Процесор (він же центральний процесор, що вказує на його чільну роль у комп'ютері, де є інші процесори) є одним з основних компонентів сучасного комп'ютера, причому як настільного, так і ноутбука або КПК. ЦП є спеціальною мікросхемою ( розміром приблизно 5×5 см), що здійснює управління усіма іншими компонентами комп'ютера. Іншими словами процесор – це «мозок» вашого комп'ютера. Основне завдання процесора полягає в обробці різних команд (або, якщо бути точнішим, інструкцій),необхідні роботи комп'ютера. Про призначення процесора можна також здогадатися за назвою, що походить від англійського дієслова «to process», що означає «обробляти, виконувати, здійснювати».
Процесорвиконує безліч найрізноманітніших інструкцій, які він отримує як від інших пристроїв, так і різних програм. Усі операції, що здійснюються пристроями та програмами комп'ютера повинні бути оброблені процесором, без якого не обходиться жодне обчислення в комп'ютері, тому від процесора залежить те, настільки швидким та ефективним буде ваш комп'ютер.
Або продуктивність, процесоравимірюється за допомогою декількох різних параметрів, один з яких - тактовачастота.Цей параметр вказується в мегагерцах (для чого використовується скорочення МГц) або гігагерці (скорочення ГГц). Чим більше тактова частотапроцесора, тим більше інструкцій може обробити і тим вище його ціна. Проте швидкість роботи процесора залежить як від його частоти, тут є чимало нюансів. Якщо раніше правило « більше частота = більша швидкість» Було непорушним, то зараз процесори з однаковою тактовою частотою, але різними внутрішніми архітекторами можуть демонструвати зовсім різну продуктивність. При цьому слід враховувати, що загальна швидкість роботи вашого комп'ютера залежить не тільки від процесора, але й інших компонентів, зокрема, системної плати та жорстких дисків.
Основних виробників процесорів
Основних виробників процесорів для сучасних персональних комп'ютерів та ноутбуків всього два, це компанії Intel та AMD. Компанія Intelвідома всім та кожному користувачеві комп'ютера завдяки процесорам сімейства Core 2 Duo. Однак ера Core 2 Duo вже практично завершена - чотирьох восьми ядерних процесорів сімейства Core i3, i5, i7 з відмінною продуктивністю не залишили «старикам» Core 2 Duoжодних шансів. Компанія AMDтрадиційно прагне потіснити Intel за допомогою своїх процесорів, таких як Aсерія та Phenom II X4.
Продуктивність процесоравимірюється, звісно, як на основі тактової частоти. Відіграють роль і такі фактори, як обсяг кеш-пам'яті першого, другого, третього тощо рівнів, частота шинних даних і так далі.
CPU- Центральний процесор є основним компонентом, "мозком" комп'ютера і визначає його основні характеристики. «то велика інтегральна схема (ВІС), сформована на кристалі кремнію. Велика інтегральна схема за розміром, а, по кількості елементів – транзисторів, включених у ній.
Завантажити презентацію «Процесор»
Мікропроцесор містить мільйони транзисторів, з'єднаних між собою найтоншими провідниками з алюмінію або міді. У 1965р. Гордон Мур зробив сміливе передбачення: кількість транзисторів, що розміщуються на кристалі ІС, подвоюватиметься приблизно кожні 2 роки. Галузь розвивалася майже в точній відповідності до цього прогнозу, що отримав назву закону Мура. Але вперше за 43г порушений закон завдяки новим методам виробництва мікросхем, коли можна розмістити 30млн. транзисторів на ділянці кристала з шпильковою головкою. 2006р. процесор Core 300млн. транзисторів, початок 2007р. 800 млн. транзисторів у двох ядерних системах.
Виготовлення мікропроцесора
Це найскладніший технологічний процес, що включає кілька сотень етапів. Мікропроцесори формуються на поверхні тонких пластин Кремнію, які нарізають із довгих циліндричних кристалів кремнію, вирощених із розплаву кремнієвого піску. Кремній має напівпровідникові властивості, його провідністю можна керувати шляхом введення домішок. У процесі виготовлення мікросхем на пластини-заготівлі наносяться найтонші шари різних матеріалів. Там фотолітографічним способом шар за шаром формують «малюнок» майбутньої мікросхеми. У ході наступної операції, званої легуванням, відкриті ділянки кремнієвої пластини бомбардують іонами різних хімічних елементів, які формують у кремнії мікроскопічні ділянки, що мають різну електричну провідність Кожен шар процесора має свій власний малюнок, разом всі ці шари утворюють тривимірну структуру процесора. Після цього пластини розрізають окремі мікросхеми, які проходять ретельне тестування, щоб перевірити якість виконання всіх технологічних операцій. Заготовки, у яких виявляються несправності, просто вибраковуються, оскільки немає способів виправлення помилок. Потім кожен кристал поміщають у захисний корпус і припаюють висновки.
До логічного складу ЦП входять слід. пристрої:
- пристрій управління (УУ) - Блок упр-я. Керує роботою всіх пристроїв по зад. програмі
- АЛУ(Арифметико-логічне пристрій)обчислювальний інструмент процесора.
- регістри процесорної пам'яті - Внутрішня пам'ять процесора. Регістри використовуються для тимчасового зберігання команди, адрес пам'яті, оброблюваних даних та іншої внутрішньої інформації мікропроцесора. Кожен їх регістрів служить свого роду чернеткою, використовуючи який процесор виконує розрахунки та зберігає проміжні результати. У кожного регістру є певне призначення. IP – лічильник команд (вміщується адреса тієї комірки пам'яті ЕОМ, в якій зберігається чергова виконувана команда програми. CS – регістр команд, міститься сама команда на час її виконання DI SI BP – індексні регістри, покажчики зрушень у сегментах. AX BX – загального призначення SS – стека (Стек-область, що використовується для тимчасового зберігання даних. Стек міститься в окремому сегменті, який називається сегментом стеку) DS – додатковий
Розглянемо принципи роботи сучасних процесорів
Мікропроцесор є складним електронним пристроєм для виконання різних операцій. Будь-який процесор підтримує певний набір команд, які може виконувати, і містить набір внутрішніх осередків пам'яті, регістрів, з якими може працювати набагато швидше, ніж із зовнішньою пам'яттю. Можливості ПК як універсального виконавця по роботі з інформацією визначається системою команд процесора. Ця система команд є мовою машинних команд. (ЯМК) З мови ЯМК складаються програми керування роботою комп'ютера. Окрема команда представляє окрему операцію (дію) комп'ютера. У ЯМК існують операції з яких виконується арифметич. , логіч. операції, переції управління послідовністю команд, операції передачі з одних пристроїв пам'яті інші та ін. Розрізняють два типи архітектури мікропроцесорів – CISC і RISC.
CISC
CISC (Complex Instruction Set Computer)має на увазі, що процесор підтримує дуже великий набіркоманд (більше 200) ( повну системукоманд) і має не велике числорегістрів. Комплексні набори команд різної складності, що реалізують на рівні машинної мови (від простих, характерних для мікропроцесора 1-го покоління, до значної складності, характерних для сучасних процесорів.
