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Che cosa sono gli autobus in un tipico microprocessore?

Che cosa sono gli autobus in un tipico microprocessore?


In un microprocessore, la parte centrale di qualsiasi computer, elettronica segnali di flusso lungo le vie chiamato autobus. Gli autobus portano informazioni attraverso diverse parti interne del microprocessore, quali suoi registri, l'aritmetica e unità logica e controller di memoria e circuiti esterni al microprocessore. Un tipico microprocessore ha due autobus principale, uno per la memoria indirizzi, l'altra per i dati.

Dati

Il bus dati gestisce segnali di dati del microprocessore. Si tratta di un insieme di fili condurre segnali in parallelo; il numero di fili è solitamente un multiplo di 8, ad esempio 8, 16, 32 o 64. Come con le corsie di un'autostrada, i fili più il bus ha, più dati che trasporta; microprocessori precedenti e più a basso costo hanno più piccoli numeri di fili, unità successive tendono ad avere più. Dati del microprocessore possono essere numeri per i calcoli o caratteri in un nome, l'indirizzo o la descrizione.

Indirizzo

Bus indirizzi del microprocessore trasporta segnali che rappresentano posizioni di indirizzamento della memoria. Come il bus di dati, il bus di indirizzo è composto da fili paralleli in gruppi di otto, ognuno dei quali è un bit di indirizzo. Microprocessori poco costosi utilizzano indirizzi a 16 bit, chip più moderni hanno indirizzi a 32 e 64-bit. Quando il microprocessore memorizza o recupera i dati in memoria RAM, in primo luogo specifica posizione di dati come un numero di indirizzo. Una volta che esso pone il numero su bus indirizzi, trasferisce i dati da o verso la posizione di memoria. I trasferimenti avvengono tra i registri del microprocessore, tra registri e memoria RAM o tra posizioni di memoria RAM.

Lato anteriore

Alcuni microprocessori hanno un percorso chiamato il Front Side Bus. Il FSB collega il microprocessore a componenti esterni quali RAM sulla scheda madre e trasporta in genere 64 bit alla volta. Trasporta una combinazione di dati, indirizzi e segnali di controllo. Sulla scheda madre, i segnali si muovono a velocità molto elevate, ma all'interno del microprocessore, velocità sono ancora più elevati. Questo significa che il FSB è un po ' più lento rispetto al microprocessore stesso; il più veloce il FSB, meno tempo il microprocessore attende per i dati.

Lato posteriore

L'autobus parte posteriore comunica con una forma ad alta velocità di memoria esterna denominata cache di livello 2. Quando il microprocessore richiede dati, sembra in primo luogo per esso nella cache; il livello 1 è il microprocessore stesso, livello 2 potrebbe essere il microprocessore o nei chip di memoria esterna. Se il microprocessore rileva i dati nella cache, viene recuperato molto più rapidamente il recupero da RAM esterna. Memoria cache è costoso e limitato nelle dimensioni, ma se il microprocessore rileva dati utilizzati di recente nella cache, si accelera l'elaborazione da diverse volte.