Срок доставки товара в течении 1-3 дней !!!
|
|
Устройство процессора, из чего состоит процессор. Пк процессоры
Устройство процессора компьютера
Современные процессоры имеют форму небольшого прямоугольника, который представлен в виде пластины из кремния. Сама пластина защищена специальным корпусом из пластмассы или керамики. Под защитой находятся все основные схемы, благодаря им и осуществляется полноценная работа ЦП. Если с внешним видом все предельно просто, то, что касается самой схемы и того, как устроен процессор? Давайте разберем это подробнее.
Как устроен процессор компьютера
В состав ЦП входит небольшое количество различных элементов. Каждый из них выполняет свое действие, происходит передача данных и управления. Обычные пользователи привыкли отличать процессоры по их тактовой частоте, количеству кэш-памяти и ядрам. Но это далеко не все, что обеспечивает надежную и быструю работу. Стоит уделить отдельное внимание каждому компоненту.
Архитектура
Внутренняя конструкция ЦП часто отличается друг от друга, каждому семейству присущ свой набор свойств и функций – это и называется его архитектурой. Пример конструкции процессора вы можете наблюдать на изображении ниже.
Но многие под архитектурой процессора привыкли подразумевать немного другое значение. Если рассматривать ее с точки зрения программирования, то она определяется по его возможности выполнять определенный набор кодов. Если вы покупаете современный CPU, то скорее всего он относится к архитектуре x86.
Читайте также: Определяем разрядность процессора
Ядра
Основная часть CPU называется ядром, в нем содержатся все необходимые блоки, а также происходит выполнение логических и арифметических задач. Если вы посмотрите на рисунок ниже, то сможете разобрать как выглядит каждый функциональный блок ядра:
- Модуль выборки инструкций. Здесь осуществляется распознавание инструкций по адресу, который обозначается в счетчике команд. Число одновременного считывания команд напрямую зависит от количества установленных блоков расшифровки, что помогает нагрузить каждый такт работы наибольшим количеством инструкций.
- Предсказатель переходов отвечает за оптимальную работу блока выборки инструкций. Он определяет последовательность исполняемых команд, нагружая конвейер ядра.
- Модуль декодирования. Данная часть ядра отвечает за определения некоторых процессов для выполнения задач. Сама задача декодирования очень сложная из-за непостоянного размера инструкции. В самых новых процессорах таких блоков встречается несколько в одном ядре.
- Модули выборки данных. Они берут информацию из оперативной или кэш-памяти. Осуществляют они именно выборку данных, которая необходима на этот момент для исполнения инструкции.
- Управляющий блок. Само название говорит уже о важности данного компонента. В ядре он является главнейшим элементом, поскольку производит распределение энергии между всеми блоками, помогая выполнять каждое действие вовремя.
- Модуль сохранения результатов. Предназначен для записи после окончания обработки инструкции в RAM. Адрес сохранения указывается в исполняющейся задаче.
- Элемент работы с прерываниями. ЦП способен выполнять сразу несколько задач благодаря функции прерывания, это позволяет ему останавливать ход работы одной программы, переключаясь на другую инструкцию.
- Регистры. Здесь хранятся временные результаты инструкций, данный компонент можно назвать небольшой быстрой оперативной памятью. Часто ее объем не превышает несколько сотен байт.
- Счетчик команд. Он хранит в себе адрес команды, которая будет задействована на следующем такте процессора.
Системная шина
По системной шине CPU соединяются устройства входящие в состав ПК. К ней напрямую подключен только он, остальные элементы подсоединяются через разнообразные контроллеры. В самой шине присутствует множество сигнальных линий, через которые происходит передача информации. Каждая линия имеет свой собственный протокол, обеспечивающий связь по контроллерам с остальными подключенными компонентами компьютера. Шина имеет свою частоту, соответственно, чем она выше, тем быстрее совершается обмен информацией между связующими элементами системы.
Кэш-память
Быстродействие ЦП зависит от его возможности максимально быстро выбирать команды и данные из памяти. За счет кэш-памяти сокращается время выполнения операций благодаря тому, что она играет роль временного буфера, обеспечивающего мгновенную передачу данных CPU к ОЗУ или наоборот.
Основной характеристикой кэш-памяти является ее различие по уровням. Если он высокий, значит память более медленная и объемная. Самой скоростной и маленькой считается память первого уровня. Принцип функционирования данного элемента очень прост – CPU считывает из ОЗУ данные и заносит их в кэш любого уровня, удаляя при этом ту информацию, к которой обращались давно. Если процессору нужна будет эта информация еще раз, то он получит ее быстрее благодаря временному буферу.
Сокет (разъем)
Благодаря тому, что процессор имеет собственный разъем (гнездовой или щелевой), вы можете легко заменить его при поломке или модернизировать компьютер. Без наличия сокета ЦП просто бы впаивался в материнскую плату, усложняя последующий ремонт или замену. Стоит обратить внимание – каждый разъем предназначен исключительно для установки определенных процессоров.
Часто пользователи по невнимательности покупают несовместимые процессор и материнскую плату, из-за чего появляются дополнительные проблемы.