RISC
В свою чергу RISC-архітектура (Reduced Instruction Set Computer)означає обмежений набір команд і велика кількість внутрішніх регістрів. Усі команди працюють з операндами та мають однаковий формат. Звертання до пам'яті виконується за допомогою спеціальних командзавантаження регістру та записи. Простота структури та невеликий набір команд дозволяє повністю реалізувати їх апаратне виконання та ефективний конвеєр при невеликому обсязі обладнання. Високий рівень дроблення конвеєра. Суперечки про те, що краще, точаться досі. RISC-процесор працює швидше, тому що команди прості. І коштують дешевші, але програми для них займають більше місця, ніж для CISC. Саме тому в умовах дефіциту оперативної пам'ятіПочатковий розвиток процесорів для персональних комп'ютерів пішов у напрямку CISC-архітектури Усі процесори, сумісні з набором команд х86 є CISC процесорами, хоча деякі можуть мати елементи RISC-архітектури. Мікропроцесори 5 покоління мають 64-розрядну шину даних та адрес. Можуть працювати з 8,16,32 бітними даними, підтримують конвеєрну структуру і мають можливість передбачати напрямок переходів у програмі. Процесори, що мають трохи більші можливості, як правило, відносять до шостого покоління. Розглянемо основні засади роботи сучасних процесорів. Насамперед зазначимо, що процесор виконує програму, що зберігається у пам'яті, Програма є набір команд (інструкцій) і даних. Послідовно зчитуючи команди, процесор виконує відповідні дії. Кожна команда представлена декількома байтами, причому її довжина не фіксована і може становити від 1 по 15.
Характеристики ЦП
- Тактова частота - це основна характеристика процесора, яка визначає його можливості та продуктивність системи в цілому. Кожен тип процесора випускається у вигляді цілої лінійки (родини) моделей, що відрізняються різними характеристикамиі, перш за все, тактовою частотою. Так, процесор Pentium IV може випускатися у різних модифікаціях з тактовою частотою від 2,0 до 3,8 МГц. Тактова частота процесора визначається двома факторами: частотою системної шини та внутрішнім множником процесора (внутрішньою тактовою частотою). Перший параметр фактично залежить від самого процесора, а визначається системною платою, точніше її чіпсетом. Системні плати можуть випускатися з різними частотами – від 256 до 800 МГц. Процесор працює в тісному контактіз мікросхемою, що називається генератором тактової частоти. ГТЧ виробляє періодичні імпульси, що синхронізують роботу всіх вузлів комп'ютера. Це своєрідний метроном усередині ПК. У ритмі цього метронома працює ЦП. Тактова частота дорівнює кількості тактів за секунду. Такт – проміжок часу між початком подачі поточного імпульсу та початком подачі наступного. На виконання процесором кожної операції приділяється певна кількість тактів. Вимірюється у МГц.
- Техкрок
Процесор складається з багатьох мільйонів транзисторів. Їх можна умовно уявити у вигляді точок у вузлах прямокутної сітки - як зерна люмінофора на екрані електронно-променевої трубки (ЕЛТ). Відстань між транзисторами процесора визначається технологією виробництва, що використовується, і в даний час становить 0,09 мк або 90 нм. Чим менша ця відстань, тим краще. Зменшення розмірів транзистора тягне у себе зменшення кроку, отже, зменшується потужність тепловиділення і собівартість виготовлення, збільшується максимально досяжна частота процесора. - Розрядність процесора
Розрядністю називають максимальну кількість розрядів двійкового коду, які можуть бути оброблені або передаватися процесором одночасно. Розрядність процесора визначається розрядністю його регістрів, які містяться оброблювані дані. Наприклад розрядність регістру 2 байти – 16 біт, то розрядність ЦП – 16., 8 байт -64 Осередок – група послідовних байтів ОЗУ, що містить у собі інформацію, доступну для обробки окремою командою процесора. Вміст комірки пам'ять називається машинним словом. Очевидно, що розмір комірки пам'яті та машинного слова дорівнює розрядності процесора. Обмін інформацією між ЦП та внутрішньою пам'яттювиготовляється машинними словами. Адреса осередку пам'яті – дорівнює адресі мл. байта (байта з найменшим номером), що входить у комірку. Адресація як байтів, так і осередків починається з 0. Адреси осередків кратні кількості байтів у машинному слові. Отже, осередок – вмістилище інформації, машинне слово – інформація в осередку. - Адресний простір
По адресній шині процесор передає адресний код – двійкове число, що позначає адресу осередку пам'яті зовнішнього пристрою, куди надсилається інформація по шині даних Адресне пространство – це діапазон адрес (множина адрес) до яких може звернутися процесор, використовуючи адресний код. Якщо адресний код містить n - біт, то розмір адресного простору 2 n байт Зазвичай розмір адресного коду = кількості ліній в адресній шині (розрядності адресної шини) - Архітектура ЦП - конструкція процесора і існуюча система команд (інструкцій) До архітектури відносяться наступні елементи: а) Система команд та способи адресації б) Можливості поєднання виконання команд у часах) Наявність додаткових вузлів та пристроїв у складі МПг) Режими роботи процесора а) Система команд є сукупність команд, які можуть виконуватися процесором. х86, MMX SSE SSE2 SSE3 3DNOWб)
- Конвеєр
Сьогоднішні процесори забезпечують суміщення виконання кількох послідовно розташованих команд у часі, утворюючи конвеєрну обробку. Процесор поділяє виконання команди на етапи.
Наприклад Pentium - на 5 етапів:
1) прочитати з пам'яті частину програми (вибірка, зчитування команди із ОЗУ або КЕШу)
2) визначити довжину інструкції (декодування та дешифрування команди, тобто визначення коду виконуваної операції)
3) визначити адресу комірки пам'яті, якщо вона використовується у даній команді
4) виконати команду; 5) зберегти отриманий результат. Кожен етап називається щаблем. Виходить 5-ступінчастий конвеєр.
При конвеєрній обробці виконання кожного етапу відводиться 1 такт тактової частоти. У кожному новому такті закінчується виконання однієї команди та починається виконання нової. Цей процес називається поточною обробкою . Загальний час виконання команди в конвеєрі з 5 щаблями становитиме 5 періодів тактової частоти. У кожному такті конвеєр одночасно оброблятиме 5 різних команд. Отже, конвеєризація підвищує продуктивність процесора, але вона не скорочує час виконання окремої команди. Виграш виходить завдяки тому, що обробляється відразу кілька команд.
Суперскалярний процесор наявність двох конвеєрів.
Суперконвеєрний - більше 5 етапів у конвеєрі Подібне рішення різко підвищувало продуктивність ЦП. Застосовується багато конвеєрних обробок. Практично всі інструкції можуть виконуватися паралельно, крім операцій з плаваючою точкою і команд переходів. Суперсклярний і суперконвеєрний означає наявність більш ніж двох конвеєрів і більше п'яти етапів у конвеєрі відповідно. Конвеєр має помітний вплив на швидкість виконання лінійних ділянок програм, які можуть виконуватися паралельно, за винятком операцій з плаваючою точкою та команд переходів. - Вбудовані пристрої
Основними компонентами центрального процесора є ядро, кеш-пам'ять та шина.
Ядро процесоравиконує інструкції. Операнди інструкцій зберігаються у регістрах. Розмір регістрів визначає розрядність процесора. Поняття «ядро» має і топологічний сенс - воно розміщене у центрі мікросхеми процесора, а, по його периферії розташовуються кеш-пам'ять та інші блоки. Один і той же тип процесора може бути побудований на різних "ядрах". Сьогодні ми маємо багатоядерні системи. Розміщується 2, 4, 6, 8 ядер однією кристалі.
Кеш-пам'ять(RAM cache) - високошвидкісна статична (SRAM) пам'ять, що використовується для прискорення доступу до даних, що зберігаються в повільній, але дешевій динамічній (DRAM) пам'яті. Прискорення доступу здійснюється, коли процесор багаторазово звертається до тих самих даних або команд програми. Кеш зберігає останні дані команди, і процесор швидко зчитує їх з кеша. КЕШ є свого роду буфером, який узгоджує швидкий процесор та відносно повільну оперативну пам'ять, що значно прискорює процес обробки даних.
Буває 2 типи: L1 та L2 (рівні 1 та 2 від англ. level - «рівень»).
