Разработка урока "Процессор. Основные технические характеристики"
план-конспект урока по информатике и икт (10 класс) на тему

Процессор. Основные технические характеристики

        ЦЕЛИ УРОКА:

1. учебные: закрепление пройденного материала;

продолжение знакомства с аппаратной реализацией компьютера (устройства хранения и обработки информации);

контроль уровня знаний, умение и навыков по теме «Магистрально-модульный принцип строения компьютера»;

2. развивающие: развивать у обучающихся умение выделять главное, существенное, обобщать имеющиеся факты, логически излагать мысли;

расширить связи с другими учебными предметами (в данном случае – «информатика – физика»).

3. воспитательные: добиться сознательного усвоения материала;

научить умению «слушая, слышать»;

способствовать формированию чувства коллективизма и здорового соперничества, умению отстаивать свои взгляды;

работать над повышением грамотности устной речи;

I. Организационный момент

Сообщаю информацию о новых профессиях в области информационных технологий (показываю папку, содержащую информационный материал).

II. Проверка домашнего задания

Диктант по теме «Магистрально-модульный принцип строения ЭВМ» (прилагается)

1. Системная шина, включающая в себя три многоразрядные шины – магистраль.
2. Шина передачи данных  между различными устройствами – данных.
3. Шина, которая осуществляет выбор устройств или ячейки памяти, куда передаются или откуда считываются данные – шина адреса.
4.  По этой шине передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией по магистрали – шина управления.
5. Количество однобайтовых ячеек оперативной памяти, который могут иметь уникальные адреса – адресное пространство.
6. Принцип, положенный в основу архитектуры современных компьютеров – магистрально-модульный.

3. Новый материал

Создание проблемной ситуации: постановка конкретных вопросов, побуждающих учащихся делать сравнения, обобщения, выводы из ситуации, сопоставлять факты.

Что же является самой важной частью ПК? Можно назвать множество деталей компьютера. Но процессор, пожалуй, самый подходящий кандидат на этот почетный титул. Как вы думаете почему?...

Процессор – маленькая плоская полупроводниковая пластина (20х20мм), заключенная в плоский корпус с рядами металлических штырьков (контактов). Аппаратно реализуется на большой интегральной схеме (БИС) т.к. позволяет разместить огромное количество (примерно 42 млн) функциональных элемента (переключателей), размером около 0,13 микрон (1 микрон = 10-6 метра).

В общем случае под процессором понимают  устройство производящее набор операций над данными, представленными в цифровой форме (двоичным кодом). Применительно к вычислительной технике под процессором понимают центральное процессорное устройство (CPU), обладающее способностью выбирать, декодировать и выполнять команды, а также передавать и принимать информацию от др. устройств. Процессор – это электронная схема, выполняющая обработку информации.

Характеристика

1. Тактовая частота – определяет быстродействие процессора, т.е. количество тактов в секунду.
2. Такт – это промежуток времени между началами подачи двух последовательных импульсов специальной микросхемой – генератором тактовой частоты, синхронизирующим работу узлов компьютера (чем больше тактовая частота, тем больше операций в секунду выполняет процессор).

/Заполнить таблицу, используя информацию из сети Интернет/

3. Разрядность – максимальное количество разрядов, которые могут обрабатываться или передаваться одновременно:

• разрядность внутренних регистров процессора;
• разрядность шины данных от нее зависит скорость передачи информации между процессором и другими устройствами;
• разрядность шины адреса – определяет адресное пространство, т.е. максимальное количество байтов памяти, к которым может «обратиться» процессор.

4. Производительность – интегральная характеристика. Зависит от частоты процессора, его разрядности и особенностей архитектуры (например, от наличия кэш-памяти). Производительность не вычисляется, она определяется в процессе тестирования по скорости выполнения процессором определенных операций.

5. Механизм размещения процессоров:  вертикальный (Slot), горизонтальный (Socket).

Наиболее популярные процессоры сегодня производят фирмы Intel, AMD

Intel : Celeron упрощённый вариант Pentium, Pentium 4, Core 2 Quad, Core i7, Xeon (серия процессоров для серверов), Itanium, Atom (серия процессоров для встраиваемой техники) и др. AMD имеет в своей линейке процессоры архитектуры x86 –  Athlon, Duron, Sempron и x86-64 (Athlon 64, Athlon 64 X2, Opteron и др.).

Доли компаний на рынке

По данным агентства iSuppli, Intel имеет по итогам 2008 долю на рынке в 80,5 % (в 2007 — 78,9 %), AMD — 12 % (13,1 %), все остальные — 7,5 % (7,9 %).

/Найдите информацию о том, какую долю на рынке продаж занимают ведущие фирмы-производители процессоров в 2009 году/

Будущие перспективы

В ближайшие 10-20 лет, скорее всего, изменится материальная часть процессоров ввиду того, что технологический процесс достигнет физических пределов производства. Возможно, это будут:

квантовый компьютер — гипотетическое вычислительное устройство, которое путем выполнения квантовых алгоритмов существенно использует при работе квантовомеханические эффекты, такие как квантовый параллелизм и квантовая запутанность.

Молекулярные компьютеры - вычислительные системы, использующие вычислительные возможности молекул (преимущественно, биологических). Молекулярными компьютерами используется идея вычислительных возможностей расположения атомов в пространстве.

ДНК-компьютер — вычислительная система, использующая вычислительные возможности

молекул ДНК.

Кэш или (от фр. cacher — прятать) — промежуточный буфер с быстрым доступом, содержащий копию той информации, которая хранится в памяти с менее быстрым доступом, но с наибольшей вероятностью может быть оттуда запрошена. Кэш — это память с большей скоростью доступа, предназначенная для ускорения обращения к данным, содержащимся постоянно в памяти с меньшей скоростью доступа (далее «основная память»). Кэширование применяется ЦПУ, жёсткими дисками, браузерами и веб-серверами.

Ряд моделей центральных процессоров (ЦП) обладают собственным кэшем, для того чтобы минимизировать доступ к оперативной памяти (ОЗУ).

4. Домашнее задание

§1.1 (1.1.2.), с. 22 вопросы

Ресурсы:

http://thor.kubsu.ru