Читайте также:Выбираем процессор для компьютераВыбираем материнскую плату для компьютера
Видеоядро
Благодаря внедрению в процессор видеоядра он выполняет роль видеокарты. Конечно, по мощности он с ней не сравнится, но если вы покупаете CPU для несложных задач, то вполне можно обойтись и без графической карточки. Лучше всего встроенное видеоядро показывает себя в недорогих ноутбуках и дешевых настольных компьютерах.
В этой статье мы подробно разобрали из чего состоит процессор, рассказали о роли каждого элемента, его важности и зависимости от других элементов. Надеемся, что эта информация была полезна, и вы узнали новое и интересное для себя из мира CPU.
Мы рады, что смогли помочь Вам в решении проблемы. Задайте свой вопрос в комментариях, подробно расписав суть проблемы. Наши специалисты постараются ответить максимально быстро. Помогла ли вам эта статья?
Да Нетlumpics.ru
Устройство процессора, из чего состоит процессор компьютера
Сейчас полно информации в интернете по теме процессоров, можно найти кучу статей о том как он работает, где в основном упоминаются регистры, такты, прерывания и прочее...Но, человеку не знакомому со всеми этими терминами и понятиями достаточно трудно вот так "с лету" вникнуть в понимание процесса, а начинать надо с малого - а именно с элементарного понимания как устроен процессор и из каких основных частей он состоит.
Итак, что же окажется внутри микропроцессора, если его разобрать:
цифрой 1 обозначается металлическая поверхность (крышка) микропроцессора, служащая для отвода тепла и защиты от механических повреждений того, что находится за этой крышкой (тоесть внутри самого процессора).
Под номером 2 - находится сам кристалл, по факту являющийся самой важной и дорогой в изготовлении частью микропроцессора. Именно благодаря этому кристаллу происходят все вычисления (а это и есть самая главная функция процессора) и чем он сложнее, чем совершенней - тем мощнее получается процессор и тем дороже соответственно. Кристалл изготавливается из кремния. На самом деле процесс изготовления очень сложный и содержит в себе десятки шагов, подробнее в этом видео:
Цифра 3 - специальная текстолитовая подложка, к которой крепятся все остальные части процессора, кроме того она играет роль контактной площадки - на ее обратной стороне есть большое количество золотистых "точек" - это контакты (на рисунке их немного видно). Благодаря контактной площадке (подложке) обеспечивается тесное взаимодействие с кристаллом, ибо напрямую хоть как нибудь воздействовать на кристалл не представляется возможным.
Крышка (1) крепится к подложке (3) с помощью клея-герметика, устойчивого к высоким температурам. Между кристаллом (2) и крышкой нет воздушного зазора, его место занимает термопаста, при застывании из нее получается "мостик" между кристаллом процессора и крышкой, благодаря чему обеспечивается очень хороший отток тепла.
Кристалл соединяется с подложкой с помощью пайки и герметика, контакты подложки соединяются с контактами кристалла. На этом рисунке наглядно показано как соединяются контакты кристалла с контактами подложки при помощи очень тонких проводков (на фото 170-кратное увеличение):
Вообще устройство процессоров разных производителей и даже моделей одного производителя может сильно разниться. Однако принципиальная схема работы остается прежней - у всех есть контактная подложка, кристалл (или несколько, расположенных в одном корпусе) и металлическая крышка для отвода тепла.
Так например выглядит контактная подложка процессора Intel Pentium 4 (процессор перевернут):
Форма контактов и структура их расположения зависит от сокета процессора и материнской платы компьютера (сокеты должны совпадать). Например на рисунке чуть выше контакты у процессора без "штырьков", поскольку штырьки находятся прямо в сокете материнской платы.
А бывает другая ситуация, где "штырьки" контактов торчат прямо из контактной подложки. Эта особенность характерна в основном для процессоров AMD:
Как уже упоминалось выше, устройство разных моделей процессоров одного производителя может различаться, перед нами яркий тому пример - четырехъядерный процессор Intel Core 2 Quad, который по сути представляет собой 2 двухъядерных процессора линейки core 2 duo, совмещенных в одном корпусе:
Важно! Количество кристаллов внутри процессора и количество ядер процессора - не одно и то же.
В современных моделях процессоров Intel умещается сразу 2 кристалла (чипа). Второй чип - графическое ядро процессора, по-сути играет роль встроенной в процессор видеокарты, тоесть даже если в системе отсутствует видеокарта, графическое ядро возьмет на себя роль видеокарты, причем довольно мощной (в некоторых моделях процессоров вычислительная мощь графических ядер позволяет играть в современные игры на средних настройках графики).
Вот и все устройство центрального микропроцессора, вкратце конечно же.
pc-information-guide.ru
Центральный процессор: характеристики. Как выбрать процессор?
Приветствую Вас! Что же за зверь такой центральный процессор персонального компьютера (ЦП ПК)? Сейчас мы и попытаемся все об этом выяснить и узнаем как правильно выбрать процессор. Уже из названия понятно, что это некая ЦЕНТРАЛЬНАЯ, а значит очень важная часть компьютера, которая оперирует процессами. А пока мы не начали обмывать все косточки этому зверю, напомню, что у нас есть небольшое меню, по которому мы следуем:
- Как собрать компьютер самому
- Корпус для компьютера
- Блок питания для компьютера
- Характеристики материнской платы
- Как выбрать центральный процессор (вы здесь)
- Система охлаждения процессора
- Как выбрать ОЗУ для компьютера
- Видеокарта
- Жесткий диск
- Как выбрать оптический привод
Какой выбрать процессор Intel или AMD
Intel и AMD – два основных соперника на рынке производителей центральных процессоров. И они действительно занимают лидирующие позиции. Побеждает в этом сражении, конечно же, Intel. Но и цена процессоров Intel значительно выше, чем AMD. Ага… какой же все-таки выбрать процессор?