Кеш L1 спочатку був інтегрований у кристал процесора і є його невід'ємною частиною. У ньому розмішуються інструкції процесора та дані цих інструкцій. Великий кеш L1 дуже корисний умовах багатозадачності, оскільки він зберігає так званий контекст завдань, тобто. інформацію, потрібну для перемикання на ці завдання при послідовному виконанні. Розмір 2 * 32Кб, 2 * 64Кб, 2 * 128Кб, 2 * 256 Кб.
Кеш L2 служить компенсації різниці частоти роботи процесора і ОЗУ. Розташовується або на мат. платі або корпусі процесора, окремо від його ядра. Основним його параметром є розмір: що він більше, то швидше працює система. Але пам'ять ця дорога, тому розмір кеша є компромісом між продуктивністю та вартістю системи. Типові розміри кеш-пам'яті для різних процесорів (512Кб, 1Мб, 2Мб, 4Мб) Отже, Кеш дозволяє підвищити продуктивність за рахунок зменшення випадків очікування надходження інформації з повільнішої ВП. Потрібні командиі дані беруться з швидшого Кеша, куди заздалегідь заносяться. Використання двох КЕШ виключає конфлікти при зчитуванні інформації, йде одночасне зчитування.
Зв'язок процесора з іншими пристроями на системній платі, зокрема з основною пам'яттю, здійснюється через шину процесора.Зауважимо, що раніше і основна пам'ять, і процесор були на одній шині, яка називалася системною. Зараз підвищення продуктивності процесор має власну шину. (1066МГц, 800МГц, 533МГц, 333МГц). Співпроцесор - спеціальний блок для операцій з «плаваючою точкою» (або комою). Застосовується особливо точних і складних розрахунків, і навіть роботи з низкою графічних програм. - У процесорі можна виділити наступні основні частини:
—блок передбачення розгалужень (адреси переходу - БПАП);
-Блок обчислень з плаваючою точкою;
-засоби виявлення помилок ЦП
Контроль розгалужень програми.
Якщо у програмі зустрічається умовний чи безумовний перехід, то після декодування інструкції переходу та отримання адреси процесор починає зчитувати дані з нової адреси. Зрозуміло, що до одержання цієї адреси конвеєр простоює. Подібна ситуація відбувається досить часто, тому для зниження «негативних» наслідків розгалуження програми всі переходи, що зустрічаються в програмі, запам'ятовуються в спеціальному буфері адрес переходів (branch target buffer). При виконанні інструкції переходу процесор перевіряє наявність адреси в буфері та починає читання програми з цієї адреси. У разі безумовного переходу створюється таблиця «історії» переходів, виходячи з якої процесор вирішує буде здійснено перехід чи ні, і починає виконання інструкцій з передбаченої адреси - так зване випереджувальне виконання (speculative execution), зрозуміло, якщо адреса передбачена неправильно, то все виконання припиняється, конвеєр очищається і починається виконання з правильної адреси. Тому дуже важливо, щоб вірогідність правильного прогнозу була найвищою. У сучасних процесорах вона лежать у межах 80-90%.
Блок передбачення адреси переходу дозволяє підвищити продуктивність за рахунок економії часу шляхом передбачення можливих шляхів розгалужувального алгоритму.
Блок обчислень із плаваючою точкою FPU (Floating Point Unit).
Даний блок забезпечує виконання операцій з плаваючою точкою та мультимедійних операцій ММХ. Зазвичай він містить свій окремий конвеєр, оскільки зазвичай такі операції можуть виконуватися тільки в одному конвеєрі. На продуктивність блоку FPU в Останнім часомстали звертати увагу через появи множини додатків, написаних для команд ММХ або для роботи з тривимірною графікою, не кажучи вже про суто обчислювальні завдання.
Будучи дуже складними пристроями, сучасні процесори мають можливість настроїти свої параметри. Наприклад, у процесорах Pentium можна відключати другий конвеєр або блок прогнозу розгалужень, що дозволяє оцінити приріст продуктивності, що забезпечується цими елементами ядра процесора. Крім того, практично всі процесори мають свою так звану візитну картку – спеціальну інструкцію, яка допомагає однозначно ідентифікувати процесор. Ця інструкціяназивається CPUID і видає ІМ'Я фірми розробника, тип сімейств, модель та версію процесора, а також показує його основні властивості, зокрема наявність блоку FPU або ММХ.
Наявність засобів виявлення помилок ЦП.
У ЦП є пристрої самотестування перевірки працездатності більшості елементів процесора. Використовуючи спеціальний формат даних: біт парності , тобто. до кожного операнда додається біт парності, в результаті всі числа стають парними, поява непарного числа - сигнал про збій при роботі процесора.
Засоби термозахисту процесорів
Ви час роботи процесори сильно нагріваються - їхня температура досягає 7О…9О°С. Перегрів процесора загрожує великими неприємностями, аж до виходу його з ладу. Він може просто перегоріти, як будь-який електричний прилад. Тому конструкція процесора має передбачати ефективну систему охолодження. Власне системний блоккомп'ютера і так оснащений вентилятором, але він призначений в основному для охолодження блоку живлення і лише частково для охолодження материнської платиіз встановленим на ній процесором. Для сучасних процесорів, які мають потужність 40...70 Вт, цього зовсім недостатньо.
Тому центральний процесор має свою власну системою охолодження. Вона складається з радіатора, який кріпиться безпосередньо на корпусі процесора, та вентилятора, що охолоджує ребра радіатора.
Радіатор
Це металева пластина з ребристою поверхнею, за рахунок нього суттєво збільшується теплообмін процесора із навколишнім середовищем. Площа поверхні кристала процесора надзвичайно мала і вбирається у кількох квадратних сантиметрів. Це зовсім недостатньо для ефективного відведення теплової потужності, що розсіюється процесором. Завдяки ребристій поверхні радіатор у сотні разів збільшує площу свого теплового контакту з навколишнім середовищем.
В даний час використовуються різні типирадіаторів.
Пресовані (екструзійні) радіатори
Це найбільш прості, дешеві та поширені радіатори. Для їх виробництва використовується алюміній – метал з досить високою теплопровідністю. Радіатори виготовляються методом пресування, що дозволяє отримати досить складний профіль поверхні та досягти хороших тепловідвідних властивостей.
Складчасті радіатори
Відрізняються досить цікавим технологічним виконанням: на базовій пластині радіатора пайкою або за допомогою спеціальних теплопровідних паст закріплюється тонка металева стрічка, згорнута в гармошку, складки якої відіграють роль ребристої поверхні. Такі радіатори зазвичай виготовляються з міді – вона має більш високу теплопровідність, ніж алюміній.
Ковані (холодноформовані) радіатори
Для їх виготовлення використовується технологія холодного пресування, яка дозволяє формувати поверхню радіатора у вигляді стрижнів різного перерізу. Основний матеріал - алюміній, але іноді для поліпшення тепловідвідних властивостей в основі встановлюють мідні пластини. Це досить складна технологія, тому ковані радіатори дорожчі за «екструзійні» і «складчасті», але не завжди краще в плані теплової ефективності.
Точені радіатори
На сьогодні це найбільш дорогі вироби, оскільки їхнє виробництво засноване на високоточній механічній обробці монолітних заготовок. Вони відрізняються не лише найвищими експлуатаційними характеристиками, а й високою ціною. Виготовляються з міді та алюмінію.
Вентилятори
На сьогодні навіть найдосконаліші радіатори не справляються із завданням ефективного охолодження високопродуктивних процесорів. Істотно покращити теплообмін можна лише за допомогою спеціальних мікровентиляторів. кулерів (від англ. cool – «охолоджувати»), які встановлюються над радіатором та обдмухують його ребра струменем повітря.
