Počítač má dnes takmer každý vo svojom každodennom živote. Bez nej je dôležité rozpoznať dnešný život. Vyhľadávanie potrebných informácií, kontrola aktuálneho počasia, nákup a predaj tovaru, sledovanie filmov a programov – všetko sa dá robiť bez opustenia domova a bez hlásenia špeciálnych aktivít. Stačí zapnúť počítač a ísť na internet.

Málokto sa však zamýšľa nad tým, čo tvorí počítač, pomocou ktorého môžu tak rýchlo odstrániť všetky potrebné informácie. Jednou z hlavných súčastí počítača je procesor. Pochopením fungovania procesora môžete objaviť veľa nových vecí.

Aký je procesor?

Centrálny procesor, alebo ako sa tomu hovorí vo svete informatiky – CPU – je hlavným skladom každého počítača, jeho srdca a mozgu. Procesor sám kompiluje všetky príkazy vydávané počítačom, zhromažďuje všetky informácie a ukladá ich s inými počítačovými zariadeniami.

Dnes sú hlavnými výrobcami procesorov Intel a Advanced Micro Devices (AMD), ktoré nedávno vstúpili na trh informačných technológií a ukázali sa ako mimoriadne úspešné. Samozrejme, existujú aj iní výrobcovia, no s týmito gigantickými spoločnosťami sa ani zďaleka nedajú porovnávať. Dôležité je, že Intel a AMD neustále bojujú o prvé miesto v tvorbe procesorov, a to prostredníctvom získavania prvých pozícií pri vydávaní nových modelov. Nie je prekvapujúce, že práve tento boj vedie k stabilnému a jasnému rozvoju tejto oblasti informačných technológií.

Vonkajší vzhľad

Je dôležité začať sa pozerať na procesorové zariadenia vášho počítača z vonkajšej perspektívy. Na prvý pohľad je to len kovová škatuľka, na ktorej zadnej strane je malá doska s rozmermi približne 5x5 cm a rôzne kontakty, ktoré spájajú procesor so základnou doskou. V strede procesora sú milióny miliónov rôznych tranzistorov, ktoré tvoria hlavného robota.

Prečo by sa mal procesor hanbiť?

Samotný procesor sa skladá hlavne z piesku, presnejšie povedané, kremíka, ktorého tvorí menej ako 30 % zemskej kôry. Proces schvaľovania spracovateľov je zložitý a bude si vyžadovať špeciálne vybavenie a náklady na materiál. Stručne povedané, dizajn procesorov je podobný technológii iných fotografií - pri ich výrobe sa používa technológia fotolitografie. Úlohu fotografie tu zohrávajú „norky“ - nové procesory, ktoré pomocou špeciálneho vysokorýchlostného iónového bóru vytvárajú miniatúrnu štruktúru takmer bez tranzistorov. A pretože technologický postup je subtílnejší, lepšie sedí tesnosť a plynulosť práce tejto konštrukcie. Vzhľadom na veľkosť pokožky sú tieto štrukturálne prvky menej citlivé a podľa posledných predpovedí môže vôňa dosiahnuť maximálne 15 nm.

Môžete odobrať kryt a pozrieť sa na vnútorné časti procesora, inak hrozí poškodenie najjemnejších častí procesora, čo môže viesť až k jeho poruche.

skladníkov

Postupom času sa zariadenie a procesor jednoznačne zmení. Veľkosť procesorov sa mení. Dnes sa používajú rovnaké princípy procesorov, hoci predtým sa menila len veľkosť komponentov.

Stred procesora je tiež veľmi hrubý. Pozostáva zo základnej architektúry - všetko, čo zahŕňa dosku, jadrá (druh, ktorý ukladá rýchlostný kód počítača), zbernice (držadlá, ktoré sú pripevnené k základnej doske), ako aj revízie (časti ako menšie jadrá atď. ešte dôležitejšie a funkčnejšie).

Zobrazí sa kód rýchlosti počítača

Reakcia počítača na príkaz môže závisieť od množstva indikátorov: počtu jadier, počtu vlákien (možno nevystačíte s počtom jadier), veľkosti vyrovnávacej pamäte – vnútornej pamäte frekvencia procesora atď., rýchlosť zbernice, ako aj samotný proces výroby procesora .

Princíp robota

Po podrobnom preskúmaní zariadení sa môžete pozrieť na princíp robotického procesora. Počítač začne spracovávať po vydaní príkazu spievať z prehrávača.

Málokto však vie, že každý príkaz sa skladá z dvoch častí – operačnej časti a operandovej časti:

• Operačná časť príkazu ukazuje, k čomu má počítač prístup,
• Ďalšia časť príkazu dáva procesoru operandy – tie, za ktoré je procesor zodpovedný.

Každý procesor teda môže obsahovať dva dopravníky. výpočtové bloky. Sú oddelené komplikáciou príkazu zadaného počítaču v niekoľkých fázach: generovanie, dekódovanie (to znamená dekódovanie príkazu), komplikácia samotného príkazu, uloženie do pamäte procesora a uloženie dešifrovaných výsledkov. Všetky tieto fázy sú opísané v najkratšom čase. Keď je dopravník v prevádzke, skin stage má priradený jeden hodinový cyklus s rovnakou frekvenciou a výstup príkazu skin v procesore má priradených päť hodinových cyklov.

Ukladanie do vyrovnávacej pamäte akéhokoľvek procesora podporuje jeho produktivitu. Dnes je zvykom používať dve cache pamäte, pretože... Výber jedného viedol ku konfliktom a niekedy aj príkazom. Dôvodom je skutočnosť, že dva tímy sa pokúšali získať informácie z rovnakej vyrovnávacej pamäte. Samostatné ukladanie do vyrovnávacej pamäte úplne eliminuje možnosť takýchto situácií a umožňuje súčasné vyradenie dvoch tímov.

Keď pochopíte, ako počítačový procesor funguje, uvedomte si, že existujú rôzne typy výpočtových procesorov: lineárne, cyklické a nevyvážené.

• Lineárne procesory usporiadajú príkazy v poradí, v akom sú zapísané v RAM.
• Cyklické a dekonštruktívne procesory skladajú príkazy v poradí ako výsledok opätovného preverovania dekonštrukcií mysle.

Je dôležité vedieť, ako zaobchádzať so zbernicami procesora. Sú dve, jedna, švédska zbernica pracuje s vyrovnávacou pamäťou druhej úrovne, druhá zbernica (väčšia) je určená na prácu s výmenou informácií s inými zariadeniami.

Centrálny procesor je hlavným a najdôležitejším prvkom systému. Všetky úlohy súvisiace s prenosom údajov, príkazov, logických a aritmetických operácií sú vždy dokončené. Väčšina ľudí vie, čo je CPU, ale nerozumie princípu jeho fungovania. Tento článok nám umožňuje jednoducho a jasne vysvetliť, ako funguje CPU v počítači.

Pred pochopením základných princípov CPU je dôležité zoznámiť sa s jeho komponentmi, nielen rovnou doskou, ktorá je namontovaná na základnej doske, ale aj skladacím zariadením, ktoré sa skladá z mnohých prvkov. Správu o zariadení CPU si môžete prečítať v našom článku, ale teraz sa pozrime bližšie na hlavnú tému článku.

Operácie, ktoré sa majú pridať

Operácia pozostáva z niekoľkých krokov, ktoré spracovávajú a konfigurujú počítačové zariadenia, počítače a procesor. Samotné operácie sú rozdelené do niekoľkých tried:

1. Úvod a úvod. K počítaču je priamo pripojených niekoľko externých zariadení, napríklad klávesnica a myš. Na procesore nie je absolútne nič zlé a ukazuje samotnú prevádzku. Zahŕňa prenos údajov medzi CPU a periférnymi zariadeniami, ako aj použitie skladieb na zaznamenávanie informácií o skladačke alebo ich zobrazenie na externom zariadení.
2. Systémové operácie Zaručujú chod softvéru, organizujú spracovanie dát a navyše zaručujú stabilnú prevádzku PC systému.
3. Operácie nahrávania a nahrávania. Prenos údajov medzi procesorom a pamäťou sa vykonáva pre ďalšie operácie. Swidcode je vybavený hodinovým záznamom alebo získavaním skupín príkazov alebo údajov.
4. Aritmeticko-logický. Tento typ operácie počíta hodnoty funkcie, ktorá predstavuje spracovanie čísel vytvorených v rôznych výpočtových systémoch.
5. Pohni sa. Pri všetkých prechodoch sa výrazne zvyšuje plynulosť systému, aj keď umožňujú preniesť kontrolu na akýkoľvek tím programov, ktoré sú samy osebe najprístupnejšie prechodu.