Не стоит также забывать об отечественных процессорах. Да-да, вы все правильно прочитали. Российские процессоры Эльбрус и Байкал вот-вот начнут составлять весомую конкуренцию западным гигантам. Читайте статью про российские процессоры. Самая свежая информация из официальных источников о разработках 8-ядерного процессора Байкал-М.Главной отличительной особенностью современных процессоров Intel является технология Hyper-threading. Эта технология, тем не менее, отсутствует в линейке бюджетных процессоров. Суть ее в том, что она позволяет каждому ядру процессора обрабатывать сразу два потока данных. За счет этого многие операции выполняются процессорами Intel значительно быстрее.
Центральные процессоры Intel
- Celeron – для офисных задач (2 ядра)
- Pentium – для мультимедийных и игровых ПК начального класса (2-4 ядра)
- Core i3 – для мультимедийных и игровых ПК среднего класса (2 ядра, 4 потока)
- Core i5 – для мощных и игровых ПК высокого класса (2-4 ядра, 4-8 потоков)
- Core i7 – для профессиональных ПК (4-10 ядер, 8-20 потоков)
- Core i9 — для сверхмощных рабочих станций (10-18 ядер, 20-36 потоков)
Центральные процессоры AMD
- Sempron – для офисных задач (2 ядра)
- Athlon – для мультимедийных и игровых ПК начального класса (2 ядра)
- Phenom – для мультимедийных и игровых ПК среднего класса (2-4 ядра)
- A4, А6 – для офисных задач (2 ядра)
- A8, A10 – для офисных задач и нетребовательных игр (4 ядра)
- FX – для игровых ПК среднего класса (4-8 ядер)
- Ryzen 3, 5, 7, 9 — процессоры нового поколения (4-16 ядер, 8-32 потоков)
Основные характеристики центральных процессоров
Предлагаю вам ознакомиться с основными характеристиками центральных процессоров. Знание всех характеристик поможет вам выбрать процессор, так что вникайте.
Сокет
Мы уже говорили о сокетах в статье про материнскую плату. Ты есть, вы уже знаете, что чтобы процессор можно было вставить в материнскую плату нужно, чтобы их сокеты совпадали. Это обязательно условие. Сокеты современных процессоров Intel — LGA1151, LGA1155, LGA2011, LGA2011-3. Сокеты современных процессоров AMD — AM3+, FM2+, AM4.
Количество ядер центрального процессора
Intel Xeon E5 v4
Как я уже отметил немного выше, процессор может состоять из нескольких ядер. Их количество может варьироваться от 2 до 10 штук, а в серверных процессорах, таких как Intel Xeon – до 22 ядер. Мощность процессора не всегда напрямую зависит от количества ядер. Так, например, 2-ядерный Core i3 будет значительно мощнее 4-ядерного Pentium. Стоит учитывать и другие характеристики процессора.
Тактовая частота процессора
Тут ситуация аналогичная с количеством ядер – не всегда больше означает мощнее. Хотя, конечно, ориентироваться нужно и на эти цифры. Частота современного центрального процессора может находиться в диапазоне от 1700 мегагерц до 4000 мегагерц, а порой и того выше. Плюс ко всему частоту можно увеличивать путем разгона процессора, но если будете таким образом поднимать производительность своего компьютера, не забудьте позаботиться о более эффективном охлаждении разогнанного процессора.
Кэш память центрального процессора (Cache)
Этот параметр менее важен, чем предыдущие, но в совокупности он тоже имеет значение. На разных процессорах кэш память может быть 2х, 3х и 4х-уровневая.
Cache L1 – имеет самый маленький объем памяти, в то же время он является самым быстрым. Однако на него можно вообще не обращать внимание при выборе процессора.
Cache L2 – имеет больший объем, но он чуть медленнее. Кэш второго уровня является более важным показателем. Но если в процессоре предусмотрен кэш 3 и 4 уровня, то кэш второго уровня становится уже не таким важным. Размер кэша 2 уровня от 256 Кб до 1 Мб.
Cache L3 – имеется в наличии не у всех процессоров. В зависимости от мощности и древности процессора его объем может составлять от 2 до 16Мб.
Cache L4 – редкость. Его наличие говорит о современности процессора. И хорошо если он есть, но ели его нет, не огорчайтесь и не расстраивайтесь, это не самый важный параметр. Больше присматривайтесь к кэшу 2 и 3 уровней.
Графическое ядро центрального процессора
Во многие современные процессоры встроено графическое ядро. Допустим, если вам компьютер нужен не для игр, а для офисной работы или интернет серфинга, то этого графического ядра вам будет вполне достаточно. На видеокарте в таком случае можно сэкономить.
Техпроцесс изготовления центрального процессора
От этого параметра будет зависеть не мощность процессора, а его энергопотребление и тепловыделение. То есть, чем меньше значение этого параметра, тем экономней будет процессор, и тем меньше он будет нагреваться. Техпроцесс изготовления современных процессоров находится в диапазоне от 14 до 130 нм (нанометров), если верить характеристикам на яндекс маркете.