Як і будь-який інший вентилятор, кулер складається з електродвигуна, на осі якого закріплена крильчатка. Основною характеристикою вентилятора є його продуктивність- величина, що показує обсяг повітряного потоку, що прокачується. Типові значення витрати - 10...80 кубічних дюймів за хвилину. Чим більша продуктивність вентилятора, тим краще він охолоджує процесор. Продуктивність вентилятора залежить від розміру крильчатки та швидкості обертання електродвигуна. Чим швидше обертається крильчатка, тим вища продуктивність вентилятора. Типові значення швидкості обертання - 1500…7000 об/хв. Зі збільшенням розміру крильчатки збільшуються продуктивність, габаритні розміри та маса вентилятора.
Найбільш поширені типорозміри – 60х60х15 мм, 60x60x20 мм, 60x60x25 мм, 70х70х 15 мм, 80x80x25 мм. Серед експлуатаційних параметрів можна виділити рівень шуму та термін служби вентилятора. Рівень шуму вентилятора виявляється у децибелах (дБ) і зазвичай перебуває у діапазоні 20… 50 дБ. Тихими вважаються вентилятори з рівнем шуму менше 30 дБ. Термін служби (або час напрацювання на відмову) вентилятора виявляється у тисячах годин і є показником його надійності та довговічності. Термін служби вентиляторів становить 40...50 тис.ч, що становить близько п'яти років безперервної цілодобової роботи.
У більшості процесорів Intel використовується конструкція корпусу, що називається FC-PGA (абревіатура від Flip Chip Pin Grid Array - перевернутий чіп з масивом голчастих контактів). Справа в тому, що кристал перевернутий і виходить на верхню частинукорпуси для найкращого охолодження. Поверхня ядра закрита теплорозсіювачем, який є мідною пластиною, покритою тонким захисним шаром. Кількість контактів (pin) на корпусі може бути різним: 423, 478, 604, 775. Процесори (як, втім, і всі інші компоненти ПК) можуть поставлятися як у звичайному варіанті з мінімальною комплектацією ( OEM - Original Equipment Manufacturer), так і в боксовому варіанті ( in Box), тобто. в пакувальній коробці, забезпеченій посібником з встановлення та 3-річною гарантією. Вартість процесора in Box всього на кілька доларів вище, ніж у звичайній упаковці OEM, що зовсім недорого з урахуванням ціни на кулер, яким постачається боксова упаковка.
Розгін
Розгін (overclocking)- режим роботи будь-якого устрою більш високої частоті, ніж штатна, тобто. на частоті, передбаченої у його робочих характеристиках. Розгін можливий тому, що більшість пристроїв мають певний запас міцності. Зазвичай невелике збільшення частоти проходить безболісно і дає виграш близько 10%. При перевищенні критичного значення можливий перегрів та повний вихід дорогого пристрою з ладу. Тому користувач виробляє розгін на свій страх і ризик, найчастіше позбавляючись гарантії продавця. Основний об'єкт розгону – центральний процесор. Проте можна розганяти і пам'ять, і процесор відеокарти.
Порядок встановлення процесора Pentium IV у гніздо системної плати
- встановити важіль гнізда процесора (А) у положення «Відкрито», для чого треба відвести його трохи убік і підняти догори до упору;
- встановити процесор у гніздо і перевести важіль у положення "закрито" (золотий трикутник на процесорі повинен дивитися в основу клямки);
- нанести теплопровідний склад на верхню поверхню процесора (Б) і рівномірно розподілити пасту на його поверхні;
- поєднати основу радіатора з механізмом кріплення та встановити радіатор на процесор. Не даючи пасті засохнути, зробити кілька рівномірних коливальних рухів, злегка рухаючи радіатор за процесором, щоб термопаста рівномірно розподілилася по радіатору;
- починаючи з центральної пелюстки (В) встановити затискачі (Г) на пелюстки механізму кріплення (В, Д, Е).
- вставити роз'єм (Ж) кабелю вентилятора в розетку з трьома штирьками, яка зазвичай знаходиться неподалік роз'єму центрального процесора і позначається CPU FAN.
Приклади сучасних процесорів фірми Intel
- Друге покоління процесорів Intel Core i7
- Друге покоління процесорів Intel Core i5
- Сімейство процесорів Intel Core vPro
- Процесор Intel Xeon E5620 для робочих станцій
Процесор Intel® Core™ i7 Extreme Edition
Друге покоління процесорів Intel Core i3
Intel Quad-Core Xeon X5550 для серверів
Сьогодні ми розглядаємо центральний процесор комп'ютера CPU (Central Processing Unit – центральний обробний пристрій або ЦПУ). Це серце або, якщо хочете, його мозок! На жаргоні комп'ютерників його іноді називають "камінь" (кристалічний кремній справді схожий на камінь).
Це головний обробник інформації, що надходить до комп'ютера. Центральний процесор виконує всі необхідні математичні операції з даними, що надходять, робить різні вибірки з баз даних, архівує і розархівує наші файли, займається, обробляє модель фізичної взаємодії частинок у улюбленій комп'ютерній грі, нарешті!
Центральний процесор сучасного комп'ютера робить дуже багато, простіше перерахувати те, чого він не робить:)
Ось кілька фотографій ЦПУ:
Перша фотографія, це двоядерний центральний процесор фірми Intel, друга - його тильна сторона. Цією стороною він і вставляється в процесорний роз'єм (сокет "Socket") на . На цих фото ми бачимо CPU форм фактора "LGA-775". Абревіатура "LGA" це скорочення від англ. Land Grid Array - тип корпусу з матрицею контактних майданчиків. Застарілі моделі поставлялися в корпусах «PGA» (Pin Grid Array – матриця штиркових контактів), саме такий застарілий процесор представлений на останньому фотовище.
У старших моделях комп'ютерів було пов'язано з певним ризиком зігнути або (не дай Боже) зламати одну з кількох сотень PGA ніжок. Страшний сон збирача комп'ютерів! :) Зараз все набагато простіше.
Те, що ми бачимо на фотографіях вище, - зовнішня оболонка центрального процесора комп'ютера. Її функція полягає в тому, щоб захистити ядро (сам кристал кремнію) від механічного впливу, забезпечити площу контакту з системою охолодження (радіатором), а також – надати електричний контакт для живлення пристрою (фото вище під номером «1» і «2»).
Центральний процесор комп'ютера складається з квадратної пластинки текстоліту, в яку намертво вмонтовано його ядро (кристал кремнію), а також виводи електричних контактів плюс плюс захисна кришка зверху. Що знаходиться під цією кришкою ми розглядали.
Процес виготовлення готових чіпів можна описати приблизно так: на тонку кремнієву основу (підкладку) через спеціальні маски з прорізами методом літографії по черзі наносяться шари провідників, напівпровідників та ізоляторів. Іноді використовується процес витравлення елементів на кристалі (через самі отвори в " масці " ). Після закінчення процедури підкладка розпилюється на квадрати, які одягаються в захисну та теплопровідну оболонку, забезпечуються контактними майданчиками і виріб готовий!
Зараз ринок десктопних процесорів ділять між собою майже дві великі компанії: «Intel» і «AMD». За даними на 2011 рік, перша "тримала" понад 80% цього ринку, а друга - трохи більше 10%. Зовсім інша справа, - ринок мобільних процесорів, що стрімко розвивається. Тут представлено просто безліч компаній, що випускають свої рішення (ну, не зовсім "свої", але про це ми поговоримо в іншій статті).
Схематично внутрішній пристрій CPU можна зобразити так:
Ось наочне фото кристала CPU в розрізі:
А це – потужний двоядерний «Athlon»:
Так, ось ще одна фотографія, для повноти картини так би мовити:
Це теж процесор комп'ютера, просто в іншому конструктивному виконанні. Були свого часу подібні зразки, текстолітова плата яких вставлялася вертикально в спеціальний роз'єм на материнській платі. Він називався (Slot A), звідси пішов термін "слотові процесори". Найбільше на вигляд конструкція нагадує картридж ігрової приставки з вентилятором збоку:)
Якщо торкнутися такого важливого аспекту, як продуктивність ЦП, вона безпосередньо залежить від кількох складових і їх складається:
- його тактової частоти
- кількості ядер
- кількості та швидкості кеш пам'яті
Розберемо кожен із пунктів докладніше. Тактова частота процесора вимірюється у герцах (Гц).