Všetky operácie sa vykonávajú súčasne, pretože za hodinu činnosti systému beží len niekoľko programov. Ide o neustále spracovávanie údajov procesorom, čo umožňuje uprednostniť operácie a paralelne ich zrušiť.

tímy Vikonannya

Spracovanie príkazu je rozdelené na dva sklady - operand a operand. Prevádzka skladu ukazuje celému systému, na čom musí momentálne pracovať a operand musí na sebe pracovať, len v spojení s procesorom. O tímy sa starajú jadrá a činnosti sa vykonávajú postupne. Najprv sa vygeneruje, potom sa dešifruje, zapíše sa samotný príkaz, uloží sa do pamäte a uloží sa hotový výsledok.

Keďže vyrovnávacia pamäť stagnuje a príkazy sa rýchlo ukladajú, zvyšné dáta je potrebné postupne konvertovať do RAM a dáta sa v prvom rade ukladajú. Hodnotu vyrovnávacej pamäte ovplyvňujú dáta a rýchlosť ukladania a nahrávania dát, čo ovplyvňuje rýchlosť systémov.

Interakcia s pamäťou

ROM (Retention Memory) môže ukladať len nemenné informácie a os RAM (Random Access Memory) sa používa na ukladanie programového kódu a prechodných dát. Procesor interaguje s týmito dvoma typmi pamäte, podáva a prenáša informácie. Interakcia sa dosahuje prostredníctvom rôznych pripojení externých zariadení, adresových zberníc, ovládacích prvkov a rôznych ovládačov. Všetky procesy sú schematicky znázornené nižšie.

Ak hovoríme o dôležitosti RAM a ROM, potom by sa to dalo zaobísť aj bez prvej, keďže trvalé zariadenie by malo viac pamäte, čo je zatiaľ prakticky nemožné implementovať. Bez pamäte ROM systém nemôže fungovať a nespustí sa, pretože systém bude potrebné najskôr otestovať pomocou ďalších príkazov systému BIOS.

Procesor je hlavným mikroobvodom počítača. Spravidla je to tiež jeden z najmodernejších a najdrahších komponentov počítača. Bez ohľadu na to, že procesor je výkonné zariadenie, jeho štruktúra obsahuje veľké množstvo komponentov, ktoré sú zodpovedné za konkrétnu funkciu. V čom spočíva jeho špecifikum?

Procesor: objavili sa funkcie a história zariadenia

PC komponent, ktorý sa dnes zvyčajne nazýva centrálny procesor, sa vyznačuje dlhou históriou. Preto, aby sme pochopili jeho špecifickosť, bude potrebné sledovať niektoré kľúčové fakty o vývoji jeho vývoja. Zariadenie, ktoré je dnes známe ako centrálny procesor, je výsledkom bohato sofistikovanej technológie na generovanie výpočtových čipov.

V priebehu rokov inžinieri menili štruktúru procesora. Vo VPM prvej a ďalšej generácie pozostávali rôzne zložky z veľkého počtu samostatných blokov, ktoré sa dokonca líšili pridelenými úlohami. Od tretej generácie počítačov sa funkcie procesora začali vnímať v inom kontexte. Konštruktéri EOM zistili, že existuje rozpoznanie a interpretácia príkazov stroja zaznamenaných v registri, ako aj spracovanie inými hardvérovými komponentmi počítača. Všetky tieto funkcie sa začali spájať v jednom zariadení.

Mikroprocesory

S rozvojom výpočtovej techniky sa do štruktúry PC začali zavádzať zariadenia nazývané mikroprocesory. Jedným z prvých zariadení tohto typu bol Intel 4004, ktorý vydala americká spoločnosť v roku 1971. Mikroprocesory v mierke jedného mikroobvodu združujú vo svojej štruktúre tie funkcie, ktoré si ceníme najviac. Moderné zariadenia v princípe fungujú práve na základe tohto konceptu. Centrálny procesor prenosného počítača, počítača, tabletu má teda svoju vlastnú štruktúru: logické zariadenie, registre, ako aj hardvérový modul, ktoré sú zodpovedné za špecifické funkcie. V praxi sú však komponenty moderných mikroobvodov najčastejšie zastúpené v skladacej súprave. Oceňujeme túto osobitosť správy.

Štruktúra denných spracovateľov

Centrálny procesor moderného PC, notebooku alebo tabletu má jadro - dnes je už štandardom, že má jadro, vyrovnávaciu pamäť na rôznych úrovniach, ako aj radiče: RAM, systémovú zbernicu. Produktivita mikroobvodov tohto typu je určená jeho kľúčovými charakteristikami. Ktorá totalita môže byť zastúpená?

Najvýznamnejšie charakteristiky centrálneho procesora na moderných počítačoch sú: typ mikroarchitektúry (malo by sa uvádzať v nanometroch), frekvencia hodín (v gigahertzoch), kapacita vyrovnávacej pamäte (v megabajtoch), spotreba energie (vo wattoch) a samozrejme buď Dostupnosť grafického modulu.

V správe zohľadníme špecifiká fungovania niektorých kľúčových modulov centrálneho procesora. Začnime s jadrami.

Jadro procesora

Jadrom je centrálny procesor každodenného PC. Obsahuje kľúčové funkčné bloky mikroobvodov, ktoré poskytujú potrebné logické a aritmetické funkcie. Zápach je spravidla reprezentovaný kombináciou prvkov. Centrálne procesorové zariadenie teda najčastejšie prenáša prítomnosť blokov, ktoré označujú najvyššiu úroveň nadchádzajúcich úloh:

Pokyny na výber a dekódovanie;

Zber dát;

pokyny Vikonanny;

Počítajú sa úspory výsledkov;

Pracujte s prerušeniami.

Štruktúra mikroobvodov rovnakého typu je tiež doplnená o blok jadra, pamäťové zariadenie, liečiteľ príkazov a sadu registrov. Poďme sa pozrieť na špecifiká fungovania hlavných komponentov zostavy.

Jadro procesora: komponenty

Stred blokov kľúčov v jadre centrálneho procesora je ten, ktorý predstavuje čítanie inštrukcií, ktoré sú zapísané v adrese zaznamenanej príkazovým procesorom. Dĺžka jedného hodinového cyklu má spravidla za následok jednu operáciu rovnakého typu. Počet inštrukcií, ktoré uľahčujú čítanie, je indikovaný indikátorom v dekódovacích blokoch. Hlavnou zásadou je zabezpečiť, aby sa zložky vydutiny naniesli na pokožku čo najviac. Aby sa zabezpečilo splnenie tohto kritéria, štruktúra procesora môže mať ďalšie hardvérové ​​prvky.

Dekódovacia jednotka obsahuje inštrukcie, ktoré označujú algoritmus na obsluhu mikroobvodov v čase dokončenia týchto a ďalších úloh. Zabezpečiť jeho fungovanie je náročnou úlohou, čo uznávajú mnohí IT špecialisti. Povedzme, že je to pochopiteľné, pretože posledná časť inštrukcie je jasne uvedená. Dnešné procesory môžu obsahovať 2 alebo 4 bloky, v ktorých existuje množstvo rôznych dekódovaní.