И еще:
Чтобы оценить мощность процессора в баллах, можете использовать различные бенчмарки. Вот несколько популярных — PassMark, AnandTech, Geekbench.
Вы теперь знаете!
Также обратите внимание на комплектацию процессоров. OEM – это только центральный процессор, BOX – это процессор с кулером. Боксовые кулеры специально подобраны производителем таким образом, чтобы оптимально удовлетворить потребность процессора в охлаждении. То есть ни больше, ни меньше чем ему нужно. OEM версии стоят дешевле и в основном рассчитаны на то, что вы будете разгонять процессор и самостоятельно подбирать для него более эффективное охлаждение.
Выбор непростой, особенно если учитывать, что бюджет всегда ограничен. Но теперь вы хоть знаете на что стоит обратить внимание, чтобы правильно выбрать процессор.
digital-boom.ru
Процессор(CPU) - сердце компьютера
«Дареному процессору в кулер не дуют.»
Неизвестный автор
Важность процессора для любого персонального компьютера трудно переоценить. Это электронное устройство сравнительно мало по размерам, но потребляет значительный процент энергии, получаемой от блока питания, а его стоимость составляет львиную долю стоимости компьютера. Не случайно многие люди, обычно не очень сведущие в компьютерной терминологии, ассоциируют процессор с самим компьютером. Хотя это, конечно же, ошибочная точка зрения, но причины подобной ассоциации нетрудно понять. Ведь процессор вполне можно уподобить мозгу компьютера, и в таком случае он будет олицетворять суть компьютера, и идентифицировать его точно так же, как мозг человека олицетворяет суть человека и идентифицирует его личность.
Следует сразу оговориться, что в этой статье будет рассказано в основном о центральном процессоре компьютера, так называемом CPU (Central Processing Unit), между тем, как к процессорам относятся и многие вспомогательные чипы, расположенные в компьютере, как, например, процессор видеокарты или звуковой карты. Тем не менее, принципы работы, характерные для CPU, во многом справедливы и для других типов чипов.
Содержание статьи
Немного истории
Первые процессоры появились на самой заре зарождения компьютерных технологий. А бурное развитие микрокомпьютерной техники во многом являлось следствием появления первых микропроцессоров. Если раньше все необходимые элементы CPU были расположены на различных электронных схемах, то в микропроцессорах они впервые были объединены на одном-единственном кристалле. В дальнейшем под термином «процессор» мы будем иметь в виду именно микропроцессоры, поскольку эти слова давно превратились в синонимы.
Микропроцессор i4004 — прадедушка сегодняшних CPU
Одним из первых микропроцессоров был четырехразрядный процессор фирмы Intel i4004. Он имел смехотворные по нынешним временам характеристики, но для своего времени – начала 1970-x гг., его появление представляло собой настоящий технологический прорыв. Как можно догадаться из его обозначения, он был четырехразрядным и имел тактовую частоту около 0,1 МГц. И именно его прямой потомок, процессор i8088, был выбран фирмой IBM в качестве «мозга» первого персонального компьютера фирмы IBM PC.
Процессор i8088 использовавшийся в первом персональном компьютере фирмы IBM
Шли годы, характеристики CPU становились все более серьезными и внушительными, и, как следствие, становились все более солидными характеристики персональных компьютеров. Значительной вехой в развитии микропроцессоров стал i80386. Это был первый полностью 32-разрядный CPU, который мог адресовать к 4 ГБ оперативной памяти, в то время как большинство его предшественников могло работать максимум с 640 КБ ОЗУ. Подобная разрядность микропроцессоров настольных компьютеров продержалась довольно долго, почти два десятилетия. В середине 80-х объем ОЗУ в 4 ГБ казался фантастически огромным, но сейчас его можно считать небольшим для серьезного компьютера.
i80386 — первый полностью 32-разрядный CPU
Следующий микропроцессор компании Intel, 486DX, замечателен тем, что в нем впервые появился внутренний кэш – внутренняя оперативная память микропроцессора. Кроме того, в нем было применено много других усовершенствований, которые во многом определили дальнейшую эволюцию микропроцессоров. То же самое можно сказать и про следующий процессор компании Intel, Pentium.
Intel 486DX — первый процессор с внутренним кэшем
Процессор компании Intel — Pentium
Вместе с CPU Pentium 4 в ряду технологий, использующихся в микропроцессорах, появилась технология Hyper Threading. А процессоры Opteron от фирмы AMD и Pentium D от Intel открыли современную эпоху эволюции CPU, эпоху процессоров, имеющих несколько ядер. Сейчас на рынке представлено много CPU от различных производителей, но главными производителями до сих пор остаются две компании – Intel и AMD, причем на долю первой приходится более 80% рынка.
CPU Opteron от фирмы AMD и Pentium D от Intel
Устройство CPU
Любой CPU имеет вычислительное ядро (иногда их бывает несколько), а также кэш, то есть собственную оперативную память. Кэш обычно имеет два уровня – первый и второй (внутренний и внешний). Внутренний имеет меньший объем, но обладает большим быстродействием по сравнению с внешним. Емкость кэша второго уровня современных CPU составляет несколько мегабайт – больше, чем оперативная память первых персональных компьютеров!