Примітка: Герц (Hz) - одиниця виміру частоти періодичних процесів (у разі - коливань). Наприклад, 1 Герц - одне таке коливання (такт) на секунду.
Вимірювати тактову частоту (продуктивність) центрального процесора в Герцах незручно (надто великі виходять числа). Тому тут застосовуються такі величини, як мегагерці та гігагерці. Мегагерц (Mhz) - це мільйон Герц (1 000 000 Hz). Гігагерц (Ghz) це – 1000 мегагерц (Mhz) або – один мільярд Герц (1 000 000 000 Hz).
Згідно з викладеним вище виходить, що ЦП з тактовою частотою в 3 Гігагерці це - 3000 Мегагерц або три мільярди герц! Умовно можна сказати так, що вище частота, тим більше інструкцій можна обробити за одиницю часу. Згідно з описаним прикладом, процесор 3 Ghz (ГГц) може виконувати три мільярди операцій на секунду.
Для кращого засвоєння – перегляньте невелике тематичне відео:
Подивитися значення тактової частоти можна, натиснувши правою кнопкоюмиші на пікторгамі "Мій комп'ютер" на робочому столі і обравши з меню пункт "Властивості". На скріншоті нижче наведено зображення з даною інформацією для операційних систем Windows 7 і Windows XP.
Також цей показник можна побачити у процесі початкового завантаження операційної системи, зайшовши в або скористатися однією з спеціалізованих утиліт, начебто « ». Ця чудова програма покаже не тільки значення тактової частоти, але ще багато іншої корисної інформації.
Примітка: досить детально роботу даної програми ми розглядали, тому не повторюватимемося.
Пам'ятайте знаменитий "закон" Гордона Мура, виведений ним ще далекого 1975-го року: "Продуктивність сучасних процесорів повинна збільшуватися вдвічі кожні 24 місяці!" Потрібно віддати належне цьому прогнозу: так воно й було, до якогось моменту. Виробники процесорів просто регулярно збільшували тактову частоту своїх пристроїв (на тлі інших поліпшень, у вигляді паралельної обробки команд, розширення списку інструкцій, що підтримуються, зменшення техпроцесу і т.д.), що дозволяло підтримувати живучість даного твердження.
Зрозуміло, що нескінченно так продовжуватися не могло: великі частоти вимагають радикальної переробки системи охолодження чіпа, що стрімко нагрівається. Сам автор твердження у 2007 році сказав, що, мабуть, довго "закон" не проіснує. Справа в тому, що при досягненні певного порогу частоти (в діапазоні від 4000 до 5000 мегагерц) будь-які процесори починають працювати не стабільно і вимагають ускладнену систему охолодження.
Оверклокери ("розгінники" центральних процесорів) зі стажем стверджують, що приблизна межа розігнаного процесора з повітряним охолодженням становить 4000-4500 Mhz. Тут треба розуміти, що - це найкращі зразки чіпів, найбільш вдалі з партії, а таких може бути один на кілька десятків плюс топова материнська плата, що дозволяє подати на неї підвищену напругу і підвищити частоту FSB, дорога (оверклокерська) пам'ять з додатковим охолодженням і і т.д. Якщо на той же ЦП встановити водяну систему охолодження, то можна підняти частоту до 5000, але не факт, що вдасться досягти при цьому стабільної роботи пристрою у всіх додатках.
Примітка: FSB (Front Side Bus - системна або фронтальна шина), - високошвидкісний інтерфейс для забезпечення взаємодії між процесором комп'ютера та іншими периферійними пристроямита модулями, розташованими на материнській платі. Частота системної шини - це швидкість, з якою ядро процесора обмінюється даними із ОЗУ, контролерами тощо.
Справжні "маніяки" своєї справи не зупиняються і на цьому і в хід йде "важка артилерія" на кшталт охолодження із застосуванням фреону, рідкого металу, гелію і навіть рідкого азоту! Останній варіант дозволяє "вичавити" з нещасного пристрою рекордні 6000 мегагерц і навіть більше! З іншого боку, навряд чи Ви захочете працювати на комп'ютері, вкритому льодовою кіркою? :)
Зараз настав той момент, коли частота та загальна швидкодія сучасних комп'ютерівцілком достатні для вирішення більшості завдань рядового користувача ПК (зараз опускаємо ігри та серйозні програми для моделювання чогось). Саме тому просте збільшення цього показника вже не даватиме такого відчутного приросту швидкості у повсякденних (офісних) завданнях, як раніше. Нині продуктивність сучасних ПК багато чому визначається іншими параметрами та його поєднанням.
Одним з таких параметрів є об'єднання під однією теплорозсіювальною кришкою великої кількості ядер (на Наразіїхня кількість може досягати дванадцяти штук). Тут арифметика проста: що більше ядер, то вище продуктивність (за інших рівних умов). Адже всі процеси, в такому разі, починають виконуватися паралельно (на кожному з ядер), що (теоретично) має відчутно підвищити загальну швидкодію. На практиці виходить... по-різному:)
Деякі з додатків просто "не знають", що можна працювати з декількома ядрами, деякі роблять це погано і тільки у спеціально "заточених" під багатоядерність додатків спостерігається суттєвий приріст. Є програми, які практично не піддаються розпаралелювання. Наприклад, офісні програми (« Microsoft Word» або «»). Інші завдання, такі як кодування відео/аудіо, компіляція програмного коду, рендеринг тривимірної сцени, навпаки, дуже чутливі до багатопотокової обробки і максимальний виграш отримують саме при такому підході.
Локомотивом багатоядерності по праву є серверні варіанти центральних процесорів. Це "Intel Xeon" та "AMD Opteron" відповідно. Серверні рішення характеризуються підвищеною швидкодією (за рахунок великого кешу) та масштабованістю (можуть мати кілька фізичних процесорів з великою кількістю ядер усередині кожного). Подібні системи ентузіасти іноді встановлюють і у себе вдома на звичайні материнські плати, але це швидше заради спортивного інтересу:) В основному ж, подібні процесори використовуються в річкових серверах, які монтуються у спеціальні стійки.
Примітка: (Rack – стійка/полиця) Рековий монтаж (RackMount) – принцип організації комутаційного обладнання.
Ось так подібний сервер може виглядати окремо:
А ось так - у 19-ти дюймовій стійці (її ще називають телекомунікаційною стійкою):
Бувають навіть ті, що закриваються на замки, телекомунікаційні шафи (Protective Cabinet). Вони можуть виглядати, наприклад, ось так:
Докладно про те, як такі сервери влаштовані всередині, які у них процесори і як організована серверна кімната у нас на роботі ми розглядали.
На основі подібних рішень будують так звані суперкомп'ютери. Наприклад, компанія «Intel» вже випустила 16-ти ядерні Xeon і розглядає варіанти рішень з 22-24 і 28 ядрами. Розумієте, куди вся ця справа рухається, так? Так що жарт команди КВК «Уральські пельмені» про 48-ми ядерний процесор, вимовлений у 2012-му році вже не виглядає таким вже жартом! :)
Упевнений, згодом більшість додатків ефективно працюватиме на багатоядерних системах, зараз поки що з цим не все так райдужно. Але виробники центральних процесорів наполегливо нарощують цей показник і зараз вже є настільні системи з 12-ма ядрами. Навіщо? Ну, треба ж якось пояснити покупцеві, чому він просто повинен купити цей новий процесор?! :)
Третім компонентом центрального процесора комп'ютера є його кеш. Кеш - це невелика кількість дуже швидкої пам'яті, яка розташована в самому ядрі і служить для збереження проміжних результатів обчислень, а також може зберігати копії найбільш часто використовуваних даних з комп'ютера. Кеш може виконувати роль своєрідного "моста" зі швидкісним рухом між оперативною пам'яттю та центральним процесором комп'ютера.