Medzi komponentmi zodpovednými za získavanie údajov, ich hlavná úloha spočíva v poskytovaní prijímania príkazov z vyrovnávacej pamäte a RAM, ak je to potrebné na vykonávanie pokynov. Jadrá súčasných procesorov majú niekoľko blokov rovnakého typu.

Komponenty jadra prítomné v mikroobvode sú tiež založené na inštrukciách na dekódovanie. Môžete ovládať činnosť blokov, ako sú príslušné inštrukcie, a rozdeliť medzi ne úlohy a riadiť ich vykonávanie. Jadrové komponenty patria do kategórie najdôležitejších v štruktúre mikroprocesorov.

Jadrá mikroobvodov rovnakého typu majú tiež bloky, ktoré dodržiavajú správne pokyny. Ich štruktúra obsahuje také prvky ako aritmetické a logické zariadenie, ako aj komponent, ktorý predstavuje výpočet bodu, ktorý pláva.

A úložisko procesorových jadier má bloky, ktoré riadia spracovanie rozširujúcich sád nainštalovaných pre inštrukcie. Tieto algoritmy, ktoré dopĺňajú základné príkazy, zvyšujú intenzitu spracovania dát, vytvárajú šifrovacie a dešifrovacie procedúry pre súbory. Väčšina takýchto úloh si vyžaduje zavedenie ďalších registrov, ako aj súborov inštrukcií do štruktúry jadra mikroobvodu. Dnešné procesory zahŕňajú tieto rozšírenia: MMX (používa sa na kódovanie audio a video súborov), SSE (používa sa na paralelné výpočty), ATA (používa sa na zrýchlenie práce programu a zníženie energetickej hladiny PC), 3DNow (ruža Širšie multimediálne možnosti počítača), (šifrovanie údajov), ako aj mnoho ďalších štandardov.

Súčasťou štruktúry jadier procesora sú aj bloky, ktoré ukladajú výsledky do pamäte RAM a prenášajú sa na adresu, ktorá sa nachádza v pokynoch.

Dôležitým komponentom je základný komponent, ktorý riadi činnosť mikroobvodov pred prerušením. Táto funkcia umožňuje procesoru zabezpečiť stabilitu multitaskingových programov.

S činnosťou registrov súvisí aj práca centrálneho spracovateľa. Tieto komponenty sú analogické s OCP, prístup k nim je potrebný niekoľkokrát. Kapacita vyhradeného zdroja je malá – pravdepodobne nepresahuje kilobajt. Registre sú rozdelené do niekoľkých rôznych druhov. Môžu to byť zložky územného významu, ktoré sa používajú pri výpočte aritmetických alebo logických výpočtov. Registre špeciálneho účelu, ktoré môžu uchovávať systémové údaje zhromaždené procesorom počas prevádzky.

Štruktúra jadra procesora má tiež rôzne doplnkové komponenty. Čo napríklad? Môže to byť senzor, ktorý monitoruje aktuálnu teplotu centrálneho procesora. Ak sú tieto indikátory dôležitejšie pre nastavenie normy, potom môže mikroobvod poslať signál modulom, ktoré riadia činnosť ventilátorov - a zápach sa začne zhoršovať. A v štruktúre jadra je indikátor prechodu komponentom, ktorý generuje kliknutia, a samotné príkazy sú ukončené po dokončení predchádzajúcich cyklov operácií, ktoré vytvárajú mikroobvod. Ďalšou dôležitou zložkou je tímový liečiteľ. Tento modul fixuje adresu zodpovedajúceho algoritmu, ktorý sa prenáša do mikroobvodu v čase, keď sa začína pripájať k ďalšiemu hodinovému cyklu.

Toto je štruktúra jadra, ktorá ide až po centrálny procesor počítača. Teraz môžeme podať správu o kľúčových vlastnostiach mikroobvodov tohto typu. A to isté: technický proces, frekvencia hodín, vyrovnávacia pamäť a tiež úspora energie.

Charakteristika procesora: typ procesu

Rozvoj výpočtovej techniky sa zvyčajne spája so vznikom sofistikovaných výpočtových technológií nových generácií EOM vo svete. V tomto prípade môže byť okrem ukazovateľov produktivity jedným z kritérií pre upgrade počítača na ďalšiu generáciu aj jeho absolútna veľkosť. Najväčšie VPM boli inštalované vo veľkosti s bohatou hornou kabínou. Počítače inej generácie mali veľkosť napríklad pohovky alebo klavíra. VPM postupujúcej úrovne sa už blížili k tým, ktoré sú pre nás bezprostredne dôležité. Svojím spôsobom sú dnešné PC počítačmi štvrtej generácie.

Vlasna, o co tu ide? Vpravo sa v priebehu vývoja EOM vytvorilo neoficiálne pravidlo: čím technologicky vyspelejšie zariadenie, tým menšie rozmery pre rovnakú produktivitu a ešte viac. Tu sa dôkladne analyzujú vlastnosti centrálneho procesora, spracovateľa a technický proces jeho prípravy. V tomto prípade je dôležité postaviť sa medzi jednotlivé kryštály kremíka, aby sa vytvorila štruktúra mikroobvodov. Čo je menšie, tým väčšia je hrúbka nosných prvkov, ktoré obsahuje centrálna procesorová doska. Toto sú produktívnejšie, samozrejme, môžete sa zapojiť. Dnešné procesory sa riadia procesnou technológiou 90-14 nm. Tento ukazovateľ má tendenciu sa postupne meniť.

Frekvencia hodín

Frekvencia hodín centrálneho procesora je jedným z kľúčových ukazovateľov jeho produktivity. To udáva, koľko operácií môže mikroobvod vykonať za sekundu. Čím je ich viac, tým je procesor a počítač ako celok produktívnejší. Dá sa pochopiť, že tento parameter charakterizuje samotné jadro ako nezávislý modul centrálneho procesora. Takže keďže na mikroobvode čipu sú podobné komponenty, pokožka s nimi pracuje na pevnej frekvencii. IT profesionáli rešpektujú prijateľné údaje na všetkých jadrách. Čo to znamená? Ak má napríklad procesor nainštalované 4 jadrá s frekvenciou 1 GHz, potom celkovým ukazovateľom produktivity PC pri dodržaní tejto metodiky je 4 GHz.

Frekvenčné zložky

Vyššie uvedený displej sa skladá z dvoch komponentov. Po prvé, frekvencia systémovej zbernice sa pohybuje v stovkách megahertzov. Inými slovami, tento koeficient, ktorý je pozitívnym ukazovateľom, sa bude násobiť. V niektorých prípadoch výrobcovia procesorov poskytujú používateľom možnosť upraviť nastavenia. V tomto prípade, ak nastavíte dostatočne vysoké hodnoty pre systémovú zbernicu a multiplikátor, môžete výrazne zvýšiť produktivitu mikroobvodov. Táto metóda sama o sebe zahŕňa pretaktovanie procesora. Pravda, treba s tým narábať opatrne.

Vpravo sa počas pretaktovania výrazne zvýši teplota centrálneho procesora. Ak počítač nemá nainštalovaný paralelný chladiaci systém, môže to spôsobiť zlyhanie mikroobvodov.

Objem vyrovnávacej pamäte

Dnešné procesory sú vybavené modulmi vyrovnávacej pamäte. Ich hlavným účelom je včasné umiestnenie údajov, ktoré sú spravidla predstavované súborom špeciálnych príkazov a algoritmov - tých, ktoré sa najčastejšie podieľajú na práci mikroobvodov. Čo to v praxi znamená? V prvom rade je možné zmeniť dôležitosť centrálneho procesora, pretože samotné príkazy a algoritmy budú ľahko dostupné. Mikroobvod, ktorý načítava hotové inštrukcie z vyrovnávacej pamäte, nestráca ani hodinu ich regeneráciou od začiatku. Výsledok robotického počítača ide lepšie.