В ядре CPU находится несколько функциональных блоков – блок управления, блок выборки инструкций, блок вычислений с плавающей точкой, блок целочисленных вычислений, и.т.д. Также в ядре располагаются главные регистры processor-а, в которых находятся обрабатываемые в определенный момент данные. В классической схеме микропроцессора архитектуры х86 этих регистров всего 16.
На сегодняшний день наибольшее распространение получили две основные разновидности процессоров – CISC (Complex Instruction Set Computing) и RISC (Reduced Instruction Set Computing). В CISC-процессорах мало внутренних регистров, но они поддерживают большой набор команд. В RISC-процессорах регистров много, зато набор команд ограничен. Традиционно микропроцессоры для персональных компьютеров архитектуры Intel х86 принадлежали к классу CISC-процессоров, однако в настоящее время большинство микропроцессоров представляют собой гибрид этих двух архитектур.
Если рассмотреть CPU на аппаратном уровне, то он является, по сути, огромной микросхемой, расположенной на цельном кристалле кремния, в которой содержатся миллионы, а то и миллиарды транзисторов. Чем меньше размеры транзисторов, тем больше их содержится на единицу площади CPU, и тем больше его вычислительная мощность. Кроме того, от размеров транзисторов зависит энерговыделение и энергопотребление процессора — чем меньше их размер, тем эти характеристики процессора меньше. Этот фактор немаловажен, так как CPU является наиболее энергоемким устройством современного ПК. Поэтому проблема уменьшения нагрева процессора входит в число самых важных, стоящих перед разработчиками ПК и самих процессоров.
Отдельно стоит сказать о корпусе, в котором находится CPU. Обычно материалом корпуса процессора служит керамика или пластик. Первоначально процессоры намертво впаивались в системную плату, сейчас же большинство вставляются в специальные гнезда – сокеты. Такой подход заметно упростил модернизацию системы пользователем – достаточно вставить в разъем другой CPU, поддерживаемый данной системной платой, и вы получите более мощный компьютер.
Сокет современного процессора
С другими устройствами процессор связан при помощи специальных каналов связи (шин) – шины памяти, шины данных и шины адреса. Разрядность последней очень важна, поскольку от этого параметра зависит объем доступной CPU, а значит, и программам, оперативной памяти.
Принцип работы
Для обработки данных управляющее устройство CPU получает из оперативной памяти или кэша процессора сами данные, а также команды, которые описывают процесс обработки данных. Данные помещаются во внутренние регистры микропроцессора, и над ними производятся операции при помощи арифметико-логического устройства в соответствии с поступившими командами.
Принцип работы процессора
Работу CPU синхронизируют так называемые тактовые сигналы. Наверняка каждому пользователю известно понятие тактовой частоты, которая отражает количество тактов работы процессора за секунду. Это значение во многом определят характеристики процессора. Тем не менее, производительность компьютера далеко не всегда пропорциональна его тактовой частоте. И дело тут не только в наличии у современных CPU нескольких ядер, а и в том, что разные процессоры имеют разную архитектуру и, как следствие, могут выполнять разное количество операций за секунду. Современные CPU могут выполнять несколько операций за один такт, тогда как у первых микропроцессоров на одну операцию, наоборот, могло уходить несколько тактов.
CPU архитектуры х86 исторически поддерживают следующие режимы работы процессора:
- Реальный
- Защищенный
- Виртуальный
- Режим супервизора
Реальный режим работы был единственным режимом, в котором работали все CPU до i80386. В этом режиме processor мог адресовать лишь 640 КБ ОЗУ. В результате появления защищенного режима процессор получил возможность работать с большими объемами оперативной памяти. Также существует разновидность защищенного режима – виртуальный режим, предназначенный для совместимости со старыми программами, написанными для процессоров 8086.
Режимы работы процессора также включают режим супервизора, который используется при работе в современных операционных системах. В этом режиме программный код имеет неограниченный доступ ко всем системным ресурсам.
Заключение
В этой статье вы в общих чертах познакомились с назначением центрального CPU, его историей, устройством, узнали про режимы работы процессора и ознакомились с принципами его функционирования. Central Processing Unit – это самое сложное и наиболее важное устройство компьютера. Можно смело утверждать, что развитие компьютерной техники во многом взаимосвязано с прогрессом в развитии CPU. От мощности микропроцессора и его особенностей его работы зависит производительность всего компьютера, а также возможности его отдельных компонентов.
Порекомендуйте Друзьям статью:
biosgid.ru
Процессор. Что такое процессор в компьютере (CPU)
Процессор (или central processing unit, CPU) — это главный компонент любого компьютера. Именно процессор отвечает за исполнение кода программ, поэтому чем быстрее процессор, тем быстрее выполняются задачи, поставленные перед компьютером.
Основные характеристики процессоров для ПК
- Количество вычислительных ядер. Количество вычислительных ядер определяет количество задач, которые процессор может выполнять параллельно. В настоящее время для настольных компьютеров используются процессоры с 1, 2, 4, 6 и 8 ядрами. При выборе процессора количество ядер нужно подбирать под конкретные задачи, которые будут выполняться на компьютере. Например, для работы с простенькими приложениями или пользования интернетом вполне достаточно 2-ядерного процессора, а для использования профессиональных графических программ или запуска требовательных игр понадобится 4- или 6-ядерный. Кроме этого, некоторые процессоры от Intel могут создавать по 2 виртуальных ядра на каждое реально существующее вычислительное ядро (технология Hyper-threading). Благодаря этому трюку удается более эффективно загружать ядро работой, а значит повысить производительность вычислительных ядер.