Кеш ділиться на кеш інструкцій (для прискорення завантаження машинного коду) і кеш даних, що обслуговує запити користувача. Останній часто має кілька рівнів (Level 1, Level 2 та Level 3). Кожен наступний рівень більший (за обсягом пам'яті) попереднього, але повільніше за швидкодією. Чому так? Здається, для здешевлення кінцевого продукту:) Але така конструкція дає, - істотне зниження затримок звернення CPU до оперативної пам'яті. Це своєрідний буфер між нею та ЦПУ.
Є специфічні завдання, де кеш процесора відіграє не останню роль. Вважається, що до таких відноситься процес архівування масивів інформації та пристрої з великим та швидким кешем справляються з нею краще.
Як бачимо, самі собою ні частота, ні багатоядерність, ні великий кеш не гарантують нам підвищення швидкодії абсолютно в усіх завданнях! Десь досить буде просто великої швидкості (частоти), десь буде потрібно багатозадачність - виконання операції паралельно на кількох ядрах. Тут потрібен комплексний підхід та тонкий баланс між усіма складовими.
Йдемо далі! Оскільки ЦП працює, нею подається . Це призводить до того, що він гріється. Щоб уникнути такого неприємного явища, як комп'ютера на нього встановлюють різні системи охолодження (безшумні водяні або на основі повітряного охолодження, забезпечені вентиляторами).
Незважаючи на постійне зменшення технологічного процесута оптимізацію енергоспоживання, топові моделі процесорів завзято штурмують планку TDP у 200 Ватт, а деякі (AMD) її вже успішно підкорили! Чи можна таке "досягнення" однозначно назвати перемогою? Не думаю:)
Кожен із виробників дає своєму новому виробу кодову назву, яка характеризує цілу лінійку або сімейство продуктів, що базується на одній мікроархітектурі. У недалекому минулому використовувалися такі звучні назви, як "Coppermine", "Wolfdale", "Barton", "Nahalem", "Prescott", "Conroe", "Sandy Bridge".
Саме мікроархітектура ядра і визначає, які нові технології будуть закладені в майбутній процесор. Наприклад: апаратна (на рівні "заліза") підтримка технології віртуалізації (Visualization Technology), захист від переповнення буфера (Intel Execute Disable Bit), "AMD Turbo Core" автоматичний керований розгін процесора (аналог TurboBoost від Intel), різні варіанти інструкцій SSE та 3D Now і т.д.
Зараз модно говорити не про CPU, а про APU (Accelerated Processor Unit – прискорений процесор). Що це таке? Це об'єднання на одному кристалі або просто під однією теплорозподільною кришкою власне ЦПУ та відеокарти. Подібні рішення іноді називають гібридними процесорами. Результатом цього є зниження загального енергоспоживання та вартості системи за рахунок скорочення кількості комплектуючих (зовнішня відеокарта вже не потрібна).
Зрозуміло, що подібна система не може тягатись із повноцінним ігровим комп'ютеромале для більшості завдань дуже навіть підходить. Враховуючи те, що в 2006 році відома компанія «AMD» купила не менш відому компанію з виробництва графічних прискорювачів «ATI», то логічно, що її APU виглядають більш переважно (саме за рахунок графічної складової). Компанія Intel ніколи графікою серйозно не займалася, її коник - центральні процесори і на цьому полі їй немає рівних!
Що ще можна сказати про процесори у прикладному плані? Вам, як потенційному покупцю, не зайвим буде знати, що їх можна придбати у двох різних варіантах поставки: Box (Бокс) і Tray (Трей). Бокс це - коробкове постачання:
Давайте подивимося, що всередині коробки?
Ми бачимо тут упаковану в захисний пластик систему охолодження (знизу) і центральний процесор комп'ютера (обведений червоним). Зверніть увагу, що у боксовій поставці на нижню поверхню радіатора охолодження вже нанесений термоінтерфейс (теплопровідна речовина у вигляді трьох сірих смужок). Термоінтерфейс служить для кращої передачі тепла з кристала ядра на радіатор. Нам залишається лише розкрити упаковку та на плату.
Якщо ж Ви вирішили придбати процесор у постачанні трей, то будьте готові до того, що його можуть винести Вам у поліетиленовому кульку:) Ви купуєте окремо лише сам чіп, без системи охолодження. Навіщо це може бути потрібне? Наприклад, я робив так, коли збирав свій. Стандартне (боксове) охолодження мені не подобалося, і я вирішив встановити замість нього систему баштового типу. Навіщо переплачувати за непотрібний шматок алюмінію з вентилятором, який потім лежатиме без діла?
Насамкінець невелика ремарка з особистого досвіду: в сучасних іграхпроцесор – не головне. Основне навантаження лягатиме на зовнішню відеокарту, тому якщо Ви збираєтеся проводити модернізацію (апгрейд) свого комп'ютера саме з цією метою, то в першу чергу зверніть увагу саме на його графічну підсистему. Чому я так впевнено про це заявляю? Тому що зробивши саме так (залишивши старий процесор і купивши новий GPU), я отримав абсолютно адекватну швидкодію у всіх іграх 2015 року! А ось і від року 2017-го! :-)
Програма має різні режими тестування, а результати роботи Ви можете бачити в режимі реального часу у формі зручних, наочних графіків.
Або - у вигляді таблиці:
Також тут є режим тестування відеокарти. Програма "крутить бублик" (хто в темі той зрозуміє) :)
Як завжди, описану нами програму можете завантажити прямо і нехай Ваш "камінь" завжди працює без збоїв!
Ось тепер у мене справді все! Переходьте до вивчення інших розділів нашого сайту. Трохи нижче можете переглянути відео про те, як виробляють процесори:
Усі деталі важливі, всі деталі потрібні! І це справді так, адже вилучивши з комп'ютера навіть найменшу, і, на перший погляд, незначну деталь, ви виявите, що ваш незамінний помічник не працює. Процесор, саме про нього сьогодні піде розмова, маленька деталь, що є мозком ПК. Мікропроцесор цікавий нам, перш за все, швидкістю виконання завдань, адже чим потужніший процесор, тим швидше він обробляє та виконує команди. У цій статті ми з вами розберемося, що таке процесор і навіщо він потрібний?
Що таке процесор і для чого він потрібний?
CPU або центральний процесоробробляє програмний код, простіше кажучи, процесор виконує всі операції з обробки даних та керує роботою периферійних . Характеристики CPU це швидкодія, тактова частота та розрядність процесора. Саме ці дані впливають на ціну (але не варто забувати і про бренд). Швидкодія відповідає за кількість операцій процесора за секунду. Тактова частота вимірюється МГц (мегагерцах). Проміжок часу між двома імпульсами - такт, відповідно, що вище модель CPU, тим менше тактів потрібно виконання завдань. У процесорах вони бувають від 60 МГц до 3 ГГц, тобто 3 ГГц це мрія будь-якого користувача. Максимальна кількістьінформації, що обробляється та передається мікропроцесором одночасно - це розрядність процесора.
Найперші CPU були одноядерними, це означає, що запустивши на ПК кілька завдань, наприклад перегляд фільму, копіювання музики і дефрагментацію диска, ви думаєте, що мікропроцесор виконує ці дії одночасно. Насправді всі дії виконуються по черзі, витрачаючи на кожну операцію мілісекунди. Але, на двоядерному процесорі ці завдання вирішуватимуться одночасно, а ось чотири- і восьмиядерний зможе вирішувати, відповідно 4 і 8 завдань одночасно. Але не варто думати, що чим більше ядер, тим потужніший CPU і швидше ваш комп'ютер, оскільки ми вже з'ясували, що потужність мікропроцесора залежить від тактової частоти та розрядності. Також процесори діляться фірмою виробнику. Вже не одне десятиліття йдуть криваві битви між шанувальниками AMD та Intel, проте ні першим, ні другим так і не вдалося довести безперечну перевагу свого бренду. Про недоліки та переваги споконвічних конкурентів, ми поговоримо пізніше, а зараз спробуємо з'ясувати який процесор кращедля ваших потреб.