Hlavnou charakteristikou vyrovnávacej pamäte je obsyag. Čím je modul väčší, tým je modul samozrejme menší z hľadiska vývoja inštrukcií a algoritmov, ktoré sú zahrnuté v procesore. Existuje väčšia dôvera v to, že mikroobvod si teraz sám nájde najdôležitejšie potreby a rýchlejšie sa používa. Cache pamäť na súčasných procesoroch je najčastejšie rozdelená do troch úrovní. Prvý z nich je založený na najmodernejších a najmodernejších mikroobvodoch, zatiaľ čo ostatné sú pokročilejšie. Vyrovnávacia pamäť prvej vrstvy na súčasných procesoroch je okolo 128-256 KB, druhá - 1-8 MB, tretia - možno viac ako 20 MB.

Dodávka energie

Ďalším dôležitým parametrom mikroobvodu je spotreba energie. Životnosť centrálneho procesora môže preniesť hodnotu plytvania elektrickou energiou. Súčasné modely mikroobvodov produkujú okolo 40-50 W. V niektorých prípadoch má tento parameter väčší ekonomický význam – napríklad ak ide o vybavenie veľkých podnikov stovkami alebo tisíckami počítačov. Nemenej významným faktorom energetickej efektívnosti je prispôsobenie procesorov na napájanie mobilných zariadení – notebookov, tabletov, smartfónov. Čím menší je displej, tým bude zariadenie autonómnejšie.

Je veľmi dôležité vzdelávať denného technika elektroniky. Už sme počuli, že náš život zákonite požičiava smartfón, na taške leží notebook, na ruke „inteligentné“ ročné dieťa a na uchu sú slúchadlá s aktívnym systémom potlačenia hluku.

Je to super vec, ale boli sme nútení nosiť so sebou nie jeden, ale dva, tri a viac počítačov. Aje sama možno nazvať zariadením, ktoré môže procesor. A vôbec nezáleží na tom, ako konkrétne zariadenie vyzerá. Jeho prácu naznačuje miniatúrny čip, ktorý má lem, ktorý je turbulentný a má rýchly priebeh.

Prečo sme pokazili tému procesorov? Je to jednoduché. Za posledných desať rokov sa vo svete mobilných zariadení objavila revolúcia.

Medzi týmito zariadeniami je rozdiel menej ako 10 kameňov. Ale Nokia N95 bola kedysi považovaná za vesmírne zariadenie, no dnes nás na ARKite udivuje nedôverčivosť v hlase

Aj keby všetko mohlo dopadnúť inak, ak by sa Pentium IV poškodilo, bežný kupec by prišiel o život.

Snažili sme sa zaobísť bez zložitých technických výrazov a vedieť, ako procesor funguje, a pochopiť, aká bude architektúra v budúcnosti.

1. Ako to celé začalo?

Prvé procesory boli úplne odlišné od tých, ktoré môžete spustiť otvorením krytu systémovej jednotky vášho počítača.

Výmena mikroobvodov v 40. rokoch 20. storočia bola dobytá elektromechanické relé doplnené vákuovými lampami. Lampy prevzali úlohu diódy a bolo možné regulovať napätie znížením alebo posunutím napätia Lancugu. Takéto štruktúry vyzerali takto:

Na prevádzku jedného počítača Velene sú potrebné stovky, niekedy tisíce procesorov. Na takomto počítači by ste však nedokázali spustiť jednoduchý editor, ako napríklad NotePad alebo TextEdit zo štandardnej sady Windows a macOS. Počítač by jednoducho netrpel namáhaním.

2. Vzhľad tranzistorov

Pershi tranzistory s efektom poľa sa objavil v roku 1928. Ale odkedy sa takéto mená objavili, svet sa zmenil bipolárne tranzistory, od roku 1947.

Napríklad v 40-tych rokoch experimentálny fyzik Walter Brattain a teoretik John Bardin vyvinuli prvý bodový tranzistor. V roku 1950 bol nahradený prvý panelový tranzistor a v roku 1954 výrobca Texas Instruments oznámil aj kremíkový tranzistor.

Skutočná revolúcia prišla v roku 1959, keď Jean Henry vyvinul prvý kremíkový planárny (plochý) tranzistor, ktorý sa stal základom pre monolitické integrované obvody.

Takže, trochu je to jednoduché, tak poďme kopať trochu hlbšie a prísť na teoretickú časť.

3. Ako funguje tranzistor?

Ozhe, výroba takéhoto elektrického komponentu je ako tranzistor leží v riadenom brnkaní. Akokoľvek sa to zdá jednoduché, tento malý zložitý prepínač ovláda dodávku elektriny.

Hlavnou výhodou tranzistora oproti prepojke je, že neovplyvňuje prítomnosť osoby. Tobto. keruvati brnkajú takýto stavebný prvok samostatne. Predtým pracujete oveľa rýchlejšie, nezávisle ste zapli alebo zapli elektrickú lancetu.

Vo vašom školskom kurze informatiky si pamätáte, že počítač „rozumie“ ľudskému jazyku kombináciou dvoch stavov: „zapnutý“ a „vypnutý“. Stroj rozumіnnі má stav „0“ alebo „1“.

Účelom nastavenia počítača je zistiť elektrický tok čísel.

A keďže predtým rutinné premiešavanie zariadení zahŕňalo neotáčavé, objemné a neúčinné elektrické relé, teraz sa táto rutinná práca vykonáva pomocou tranzistora.

Začiatkom 60. rokov sa tranzistory začali vyrábať z kremíka, čo umožnilo nielen urobiť procesory kompaktnejšie, ale aj výrazne zvýšiť ich spoľahlivosť.

Poďme teraz zistiť diódu

kremík(Na druhej strane Si - „kremík“ v periodickej tabuľke) patrí do kategórie vodičov, čo znamená, že na jednej strane prechádza prúd silnejší ako dielektrikum, na druhej strane vytvára silnejší prúd. , nižší kov.

Chceli by sme to, ale pre pochopenie práce a ďalšej histórie vývoja procesorov si budeme musieť ušetriť len jeden atóm kremíka. Nebojte sa, zmes bola rozdrvená a teraz je jasnejšia.

Funkcia tranzistora spočíva v sile slabého signálu za účelom prídavného zariadenia života.

Atóm kremíka má veľa elektrónov, a preto vytvára väzby (aby som bol presný – kovalentné väzby) s rovnakými susednými tromi atómami, ktoré tvoria kryštalické horniny. Zatiaľ čo väčšina elektrónov zostáva vo väzbe, malá časť z nich sa zrúti cez kryštálovú mriežku. Práve takýmto čiastočným prechodom boli elektróny kremíka privedené k vodičom.

Aj keď taký slabý tok elektroniky neumožnil tranzistor použiť v praxi, napriek tomu sa rozhodli zvýšiť produktivitu tranzistorov na jednotku leguvannya, a jednoduchšie povedané - pridanie kryštalických oxidov kremíka s atómami prvkov s charakteristickými distribúciami elektrónov.

Začali teda vikorizovať 5-valentný dom fosforu, za ktorý si vzali tranzistorov typu n. Prítomnosť dodatočného elektrónu umožnila urýchliť tok a urýchliť prechod prúdu.

Pri kombinácii tranzistorov p-typu Stať sa takým katalyzátorom, kým nevstúpia tri elektróny. Prítomnosťou jedného elektrónu vznikajú v kryštálovej mriežke diery (plniace úlohu kladného náboja) a vďaka tomu, že elektróny vznikajú z dier, výrazne sa zvyšuje vodivosť kremíka.

Povedzme, že sme vzali kremíkovú dosku a položili jednu časť za druhý dom typu p a druhú časť za dom typu n. Tak nás zobrali dióda- Základný prvok tranzistora.

Teraz budú elektróny, ktoré sú v n-časti, nútené presunúť sa do jadier umiestnených v p-časti. V tsomu je n-strana matime nevýznamne negatívna a p-strana je kladný náboj. Výsledkom tejto „gravitácie“ je vytvorenie elektrického poľa – bariéry pre ďalší pohyb elektrónov.