- Тактовая частота. Это количество операций, выполняемых за одну секунду. Данная величина измеряется в мегагерцах (МГц). Чем выше тактовая частота тем выше производительность каждого отдельно взятого вычислительного ядра.
- Разрядность. Этот параметр влияет на возможность исполнения процессором 32- либо 64-битных программ. Также разрядность влияет на доступный объем оперативной памяти, которая ограничена 4 Гб в 32-битных системах и 16 Гб – в 64-битных.
- Объём кэш–памяти. Кэш-память используется процессором для хранения данных, которые он регулярно использует. Благодаря кэш-памяти процессору нужно реже обращаться к оперативной памяти, которая работает значительно медленней.
- Технологический процесс. Техпроцесс это размер транзисторов в процессоре. Чем меньше техпроцесс, тем ниже энергопотребление процессора, а также его тепловыделение. Кроме этого уменьшение техпроцесса позволяет уместить больше транзисторов на той же площади кристалла, а значит повысить производительность процессора.
- Тепловыделение процессора (TDP). Данный параметр показывает, какое количество тепла система охлаждения должна отводить от процессора.
- Встроенный графический процессор. Обычно интегрируется в материнскую плату компьютера или в CPU. Благодаря встроенной графике можно собрать компьютер без отдельных плат видеоадаптеров, значительно сократив стоимость и энергопотребление системы.
- Сокет (Socket). Это специальный разъём на материнской плате, в который устанавливается процессор. Если сокет процессора и материнской платы не совпадает, то установить процессор не получится.
Как выглядит процессор для ПК
Процессор AMD FX с передней и тыльной стороны:
Основные производители процессоров для ПК
В настоящее время крупнейшими производителями CPU являются компании Intel и AMD.
Лидером в этой паре, несомненно, является Intel. Процессоры от Intel характеризуются более высокой производительностью на ядро и меньшим тепловыделением, но при этом их стоимость значительно выше. А это не всегда бывает оправдано – например, при сборке недорогих компьютеров.
Процессоры AMD отличаются выгодным соотношением цена-качество, но для некоторых моделей характерно излишние тепловыделение. Но, несмотря на то, что процессоры от данного производителя отстают в технологическом плане и не всегда обладают высоким качеством, они все равно пользуются значительной популярностью.
comp-security.net
Понятие процессора компьютера (CPU), архитектура, характеристики и принцип работы
Содержание:
Процессор для компьютера (CPU)
Процессор (микропроцессор, CPU, центральный процессор, разг. – камень, проц и др.) – можно сказать, сердце компьютера, мозг, его основная часть. Он обрабатывает информацию, выполняет все команды пользователя и управляет остальными устройствами системного блока. От мощности процессора зависит, насколько быстро будет работать компьютер.
Процессор крепится на материнской плате и помещается в специальный разъем, который называется разъёмом центрального процессора (сокет, англ. - socket). Существует много видов сокетов, в каждый из них можно установить «камень» только своего определенного типа. Установка в сокет материнской платы должна производиться очень аккуратно, иначе можно повредить контакты и «проц» будет испорчен.
Защита от перегрева процессора
Система охлаждения
Во время работы компьютера (особенно в современных играх или при работе ресурсоёмких программ) процессор очень сильно нагревается. Для того, чтобы он не вышел из строя из-за банального перегрева, к нему крепится система охлаждения. Она состоит из радиатора и вентилятора (кулера) для рассеивания тепла.
Верхняя часть процессора выполнена в виде металлической крышки, которая предназначена для отвода тепла. Для максимального отвода тепла радиатор системы охлаждения должен максимально плотно прилегать к CPU. Это достигается путем использования термопасты – специальной пасты с высокой теплопроводностью. Без хорошей системы охлаждения процессор будет быстро нагреваться.
В современных компьютерах предусмотрена специальная защита от перегрева. При достижении критической температуры, компьютер отключится и, пока процессор не остынет, включить его снова не получится. Система охлаждения может быть неэффективной, если кулер забит пылью, поэтому рекомендуется раз в 2-3 месяца проводить чистку системного блока от пыли и грязи. С этим вам поможет наша скорая компьютерная помощь.
Основные производители CPU
В настоящее время уже в течении многих лет на рынке господствуют и конкурируют две компании, занимающиеся производством процессоров. Эти компании называются Intel и AMD. Есть и другие производители, но их доля на рынке слишком мала. Intel и AMD находятся в постоянной борьбе за лидерство в производстве все более мощных и производительных CPU. Это соперничество является важным фактором, который благоприятно сказывается на развитии отрасли и удешевлении стоимости устройств.
Логотипы компаний Intel и AMD
Процессор представляет собой полупроводниковый кристалл кремния, который выращен в специальных условиях и по специальной технологии. Внешне он выглядит как небольшая плата (размером примерно 5х5 см.) с большим количеством контактов с одной стороны и металлической крышкой с другой.