Якщо ви вирішили самостійно зібрати ПК або провести апгрейд нинішнього, безперечно, варто подумати про те, який процесор краще? Який CPU більше підійде для ігор, обробки відео, трудомістких обчислень? Якщо вам потрібно ПК для роботи та навчання, то цілком достатньо одноядерного мікропроцесора, але з високою частотою. Однак, не варто думати, що придбавши чотирьох- ядерний процесор, ваш комп'ютер перестане зависати під час ігор або обробки відео. Адже саме двоядерні процесори забезпечують кращу продуктивність, Оскільки працюють на вищій тактовій частоті, ніж чотири-ядерні моделі CPU.
Щоб не помилитися і купити дійсно хороший мікропроцесор, що підходить для ваших потреб, слід враховувати такі параметри як високу тактову частоту, кількість ядер процесора, адже чим більше ядер, тим більша ймовірність, що такий процесор потягне останню іграшку або програму для роботи з 3D- моделями. Слід враховувати і частоту системної шини (тобто швидкодія вашого ПК безпосередньо залежить від частоти шини. Наприклад, частота 1333 МГц набагато краща, ніж 800 або 1066 МГц). І розмір системного КЕШу, адже саме кеш мікропроцесора тимчасово зберігає дані та програмний код, він працює на частоті CPU і, відповідно, чим більша швидкодіюча пам'ять (кеш), тим продуктивніше сам процесор. Ще один важливий факт при виборі мікропроцесора - це (охолодний пристрій),
оскільки придбавши саму останню модель CPU та не подбавши про належне охолодження, ви ризикуєте не отримати очікуваного задоволення від ігор. І справді, яке задоволення, якщо ваш ПК постійно відключатиметься через перегрівання мікропроцесора?
Ось ми й визначились, який процесор купити. Для затятих геймерів більше підійде ігрова лінійка процесорів AMD,
оскільки вони мають кращу сумісність з відеокартами ATI, ніж Intel,
і, при цьому, коштують набагато дешевше. Але якщо вам більш важлива багатозадачність, тоді ваш вибір - Intel. Зважаючи на те, що CPU від Intel працюють швидше і ефективніше, а також мають вищу частоту ніж AMD, багато користувачів віддають перевагу саме Intel. Але як завжди встає ціна питання. Не секрет, що процесори Intel, на 40% дорожчі за аналогічні CPU від AMD.
Ну а тепер, я хотів би коротко розповісти про ціле сімейство процесорів Intel. Технічні характеристики процесорів Intel core i3, i5, i7 я теж опишу лише трохи, докладні описи, В даному випадку, нікому особливо не потрібні.
Процесор Intel Core i3.
Core i3 - двоядерний процесоростаннього покоління, призначеного для ПК початкового рівня. Був представлений у 2010 році. Оснащений вбудованим двоканальним контролером DDR3-1066 або 1333, напруга до 1,6 В. Цей CPU є вбудований контролер PCI Express 2.0 x16, і завдяки йому графічний прискорювач підключається безпосередньо до процесора. Для всіх моделей Core i3 базова тактова частота дорівнює 133 МГц.
Процесор Intel Core i5.
Ці CPU мають інтелектуальну продуктивність, що збільшується при реалізації ресурсоємних додатків (ігри, робота з графічними редакторами). Core i5 можуть автоматично розділяти потужність між процесами, залежно від потреб та завдань.
Core i5 - є двох або чотириядерним процесоромостаннього покоління він призначений для ПК середнього рівня. Поділяється на двоядерні Clarkdale і чотириядерні Lynnfield. CPU оснащений вбудованим двоканальним контролером оперативної пам'яті DDR3-1066/1333 з напругою до 1,6 В. Як і Core i3, мікропроцесор має вбудований контролер PCI Express 2.0 x16. в режимі x16 підключається до чіпа в моделях із вбудованим графічним ядром GMA HD, а дві відеокарти в режимі x8 підключаються до моделей без вбудованої графіки. Для вирішення ресурсомістких завдань у всіх Core i5 була реалізована технологія Turbo Boost, тобто автоматичного підвищення тактової частоти.
Процесор Intel Core i7.
Що стосується Core i7, то вони бувають – чотири-ядерні (Lynnfield і Bloomfield) та шести-ядерні (Lynnfield). Ці процесори є процесорами останнього покоління, призначені для ПК найвищого класу.
Як дізнатися, який процесор стоїть у мене на комп'ютері?
Досить часто можна почути питання: як дізнатися який у мене процесорстоїть на комп'ютері?" Щоб з'ясувати це знадобиться трохи часу та терпіння. Оскільки дані про процесор можуть знадобитися для апгрейду або встановлення будь-якого програмного забезпечення(ПЗ) або ігор.
Метод №1 досить простий. Для початку слід одночасно натиснути.
Відкриється , до якого потрібно ввести команду "dxdiag" та натиснути "Ок".
У діалоговому вікні служби DirectX, що відкрилося, ми бачимо, що процесор Intel Core i3, із частотою 2.4 ГГц.
Метод № 2 набагато швидший. Щоб з'ясувати питання, що вас хвилює, достатньо клікнути правою кнопкою миші на значку "Мій комп'ютер" (розташованому на робочому столі).
і вибрати останній пункт у меню "Властивості". Після цього відкриється вікно, в якому буде детально описана вся комплектація вашого ПК, а також встановлена операційна система.
Метод № 3 трохи довгий, але не менш ефективний, ніж два попередні. Клікнувши на "Пуск" і вибравши ,
слід вибрати найперший пункт "Система та безпека".
Метод № 4, підійде вам, якщо у вас вже встановлено таку гарна програма"Everest". Запустивши її, у вікні, вибираємо вкладку "Меню". Після цього слід натиснути на посилання "Системна плата"
та вибрати підпункт ЦП. Справа ви побачите повний опис вашого процесора.
Як бачите, нічого складного у питанні з'ясування даних про CPU вашого комп'ютера немає.
Сьогодні ми виконали велику роботу:
- з'ясували, що таке процесор,
- визначилися, який процесор кращий,
- а також, який процесор кращий для ігор, відео, обробки даних та офісної роботи
- Дізналися кілька методів ідентифікації CPU на вашому ПК, а також трохи розібрали технічні характеристикипроцесорів Intel та AMD.
Сподіваюся, ця стаття допоможе вам вибрати потрібний мікропроцесор для комп'ютера.
Сьогодні мільйони жителів розвинених країн мають у своїх будинках один або навіть кілька персональних комп'ютерів і ноутбуків, що не дивно, тому що ці пристрої сьогодні використовуються в різних цілях: від розважальних до наукових і комунікаційних. Однак значна частина власників ПК не знає їх пристрої, тому що при виникненні проблем воліє звертатися до фахівців. Такий підхід цілком обґрунтований. Але все ж таки варто дізнатися, з яких основних компонентів складається цей залізний та інтелектуальний "друг" людини. Наприклад, багато хто цікавить, що таке процесор (CPU), яких видів він буває і як його правильно вибрати.
Де у ПК мізки
Очевидно, що для того, щоб злагоджено і без втручання людини здійснювати величезну кількість операцій, потрібен якийсь керуючий центр, який, подібно до мозку, передаватиме команди різним компонентам системи та периферичним пристроям. У комп'ютері ця роль відведена процесору, який виконує всі логічні та арифметичні операції, що задаються особливою програмою. Крім того, він здійснює керування всіма іншими пристроями ПК.