Ak pred prúdom zapojíte vypínač tak, že „-“ vyčnieva na strane p dosky a „+“ - na strane n, nebude možné prejsť prúd cez tie, ktoré kreslia otvory v negatívnom kontakte spínača života a elektronika - do kladného, ​​A spojenia medzi elektrónmi na stranách p a n budú vynaložené na expanziu zjednotenej gule.

Ak len môžete pripojiť napájanie s dostatočným napätím, potom. „+“ ide na stranu p a „-“ na stranu n, elektronika umiestnená na strane n je spojená so záporným pólom a je umiestnená na strane p, pričom zaberá otvory v p- oblasť.

Teraz sú elektróny priťahované ku kladnému pólu životnej sily a budú pokračovať v presúvaní p-dier. Tento jav bol pomenovaný priamy posun diódy.

Dióda + dióda = tranzistor

Samotný tranzistor môžu byť dve navzájom spojené diódy. V tomto prípade sa p-región (tá, kde sa nachádzajú dvere) stáva okultným a nazýva sa základňou.

Tranzistor N-P-N má dve n-oblasti s ďalšími elektrónmi - „emitor“ a „kolektor“ a jednu slabú oblasť s otvormi - oblasť p, ktorá sa nazýva „základňa“.

Ak pripojíte obvod životnosti (nazývaný V1) k n-oblastiam tranzistora (bez ohľadu na pól), jedna dióda zachytí spätné predpätie a tranzistor sa vymení na zatvorenej stanici.

Ale, keďže pripájame iba ďalšie životodarné zariadenie (nazývané V2), umiestnením kontaktu „+“ na „centrálnu“ oblasť p (základňa) a kontakt „-“ na oblasť n (emitor), časť elektrónov opäť vytečie Lanzug (V2) a časť bude priťahovaná do kladnej n-oblasti. V dôsledku toho bude elektrina prúdiť do oblasti kolektora a slabý elektrický prúd bude potlačený.

Vidihayemo!

4. Ako teda funguje počítač?

A teraz najviac.

V závislosti od dodávaného napätia môže tranzistor buď vkrity, alebo uzavretie. Ak napätie nestačí na napájanie potenciálovej bariéry (rovnaká na doskách p a n) - tranzistor zostane v uzavretom stave - môže „skĺznuť“ alebo v mojom duálnom systéme „0“.

Keď je dostatočné napätie, tranzistor sa zapne a pre duálny systém zvolíme hodnotu „pripojený“ alebo „1“.

Takýto tábor 0 a 1 sa v počítačovom priemysle nazýval „trochu“.

Tobto. Odmietame výkon hlavy toho istého vysielača, ktorý ľuďom otvoril cestu k počítačom!

Prvý elektronický digitálny počítač ENIAC, alebo jednoduchšie prvý počítač, mal približne 18 tisíc triódových elektrónok. Veľkosť počítača sa môže rovnať veľkosti tenisového kurtu, teda 30 ton.

Pre pochopenie fungovania procesora je potrebné pochopiť ešte dva kľúčové body.

Moment 1. S týmto sme teda počítali trocha. S touto pomocou už nedokážeme rozlíšiť dve charakteristiky niečoho: alebo tak. Aby sa nám počítač naučil lepšie rozumieť, uhádli sme kombináciu 8 bitov (0 alebo 1), ktorú sme nazvali byte.

Pomocou bajtu môžete zakódovať číslo od nuly do 255. S 255 číslami, kombináciou núl a jednotiek, môžete zakódovať všetko naraz.

Moment 2. Prítomnosť čísel a písmen bez akejkoľvek logiky by nám nič nedala. Bolo mu jasné logické operátory.

Pripojením iba dvoch tranzistorov v jednom poradí môžete dosiahnuť niekoľko logických akcií: „i“, „alebo“. Kombinácia napätia na kožnom tranzistore a typu ich zapojenia umožňuje detekovať rôzne kombinácie núl a jednotiek.

Vďaka úsiliu programátorov sa hodnoty núl a jednotiek, dvojsystému, začali prekladať do desiatok, aby sme pochopili, aký je samotný počítač. A na zadávanie príkazov sú naše základné akcie na klávesnici na zadávanie písmen z klávesnice znázornené ako dvojprúdový príkaz.

Zjednodušene povedané, je jasné, že existuje tabuľka typov, povedzme ASCII, v ktorej typ pleti zobrazuje kombináciu 0 a 1. Stlačili ste tlačidlo na klávesnici a v tom momente sa na procesore prepínalo niekoľko tranzistorových programov takým spôsobom, že sa na obrazovke objavilo: samo, napísané písmenami.

Je potrebné vysvetliť princíp fungovania procesora a počítača, ale to najrozumnejšie nám umožňuje ísť ďalej.

5. Začal som s destiláciou tranzistora

Od roku 1952, britský rádiový inžinier Geoffrey Dahmer predstavil myšlienku umiestnenia najjednoduchších elektronických komponentov do monolitického kryštálu vodiča, počítačový priemysel urobil sedem míľový pokrok.

Z integrovaných obvodov, ktorých priekopníkom bol Dahmer, inžinieri rýchlo prešli na mikročipy, ktoré boli založené na tranzistoroch. Sám som už kopu týchto čipsov vyrobil procesor.

Je zrejmé, že rozmery takýchto procesorov nie sú veľmi podobné tým dnešným. Predtým, až do roku 1964, mali všetky procesory jeden problém. Smraďoši si vyžadovali individuálny prístup – vlastné naprogramovanie kožného procesora.

• 1964 IBM System/360. Počítač vytvorený z univerzálneho softvérového kódu. Sada inštrukcií pre jeden model procesora sa môže líšiť a pre iný.
• skaly 70-tych rokov. Vznik prvých mikroprocesorov. Jednočipový procesor od Intelu. Intel 4004 - 10 mikrónov TC, 2300 tranzistorov, 740 kHz.
• 1973 Intel 4040 a Intel 8008. 3 000 tranzistorov, 740 kHz pre Intel 4040 a 3 500 tranzistorov pri 500 kHz pre Intel 8008.
• 1974 Intel 8080. 6 mikrónov TC a 6000 tranzistorov. Frekvencia hodín je blízka 5000 kHz. Tento procesor samotný bol použitý na počítači Altair-8800. Vyrobená v Číne kópia Intel 8080 - procesor KR580VM80A, vyvinutý spoločnosťou Kiev NDI microdevices. 8 bit.
• 1976 Intel 8080. 3 mikrónové TC a 6500 tranzistory. Frekvencia hodín 6 MHz. 8 bit.
• 1976 Zilog Z80. 3 mikrónové TC a 8500 tranzistory. Frekvencia hodín až 8 MHz. 8 bit.
• 1978 Intel 8086. 3 mikróny TC a 29 000 tranzistorov. Frekvencia hodín sa blíži k 25 MHz. Príkazový systém x86, ako sa používa dnes. 16 bit.
• 1980 Intel 80186. 3 mikróny TC a 134 000 tranzistorov. Frekvencia hodín – až 25 MHz. 16 bit.
• 1982 Intel 80286. 1,5 mikrónu TC a 134 000 tranzistorov. Frekvencia - do 12,5 MHz. 16 bit.
• 1982 r_k Motorola 68000. 3 mikróny a 84 000 tranzistorov. Tento procesor bol testovaný na počítači Apple Lisa.
• 1985 Intel 80386. 1,5 μm TP = 275 000 tranzistorov. Frekvencia - až 33 MHz pre verziu 386SX.

Zdalo by sa, že zoznam by mohol pokračovať až do nekonečna, no inžinieri Intelu čelili vážnemu problému.

6. Moorov zákon: Ako dlho budú žiť výrobcovia čipov?

Je koniec 80-tych rokov. Začiatkom 60-tych rokov jeden zo zakladateľov spoločnosti Intel, Gordon Moore, sformuloval názov „Moorov zákon“. Znie to takto:

Každých 24 mesiacov sa zapojí množstvo tranzistorov, ktoré sú umiestnené na čipe integrovaného obvodu.