Внутри же находится очень сложная структура, которая включает в себя сотни миллионов транзисторов. Они занимаются обработкой данных и производят арифметические вычисления, которые основываются на математических действиях с числами. Именно в них происходит преобразование всей поступающей информации.
Таким образом, процессор состоит из обрабатывающих информацию ячеек, которые называются регистрами. В них производится анализ и обработка всех данных, т.е. CPU считывает последовательность команд, которая содержится в регистрах, и исполняет эти команды. Такую последовательность команд называют программой.
Рассмотрим основные понятия из архитектуры процессора и принцип его работы
1. Может показаться удивительным, но основной материал, из которого изготавливают процессоры - песок, но, если быть точнее, то кремний. Его очищают по специальной технологии и изготавливают монокристалл в форме цилиндра, который потом разрезают поперек, получая пластинки в форме блинов, толщина которых всего около 1 мм. Потом, используя технологию фотолитографии, в «блинах» создают специальные полупроводниковые структуры, которые будут использоваться в будущих «камнях»
По технологии фотолитографии ионы бора разгоняют до огромной скорости (для этого используется высоковольтный ускоритель) и пропускают через системы зеркал и высокоточных линз. Благодаря этому ионы бора, вкрапленные в пластины из кремния, создают структуру из множества транзисторов.
Сегодня такая технология производства позволяет изготавливать транзисторы размером менее 32 нанометров (можете сравнить – толщина обычного человеческого волоса равна 50.000 нм). Логично, что чем тоньше техпроцесс, тем большее количество транзисторов поместится в один процессор, соответственно, тем он будет более мощным и энергоэффективным.
Процесс фотолитографии при производстве процессоров
2. В ходе своего развития полупроводниковые структуры постоянно эволюционируют. Поэтому принципы построения процессоров, количество входящих в их состав элементов, то, как организовано их взаимодействие, постоянно изменяются. Таким образом, CPU с одинаковыми основными принципами строения, принято называть процессорами одной архитектуры. А сами такие принципы называют архитектурой процессора (или микроархитектурой).
Несмотря на это, внутри одной и той же архитектуры некоторые процессоры могут довольно сильно отличаться друг от друга - частотами системной шины, техпроцессом производства, структурой и размером внутренней памяти и т.д.
3. Ни в коем случае нельзя судить о микропроцессоре только по такому показателю, как частота тактового сигнала, которая измеряется мега или гигагерцами. Иногда «проц», у которого тактовая частота меньше, может оказаться более продуктивным. Очень важными являются такие показатели как: количество тактов, которые необходимы для выполнения команды, количество команд, которые он может выполнять одновременно и др.
Оценка возможностей процессора (характеристики)
В быту, при оценке возможностей процессора необходимо обращать внимание на следующие показатели (как правило они указаны на упаковке устройства или в прайс-листе или каталоге магазина):
- количество ядер. Многоядерные CPU содержат на одном кристалле (в одном корпусе) 2, 4 и т.д. вычислительных ядра. Увеличение количества ядер – один из самых эффективных способов значительного повышения мощности процессоров. Но необходимо учитывать, что программы, которые не поддерживают многоядерность (как правило это старые программы), на многоядерных процессорах быстрее работать не будут, т.к. не умеют использовать более одного ядра;
- размер кеша. Кеш - очень быстрая внутренняя память процессора, используемая им в качестве своеобразного буфера в случае необходимости компенсации «перебоев» во время работы с оперативной памятью. Логично, что, чем больше кеш, тем лучше.
- количество потоков – пропускная способность системы. Количество потоков часто не совпадает с количеством ядер. Например, четырехядерный Intel Core i7 работает в 8 потоков и по своей производительности опережает многие шестиядерные процессоры;
- тактовая частота – величина, которая показывает, сколько операций (тактов) в единицу времени может произвести процессор. Логично, что, чем больше частота, тем больше операций он может выполнить, т.е. тем производительнее получается.
- скорость шины, при помощи которой CPU соединен с системным контроллером, находящимся на материнской плате.
- техпроцесс – чем он мельче, тем меньше энергии процессор потребляет и, значит, меньше греется.
Современные процессоры
Выводы
Выбирая процессор, безусловно, необходимо учитывать те задачи, которые планируется решать при помощи компьютера. Если новый компьютер нужен для работы в интернете, просмотра фильмов и прослушивания музыки, то вполне хватит двухъядерного процессора. А вот если вы планируете работать с видеомонтажом, трехмерной графикой, обработкой больших объемов данных, то в этом случае лучше купить как минимум четырехъядерный.
Если вы собираетесь провести «апгрейд» компьютера или заменить процессор, который вышел из строя, то необходимо уделить важное внимание уже имеющейся конфигурации компьютера и особенно сокету материнской платы. Если у вас маломощная видеокарта или мало оперативной памяти, то даже, купив новый мощный «камень», значительного прироста производительности компьютера вы вряд ли получите, т.к. на это влияют абсолютно все компоненты компьютера.
Если у вас возникли трудности с выбором процессора, не можете определиться, какой будет больше соответствовать нуждам, то вы всегда можете обратиться за помощью в компьютерный сервис Комполайф. Наши специалисты помогут с выбором и заменой любого процессора, независимо от производителя и его мощности. Кроме этого, у нас можно заказать установку нового «проца» в системный блок.
