bilan keluvchi (radio signal, tasvir,
nutiq) fizik kattaliklarni o‘qilganini tashkil etadi.
Ikkinchidan, odatda murakkab
matematik operatsiyalar bajariladi, ular tarkibiga filtrlash, identifikatsiyalash,
spektral taxlil, mashinali o‘qitishlar kiradi. Bu jadallik
bilan bajariladigan
operatsiyalarni amalga oshirish uchun DSP yaratilgan, masalan, “jamlash bilan
ko‘paytirish” operatsiyasi (MAS) odatda bir taktda bajariladi.
55
Kommunikatsion mikroprotsessorlar
– tarmoq va boshqa kommunikatsion
qurilmalarga joylashtirish (integratsiyalash) uchun loyihalashtirilgan
va u yuqori
unumdorli protsessor yadrosidan, moslashuvchan hotira kontrolleridan va mustaqil
mahsuslashtirilgan RISC protsessoridan tashkil topgan. Bu protsessor markaziy
protsessor uzelini tashqi qurilmalar bilan muloqat vazifalarini o‘z zimmasiga oladi
va undagi yuklanishni kamaytiradi. U tarmoq yo‘naltirgichlarida, shlyuzlarda, Coll-
markazlarda qo‘llaniladi.
Grafik protsessorlar (GPU)
– mahsuslashtirilgan protsessorlar, grafiklarni
aks ettirish (vizualizatsiya) uchun talab qilinadigan hisoblashlarni bajarishga
mo‘ljallab loyihalashtirilgan. Ular 3D-grafikani, soyalarni
qurishni va raqamli
videoni quvvatlaydilar. Bu vositalarni ishlab chiqarishda Intel, NVIDIA va AMD
yetakchi firmalardir. Bazi o‘rnatilgan ilovalar, hususan o‘yinlar GPU uchun yaxshi
tushadi. Grafik protsessorlar dasturlashning umumiy modeli tomon rivojlanmoqda
va shuning uchun jadal hisoblashlar talab etiladigan boshqa ilovalarda ham
ishlatilmoqda, o‘lchash texnikasi kabilarda. Odatda GPU ko‘p energiya istemol
qiladi va shuning uchun u energiya istemoliga qattiq talablar qo‘yilgan o‘rnatilgan
ilovalarda tatbiq etilmayapti.