Je ťažké nazvať tento zákon zákonom. Presnejšie, popíšme naše empirické varovania. Urýchľovaním vývoja technológií Moore rozvinul myšlienku, že podobný trend by mohol nadobudnúť podobu.

Tesne pred vývojom štvrtej generácie procesorov Intel i486 si inžinieri uvedomili, že už dosiahli produktivitu systému a viac procesorov na rovnakú plochu už nezvládnu. Technika to vtedy neumožňovala.

V dôsledku toho sa našla možnosť založená na niekoľkých ďalších prvkoch:

• rýchla vyrovnávacia pamäť;
• dopravník;
• nový procesor;
• multiplikátor

Časť daňového zaťaženia padla na plecia niekoľkých uzlov. V dôsledku toho vzhľad vyrovnávacej pamäte na jednej strane zjednodušil dizajn procesora a na druhej strane sa výrazne stenčil.

Procesor Intel i486 má už 1,2 milióna tranzistorov a jeho maximálna frekvencia dosiahla 50 MHz.

V roku 1995 AMD spojilo svoje sily a uvoľnilo vtedy popredný procesor i486 Am5x86 na 32-bitovej architektúre. Výrobný proces už dosiahol 350 nanometrov a počet nainštalovaných procesorov dosiahol 1,6 milióna kusov. Frekvencia hodín sa zvýšila na 133 MHz.

Okrem snahy o ďalšie navyšovanie počtu procesorov inštalovaných na čipoch a rozvoja už utopickej architektúry CISC (Complex Instruction Set Computing) sa výrobcovia čipov neodvážili. V skutočnosti sa americký inžinier David Patterson pokúsil optimalizovať prácu procesorov odstránením nepotrebných výpočtových inštrukcií.

Výrobcovia procesorov teda prešli na platformu RISC (Reduced Instruction Set Computing), ale to nestačí.

V roku 1991 bol vydaný 64-bitový procesor R4000, ktorý pracoval na frekvencii 100 MHz. Po troch krokoch sa objaví procesor R8000 a po ďalších dvoch krokoch R10000 s taktovacou frekvenciou až 195 MHz. Zároveň sa rozvíjal trh s procesormi SPARC, črtou ich architektúry bola prítomnosť multiplikačných inštrukcií a podsekcií.

Namiesto boja o počet tranzistorov začali výrobcovia čipov prehodnocovať architektúru svojich robotov.. Použitie „zbytočných“ príkazov, použitie jednohodinových inštrukcií, prítomnosť registrov s významnými hodnotami a konverzia umožnili rýchlo zvýšiť taktovaciu frekvenciu a výkon procesorov bez otáčania veľkého tranzistora c.

Os je obmedzená na vývoj v architektúre, ktorý sa objavil v období od roku 1980 do roku 1995.

• SPARC;
• ARM;
• PowerPC;
• Intel P5;
• AMD K5;
• Intel P6

Boli založené na platforme RISC av niektorých prípadoch bola platforma CISC nahradená. Okrem vývoja technológie boli výrobcovia čipov povzbudzovaní, aby pokračovali vo zvyšovaní počtu svojich procesorov.

AMD K7 Athlon, vyrábaný 250 nanometrovým procesom a vrátane 22 miliónov tranzistorov, vstúpil na trh v roku 1999. Neskôr bola latka zvýšená na 38 miliónov procesorov. Potom až 250 miliónov.

Technologický procesor sa stal pokročilejším a zvýšila sa taktovacia frekvencia. Ale, tak ako fyzika, všetko má svoje hranice.

7. Koniec tranzistorových signálov je blízko

V roku 2007 Gordon Moore urobil ostré vyhlásenie:

Čoskoro prestane platiť Moorov zákon. Nie je možné nainštalovať neobmedzený počet procesorov. Dôvodom je atómová povaha reči.

Je jasné, že dva drôtové procesory čipov AMD a Intel sa do značnej miery jednoznačne vyrovnali tempu vývoja procesorov. Presnosť technologického procesu sa zvýšila na niekoľko nanometrov, no zmestiť ešte viac procesorov je nemožné.

A zatiaľ čo distribútori bezdrôtových operátorov hrozia uvedením veľkého množstva sférických tranzistorov, čo je paralela s 3D pamäťou, pred 30 rokmi sa pred architektúrou x86 objavil vážny konkurent.

8. Čo hľadá „primárny“ procesor?

„Mooreov zákon“ je uznávaný od roku 2016. Oficiálne to uviedol najväčší výrobca procesorov Intel. Pre výrobcov čipov už nie je možné dosiahnuť 100% napnutie pokožky.

A teraz majú výrobcovia procesorov množstvo neperspektívnych možností.

Prvou možnosťou sú kvantové počítače. Pokúste sa získať počítač, ktorý sa používa na odosielanie informácií do už používaných častí. Na svete existuje množstvo takýchto kvantových zariadení, ale dajú sa zvládnuť len pomocou algoritmov s nízkou zložitosťou.

Navyše, sériové uvedenie takýchto zariadení nemožno očakávať v nasledujúcom desaťročí. Drahé, neefektívne a... cenovo dostupné!

Kvantové počítače teda majú oveľa menej energie ako ich moderné náprotivky, no zároveň produkujú viac smradu, kým výrobcovia a výrobcovia komponentov neprejdú na novú technológiu.

Ďalšou možnosťou sú procesory s guľôčkami tranzistorov. Intel aj AMD o tejto technológii vážne uvažujú. Namiesto jednej gule tranzistorov sa plánuje nahradiť nálepkou. Vyzerá to tak, že v blízkej budúcnosti sa môžu objaviť procesory, pri ktorých bude dôležitý nielen počet jadier a taktovacia frekvencia, ale aj počet tranzistorových guľôčok.

Rozhodnutie má úplne právo na život a týmto spôsobom budú monopolisti schopní dosiahnuť niekoľko desiatok ďalších osudov, inak technológia opäť narazí na stenu.

Dnes, vzhľadom na rýchly vývoj architektúry ARM, Intel potichu oznámil čipy z rodiny Ice Lake. Procesory sú vyrábané 10-nanometrovou procesnou technológiou a stanú sa základom pre smartfóny, tablety a mobilné zariadenia. Stane sa tak v roku 2019.

9. Maybutne pre ARM

p align="justify"> Architektúra x86 sa objavila v roku 1978 a bola aktualizovaná na typ platformy CISC. Tobto. Sprostredkuje jasnosť pokynov vo všetkých situáciách života. Všestrannosť – hlavová posteľ x86.

Ale zároveň sa s týmito procesormi pohrala všestrannosť a zúrivé teplo. x86 má niekoľko kľúčových nedostatkov:

• zložitosť príkazov a ich zmätok;
• vysoká úroveň energie a tepla.

Pre vysokú produktivitu som sa musel rozlúčiť s energetickou efektivitou. Okrem toho dve spoločnosti pracujú na architektúre x86 súčasne, čo sa dá ľahko považovať za monopol. Cena Intel a AMD. Vibrujúce x86 procesory môžu byť dosť smradľavé, čo znamená, že vývoj technológií môže byť dosť smradľavý.

Zároveň sa vývoju ARM (Arcon Risk Machine) venuje viacero spoločností. Už v roku 1985 vývojári prijali platformu RISC ako základ pre ďalší rozvoj architektúry.

Namiesto CISC prenáša RISC spracovanie procesora s minimálne zbytočným počtom príkazov a maximálnou optimalizáciou. Procesory RISC sú oveľa menšie ako CISC, energeticky efektívnejšie a jednoduchšie.

Navyše, ARM je od začiatku absolútnym konkurentom x86. Maloobchodníci si stanovili za cieľ vytvoriť architektúru, ktorá je efektívnejšia, nižšia x86.

V 40-tych rokoch si inžinieri uvedomili, že jednou z prioritných úloh bolo pracovať na zmene rozmerov počítačov a predovšetkým samotných procesorov. Je však nepravdepodobné, že by sa v najbližších 80 rokoch dalo predpokladať, že plnohodnotný počítač bude stáť menej ako krabica čučoriedok.