Як влаштований
Щоб зрозуміти, що таке комп'ютерний процесор, слід дізнатися, як він влаштований. На відміну від аналогів минулих десятиліть, сучасні пристроїтакого типу мають мініатюрні розміри. На погляд мікропроцесор — це прямокутна тонка пластинка з міцного кристалічного кремнію. На її порівняно невеликій площі розташовані схеми, що забезпечують функціональність "мозку" персонального комп'ютера. Пластинка укладена в керамічний або пластмасовий плоский корпус, до якого вона приєднується за допомогою тонких золотих проводків, забезпечених металевими наконечниками. Завдяки такій конструкції процесор легко та надійно приєднується до системної плати ПК.
Компоненти
Хто вже дізнався, що таке процесор, хочуть зрозуміти, з яких складових він складається. Незважаючи на свої невеликі розміри, цей пристріймістить безліч компонентів. В тому числі:
- шини адрес;
- регістри;
- шини даних;
- арифметико-логічний устрій;
- кеш, або швидка пам'ять, має невеликий об'єм 8-512 кбайт;
- математичний співпроцесор;
- лічильники команд.
Ядро процесора
Під цим терміном ховається безліч понять. Якщо йдеться про те, що таке процесор і з яких частин він складається, то ядро — його складова, призначена для виконання одного потоку команд. Крім того, є багатоядерні варіанти, що здатні виконувати кілька потоків команд.
До "ядерних" характеристик відносяться:
- система команд;
- мікроархітектури;
- кількість функціональних блоків;
- напруга живлення;
- обсяг вбудованої кеш-пам'яті;
- площа кристала;
- логічний та фізичний інтерфейс;
- максимальне та типове тепловиділення;
- тактові частоти;
- технологія виробництва.
У той самий час у фізичному сенсі під словами “ядро процесора” розуміють його частину, яка містить основні функціональні блоки чи зазвичай відкритий кристал мікропроцесора. У кожному разі це - необхідна частина "мозку" ПК. Таким чином, питання "що таке ядерний процесор" звучить дещо некоректно, якщо, звичайно, розглядається тільки CPU, а не всі пристрої та програми, які також називаються процесорами.
Системна шина
Той, хто вже дізнався, що таке процесор комп'ютера, напевно, зацікавиться і тим, через що він здійснює управління іншими компонентами ПК. Очевидно, що таке завдання під силу лише складній системі. Вона називається процесорною шиною і є сукупністю сигнальних ліній, об'єднаних за призначенням. Кожна з них має певний протокол передачі даних та електричну характеристику. До самої процесорної, або, як її ще називають, системної шини підключається тільки CPU, а всі інші пристрої через контролери материнської плати. У той самий час існують варіанти, коли пам'ять підключається безпосередньо у процесор, завдяки чому забезпечується його ефективність. Тут доречно поставити питання, що таке розрядність процесора, оскільки, наприклад, вираз “розрядності процесора х 64” означає, що це пристрій забезпечено 64-разрядной шиною даних, і таку кількість біт воно обробляє за одиничний такт.
Кеш
Швидка пам'ять, або кеш – це буфер між процесором та контролером системної пам'ятіяка є досить повільною. Цей компонент призначений для того, щоб збільшити загальну продуктивність всього пристрою загалом. Для досягнення цієї мети буфер передаються і зберігаються блоки даних, які відпрацьовуються в даний момент, і тому процесор не буває змушений постійно звертатися до системної пам'яті.
Кеш ділиться на три рівні:
- Перший рівень L1
Він поділяється на два кеші - інструкцій та даних, є найшвидшим і виконує роботу безпосередньо з ядром процесора.
- Другий рівень L2
З L1 взаємодіє кеш L2. Він у рази більший за обсягом і є цілісним.
- Третій рівень L3
У деяких сучасних мікропроцесорів існує ще й третій рівень, який більший за два попередні, але працює на порядок повільніше. Справа в тому, що шина між 2-м та 3-м рівнем вже, ніж між 1-м та 2-м. Однак швидкість 3-го рівня все одно значно вища, ніж швидкість системної пам'яті. Залежно від того, чи повторюється інформація, що потрапляє в кеш, на різних рівнях, чи ні, розрізняють два типи цієї складової процесора: ексклюзивний та не ексклюзивний. Кожен з них має свої переваги та недоліки, тому важко сказати, який із них кращий. Можна тільки відзначити, що перший тип використовується в процесорах AMD, а другий - в Intel.
Гніздо
Розповідаючи про те, що таке процесор комп'ютера, слід приділити увагу всім компонентам, так як цей складний пристрій функціонує лише завдяки злагодженій роботі кожного з них. Наприклад, здавалося б, яку важливість може мати таке примітивне пристосування як роз'єм? Однак його застосування полегшує заміну процесора під час модернізації ПК або зняття його на час ремонту.
Що таке частота процесора
Для порівняння будь-яких технічних пристроїв і для того, щоб дати уявлення про їхні можливості використовуються певні характеристики, що мають чисельний вираз. Для процесорів основний є тактова частота. Причому це поняття має кардинальні відмінності, коли йдеться про одноядерний та багатоядерний варіанти. Отже, що таке частота процесора, якщо він здатний виконувати тільки один потік команд? Виявляється, що цей параметр показує, скільки обчислень в одиницю часу може зробити певний одноядерний пристрій. Відповідно, що більше тактова частота, то більше вписувалося процесор може виконати операцій на одиницю часу. Найчастіше вона становить 1,0-4 ГГц і визначається множенням зовнішньої частоти певну постійну величину. Зовсім інша річ, якщо необхідно дізнатися, що таке тактова частота процесора. У такому випадку деякі горе-фахівці рекомендують обчислювати даний параметр для всього пристрою, помножуючи дані одноядерного варіанту на кількість складових. Однак це докорінно неправильно, так як тактова частота всього пристрою від числа ядер не змінюється, і позитивний ефект стосується лише продуктивності процесора. На довершення слід зазначити, що з виборі процесора частота має бути вирішальним чинником, а слід розглядати величини всіх його показників загалом.
Що таке графічний процесор
Як відомо, сучасні ПК забезпечують чудову "картинку". Це досягається за допомогою графічного процесора- Спеціального пристрою виконує графічний рендеринг. Крім того, вони призначені для використання як прискорювач 3Д графіки. Завдяки конвеєрній архітектурі такі пристрої набагато ефективніше обробляють зображення та іншу графіку, ніж CPU, про яке було розказано вище.
Текстовий процесор: що це таке?
У питаннях, пов'язаних з архітектурою ПК, на даний момент є певна плутанина, так як ті ж терміни нерідко використовуються для позначення зовсім різних речей. Зокрема, терміном процесор позначаються також програми для форматування текстів, зміни шрифтів, абзаців, перевірки орфографії та багато іншого. Найбільш відомими прикладами є OpenOffice.org, Writer та суперпопулярна Microsoft Word. Тому з назви можна сміливо наводити, коли потрібно відповісти на питання, що таке текстовий процесор.
Декілька слів про найбільш поширені процесори персональних комп'ютерів
Перше місце за популярністю займає процесор Intel Core i5. Він вважається чудовим варіантом, коли потрібна потужна ігрова машина. За ним слідує модель від Intel - Celeron E3200, який коштує недешево, але є оптимальним вибором для серйозної роботи в офісі. Чимало шанувальників серед фахівців є і ще один процесор від Intel — чотириядерний Core 2 Quad. Якщо ви не прагнете стати власником надпотужної машини і хочете заощадити, то зверніть увагу на AMD Athlon II X2215 або AMD Phenom II X4945.
Тепер ви знаєте, що таке процесор, яких видів буває і які характеристики має.
Складання