Architektúru ARM nedávno podporila spoločnosť Apple, ktorá spustila výrobu tabletov Newton založených na rodine ARM procesorov ARM6.

Predaj stolných počítačov prudko klesá, zatiaľ čo počet mobilných zariadení, ktoré sa rýchlo predávajú, už má hodnotu miliárd dolárov. Najčastejšie, okrem produktivity, pri výbere elektronického gadgetu pre profesionála musíte zvážiť niekoľko kritérií:

• mobilita;
• autonómia.

Architektúra x86 je silná z hľadiska produktivity, ale budete môcť ťažiť z aktívneho chladenia, pretože ťažký procesor bude trpieť architektúrou ARM.

10. Prečo je ARM nechráneným vodcom

Pravdepodobne vás poteší, že váš smartfón, či už je to jednoduchý Android alebo vlajková loď Apple 2016, je desaťkrát horší ako špičkové počítače z konca 90. rokov.

Ako dlho je ten iPhone?

Samozrejme, zosúladenie dvoch rôznych architektúr je veľmi komplikovaná vec. Tu môžete uzavrieť len približne, ale môžete pochopiť kolosálnu výhodu, ktorú poskytujú procesory pre smartfóny založené na architektúre ARM.

Univerzálnym pomocníkom pri tejto diéte je test produktivity Geekbench. Pomôcka je dostupná na stolných počítačoch aj na platformách Android a iOS.

Stredná a skorá trieda notebookov sa jednoznačne porovnáva s produktivitou iPhonu 7. Špičkový segment je ešte komplexnejší a v roku 2017 Apple uvoľní iPhone X na novom čipe A11 Bionic.

Tam už je vám architektúra ARM známa, no displeje v Geekbench narástli takmer dvojnásobne. Notebooky z „najvyššej vrstvy“ sú namáhané.

Aje proyshov má len jeden rik.

Vývoj ARM napreduje míľovými krokmi. Zatiaľ čo Intel a AMD neustále preukazujú 5-10% nárast produktivity, za rovnaké obdobie sa výrobcom smartfónov darí zvýšiť výkon procesorov dva až dva a pol krát.

Skeptickí fanúšikovia, ktorí chcú prejsť hornými radmi Geekbench, by radi uhádli: v mobilných technológiách je veľkosť rovnaká, na akej nám najviac záleží.

Položte na stôl all-in-one s výkonným 18-jadrovým procesorom, ktorý „rozbije architektúru ARM“, a potom položte rad iPhonov. Cítiš ten rozdiel?

11. Nahradenie odstúpenia od zmluvy

Obsiahnuť 80-ročnú históriu vývoja počítačov jedným materiálom je nemožné. Po prečítaní tohto článku však budete schopní pochopiť, ako je hlavným prvkom každého počítača procesor a čo by ste mali očakávať na trhu v budúcnosti.

Je neuveriteľné, že Intel a AMD pracujú na ďalšom zvyšovaní počtu tranzistorov na jednom čipe a novej myšlienke multiguľových prvkov.

Prečo potrebujete také úsilie ako kupujúci?

Som si istý, že nie ste nespokojní s produktivitou iPadu Pro alebo vlajkovej lode iPhone X. Nemyslím si, že by ste boli nespokojní s produktivitou multivarky, ktorá sa povaľovala v kuchyni, ani s kvalitou obraz na 65-palcovom 4K TV. Dokonca všetky tieto zariadenia majú procesory založené na architektúre ARM.

Windows sa už oficiálne vyjadril, že ARM sa oplatí čudovať. Na podporu tejto architektúry spoločnosť zahrnula aj Windows 8.1 a aktívne pracuje na tandeme s výrobcom káblových ARM čipov Qualcomm.

Google začal obdivovať ARM – operačný systém Chrome OS túto architektúru podporuje. Existuje množstvo linuxových distribúcií, ktoré majú tiež problémy s touto architektúrou. A celá vec je klas.

A skúste len vymyslieť, ako bude možné skombinovať energeticky efektívny ARM procesor s grafénovou batériou. Táto architektúra samotná umožňuje eliminovať mobilné ergonomické inštalácie, ktoré môžu diktovať budúcnosť.

4,57 z 5 hodnotených: 30 )

Samozrejme, pri výbere počítača a jeho rôznych vlastností si všimnete, že taká položka, ako je procesor, má veľký význam. Prečo ten istý, a nie model, blok života, alebo inak? Množstvo dôležitých komponentov systému a ich správny výber má teda veľa spoločného aj s vlastnosťami CPU a do veľkej miery ovplyvňuje rýchlosť a produktivitu PC. Pozrime sa na význam tohto zariadenia v počítači.

Dokončite odstránením procesora zo systémovej jednotky. V dôsledku toho počítač nefunguje. Teraz viete, akú úlohu hrá? Pozrime sa bližšie na zdroj napájania a zistíme, čo je počítačový procesor.

Čo je to počítačový procesor?

Ide o to, že centrálny procesor (rovnaký názov) je, ako sa zdá, srdcom a mozgom počítača. Počas práce pracujete a ukladáte systémovú jednotku a pripájate sa k novým perifériám. Je zodpovedný za spracovanie rôznych dátových tokov a tiež reguluje činnosť prvkov systému.

Viac technických informácií nájdete na Wikipédii:

centrálny procesor - elektronická jednotka alebo integrovaný obvod (mikroprocesor), ktorý obsahuje strojové inštrukcie (programový kód), hlavnú časť hardvéru počítača alebo naprogramovaný logický ovládač.

Na Zhitti TsPU je malý štvorček od boxu Rosemir Iz Sirnikov na Kilka Milimimiv, horná časť anch, pravidlo, meter Krishka (v škaredých verziách) a Dolný Rostashovan Kont kontakty. Prosím, aby ste sa nenadávali, pozrite si nasledujúce fotografie:

Bez príkazu vydaného procesorom je možné vykonať takú jednoduchú operáciu, ako je pridanie dvoch čísel alebo zaznamenanie jedného megabajtu informácií. To všetko bude vyžadovať veľa upgradov na CPU. Už teraz existujú náročné úlohy, ako je spustenie videohier alebo spracovanie videa.

Upozorňujeme, že procesory môžu prepísať funkcie grafickej karty. Vpravo je, že v súčasných čipoch je miesto pre ovládač videa, ktorý riadi všetky funkcie potrebné na to, a ako sa používa video pamäť. Nie je dobré si myslieť, že vstavané grafické jadrá budovy budú konkurovať grafickým kartám strednej triedy, ktoré sú skôr možnosťou pre kancelárske stroje, kde nie je potrebná ťažká grafika, inak bude stále príliš ťažké zvládnuť. Hlavnou výhodou integrovanej grafiky je cena - koniec koncov, nie je potrebné kupovať grafickú kartu, ale je tu nevyhnutná úspora.

Ako funguje procesor?

V prvom bode sa zistilo, že takýto procesor je vždy potrebný. Je čas žasnúť nad tým, ako to funguje.

Činnosť CPU môže byť určená sekvenciou udalostí:

• Z pamäte RAM, kde sa nachádza program skladby (napríklad textový editor), procesorová jednotka, ktorá riadi, extrahuje potrebné informácie, ako aj súbor príkazov, ktoré je nevyhnutne potrebné vykonať. Všetko sa šíri vírusom vyrovnávacia pamäť (Cache) CPU;
• Informácie, ktoré vychádzajú z vyrovnávacej pamäte, sú rozdelené do dvoch typov: Pokyny a významy , ktorý sa odošle do registra (čo je stred pamäte v procesore). Prvý prejde do príkazového registra a druhý do dátového registra;
• Zhromažďujú sa informácie z registrov aritmeticko-logický prístroj (časť CPU, ktorá vypočítava aritmetickú a logickú transformáciu údajov, ktoré sú potrebné), ktorá z nich načíta informácie a potom na výsledných číslach vykoná potrebné príkazy;
• Výsledky, ktoré vychádzajú, sú rozdelené do hotový і nedokončené , prejdite do registra, prvá skupina je poškodená vo vyrovnávacej pamäti CPU;
• Tento bod možno pochopiť zo skutočnosti, že existujú dve hlavné zložky vyrovnávacej pamäte: horný і nižšie . Zostávajúce príkazy a údaje, ktoré je potrebné získať, idú do vyrovnávacej pamäte vyššej úrovne a tie, ktoré sa nenájdu, sa odošlú do vyrovnávacej pamäte nižšej úrovne. Tento proces prebieha – všetky informácie prechádzajú z tretej úrovne vyrovnávacej pamäte na ďalšiu a potom prechádzajú na prvú s údajmi, ktoré momentálne nie sú potrebné a sú naraz odoslané na nižšiu úroveň;
• Po dokončení cyklu výpočtu sa koncové vrecko zapíše do systémovej pamäte RAM, aby sa naplnila vyrovnávacia pamäť CPU pre nové operácie. V opačnom prípade sa môže stať, že sa vyrovnávacia pamäť znova naplní a nevyužité dáta prejdú do RAM alebo do nižšej úrovne vyrovnávacej pamäte.

Kroky krok za krokom vás prevedú prevádzkovým tokom procesora a napájacieho zdroja – ako procesor funguje.

Typy procesorov a ich hlavné procesory

Existujú rôzne typy procesorov, od slabých jednojadrových až po výkonné viacjadrové procesory. Od herného a pracovného výkonu až po priemer pre všetky parametre. Existujú dve hlavné značky CPU - AMD a slávny Intel. Ide o dve spoločnosti, ktoré prinášajú na trh najobľúbenejšie a najpopulárnejšie mikroprocesory. Hlavným rozdielom medzi produktmi AMD a Intel nie je počet jadier, ale architektúra – vnútorné vybavenie. Od svojich konkurentov Kozhen demonštruje svoje každodenné „črevá“, svoj typ procesora, ktorý sa radikálne líši od svojho konkurenta.

Pleťové produkty majú svoje klady a zápory, preto sa s nimi v krátkosti zoznámime bližšie.

Výhody procesorov Intel:

• Existuje viac nízka spotreba energie;
• Maloobchodníci sa viac orientujú na Intel, menej na AMD;
• Najvyššia produktivita v hrách;
• Spojenie medzi procesormi Intel a RAM je implementované jednoduchšie ako v AMD;
• Operácie, ktoré prebiehajú len v rámci jedného programu (napríklad rozbalenie) sú rýchlejšie a AMD na tomto pláne pracuje.

Nevýhody procesorov Intel:

• Najväčším mínusom je cena. CPU tohto generátora je často rádovo nižšie ako CPU jeho hlavného konkurenta;
• Produktivita klesá, keď sa zanedbávajú dva alebo viac „dôležitých“ programov;
• Integrované grafické jadrá sú obetované AMD;

Výhody procesorov AMD:

• Najväčším plusom a najväčším mínusom Intelu je cena. Môžete si kúpiť dobrý AMD strednej triedy, ktorý bude mať solídne 4 a môže byť aspoň 5 pre denné hry, za ktorú cenu bude z hľadiska produktivity oveľa nižšia ako procesor konkurenta;
• Adekvátne náklady a cena;
• Zabezpečte jasnú prevádzku systému;
• Možnosť pretaktovania procesora, zvýšenie jeho rýchlosti o 10-20%;
• Integrované grafické jadrá spôsobujú revolúciu spoločnosti Intel.

Nevýhody procesorov AMD:

• Procesory AMD spolu s väčšou pravdepodobnosťou komunikujú z pamäte RAM;
• Spotreba energie je vyššia, u Intelu nižšia;
• Vyrovnávacia pamäť na druhej a tretej úrovni pracuje s nižšou frekvenciou;
• Produktivita v hrách závisí od výkonu súťažiaceho;

Bez ohľadu na pokrok a nedostatky sa však koža ďalej vyvíja, ich procesory sa každou generáciou hrubnú a problémy prvej línie sú poistené a napravené.

Hlavné vlastnosti procesorov

Pozreli sme sa na to, čo robí počítačový procesor. Poďme zistiť, aké sú ich dva hlavné typy, a venovať pozornosť ich vlastnostiam.

Z veľkej časti tiež preverujeme: značku, sériu, architektúru, podporu socketov, frekvenciu procesora, vyrovnávaciu pamäť, počet jadier, energetickú účinnosť a termovíziu, integrovanú grafiku. Teraz sa na to pozrime s vysvetleniami:

• Značka – kto vibruje procesorom: AMD, alebo Intel. Aký výber závisí od ceny príslušenstva a produktivity, ktorú možno vynechať z prednej časti, a od výberu ďalších komponentov počítača, video procesora, základnej dosky. Fragmenty procesorov od AMD a Intelu zapadajú do iného dizajnu a architektúry, potom do socketu (zásuvka pre inštaláciu procesora na základnej doske) určenej pre jeden typ procesora, nebude možné osadiť iný;
• Séria je urážkou konkurentov, ktorí rozdeľujú svoje produkty na množstvo druhov a poddruhov. (AMD - Ryzen, FX, Intel-i5, i7);
• Architektúra procesora závisí od vnútorných orgánov CPU; každý typ procesora má individuálnu architektúru. Svojím spôsobom možno jeden druh rozdeliť na niekoľko poddruhov;
• Podpora zásuvky je veľmi dôležitou vlastnosťou procesora, pretože samotná zásuvka je „zásuvka“ na základnej doske na pripojenie procesora a všetky typy procesorov budú vyžadovať pomocný konektor. Vlasna, o tom sa popísalo viac. Musíte presne vedieť, ktorá zásuvka je nainštalovaná na vašej základnej doske a vybrať pre ňu procesor, alebo inak (čo je správnejšie);
• Frekvencia hodín je jedným z najdôležitejších ukazovateľov produktivity CPU. Poďme sa pozrieť na napájanie a frekvenciu procesora. Odpoveď bude pre tento škaredý pojem jednoduchá – pôjde o operáciu, ktorá sa počíta za jednu hodinu, ktorá je vyjadrená v megahertzoch (MHz);
• Cache – pamäť inštalovaná priamo v procesore, nazývaná aj vyrovnávacia pamäť, má dve úrovne – hornú a dolnú. Prvý odmieta aktívne informácie, ten druhý – momentálne nie víťazný. Proces odstraňovania informácií prechádza z tretej úrovne do ďalšej a potom do prvej, nie je potrebné, aby informácie prešli bránou;
• Počet jadier – CPU môže mať od jedného do viacerých. Samozrejme, procesor sa bude volať dvojjadrový, alebo aspoň štvorjadrový. Je zrejmé, že ich počet ukazuje pretrvávajúce napätie;
• Spotreba energie a tepelné videnie. Všetko je tu jednoduché - čím viac procesor „spotrebuje“ energiu, tým viac tepla vidíte, venujte pozornosť tomuto bodu, aby ste vybrali vhodný chladiaci chladič a chladiacu jednotku.
• Integrovaná grafika – prvý takýto vývoj od AMD sa objavil v roku 2006, prvý od Intelu v roku 2010. Prvé vykazujú lepšie výsledky ako ich konkurenti. Ale to je všetko rovnaké, stále nemôžem dosiahnuť vlajkové grafické karty.

Višnovki

Ako ste si už uvedomili, centrálny procesor počítača hrá najdôležitejšiu úlohu v systéme. V dnešnom článku sme sa dozvedeli, čo je počítačový procesor, aká je frekvencia procesora, aké sú a na čo sú potrebné. Rovnako ako sa niektoré procesory výrazne líšia od iných, existujú aj rôzne typy procesorov. Porozprávali sme sa o kladoch a záporoch produktov dvoch konkurenčných firiem. V závislosti od charakteristík procesora nainštalovaného vo vašej systémovej jednotke sa nebudete môcť rozhodnúť.