Еще больше интересной и полезной информации
-
В этой статье мы дадим некоторые советы, как выбрать процессор…
-
Одним из самых важных компонентов компьютера, безусловно, можно…
-
Блок питания компьютера (БП) – это электронное устройство, формирующее…
-
Как только пользователи не называют системный блок: и процессором,…
Комментарии (0)
Оставить комментарий
compolife.ru
Описание процессора
В этой статье, я расскажу вам, какую роль играет процессор в компьютере, какие виды процессоров производятся на сегодняшний день, а какие вовсе устарели.
И так приступим к описанию процессора. Процессор – это главный мозг компьютера, который отвечает за выполнения всех операций, также процессор влияет на производительность игр на компьютере, если у вас будет стоять слабенький процессор то в компьютерные игры вы навряд ли поиграете, так как ваш процессор будет сильно грузится и не сможет обрабатывать всю информацию, поэтому если вы хотите играть в игры на компьютере, работать с графическим приложениями, смотреть фильмы FULHD высокого качества, то вам нужно ориентироваться на новые мощные модели процессоров с доступной и недорогой ценой. От процессора также зависит, сколько времени будет устанавливаться операционная система Windows, также от процессора будет зависеть, сколько времени будет устанавливаться хорошая игра на ваш компьютер. Если вы хотите выбрать хороший процессор, то тогда вы можете просмотреть статью о том, как выбрать процессор. А сейчас мы рассмотрим, какие процессоры выпускают фирмы INTEL и AMD.Процессоры INTEL производит следующие модели: Intel Celeron D 351, Intel Celeron D 352 эти модели производятся на сокете LGA775 эти процессоры имеют одно ядро, на сегодняшний день эти процессоры очень слабые в производительности и на сегодняшний день они устарели. Модели процессоров: Intel Core 2 Quad Q8300, Intel Core 2 Quad Q8400, Intel Core 2 Quad Q9300, Intel Core 2 Quad Q9500 эти модели производятся на сокете LGA775 эти модели имеют четыре ядра, в производительности процессор хороший но данные модели уже устарели, также имеют старую технологию 0.032 мкм. (Технологический процесс в электронной промышленности), да и стоят эти модели дороговато.Модели на сокете LGA 1155. Модели процессоров: Intel Celeron G1610 2.6, Intel Pentium G2030, Intel Pentium G2130, Intel Core i3-3220, Intel Core i3-3240, Intel Core i3-3240, Intel Xeon E3-1220 - эти модели производятся на сокете LGA1155, эти модели процессоров имеют два ядра, а модель процессора Intel Xeon E3-1220 имеет 4 ядра, также имеют встроенное в видео процессор Shader Model 4.1. Эти модели устарели и покупать их сегодня не стоит, так как на смену данного сокета пришли новые модели процессоров на сокете LGA1150 и LGA1151.Модели на сокете LGA 1156. Модели процессоров: intel Pentium G6950, Intel Core i3-540, Intel Core i3-560 эти модели производятся на сокете LGA1156 - эти модели процессоров имеют два ядра, также имеют встроенное видео Shader Model 4.0, данные модели процессоров также устарели и эти модели не стоит покупать, так как на замену данного сокеты вышли новые современный сокеты LGA1150 и LGA1151.Модели на сокете LGA 1150. Модели следующих процессоров имеют два ядра intel Celeron G1820, intel Celeron G1840, intel Pentium G3220, intel Pentium G3240, intel Pentium G3250, intel Pentium G3260, intel Pentium G3450, intel Pentium G3460, эти модели хорошо подойдут для домашнего использования просмотра фильмов серфинга в интернете и работе в офисе – данные процессоры имеют очень дешевую цену. Следующие модели процессоров имеют два ядра и четыре потока intel Core i3-4160, intel Core i3-4170, intel Core i3-4460, intel Core i3-4470, intel Core i3-4590, intel Core i3-4670, intel Core i3-4690, эти модели хорошо подойдут для компьютерных игр и домашнего пользования данные процессоры имеют среднею цену. Эти модели процессоров имеют четыре ядра intel core i5-4460, intel core i5-4590, intel core i5-4670, intel core i5-4690, intel core i5-5675, данные модели процессоров также имеют хорошую производительность в компьютерных играх - данные процессоры имеют выше средней цены. И последняя линейка процессоров имеет 4 ядра и восемь потоков intel core i7-4770, intel core i7-4790, intel core i7-4790K, intel core i7-4790T, данные процессоры отлично справляются с задачей компьютерных игр. Модели на сокете LGA1150 начинают потихоньку устаревать, так как на смену пришел новый современный сокет LGA1151, который поддерживает процессоры DDR4, поэтому стоит задуматься стоит ли покупать такой процессор.Модели на сокете LGA 1151. Теперь давайте рассмотрим модели процессоров на новом современном сокете - LGA1151. Модели процессоров - intel celeron G3900, intel celeron G3920, intel pentium G4400, intel pentium G4500, intel pentium G4520 – эти модели двух ядерные, данные процессоры можно использовать для офиса, для интернета, просмотра фильмов, intel core i3-6100, intel core i3-6300, эти модели двух ядерные имеют четыре потока, данные процессоры можно использовать для офиса, для интернета, просмотра фильмов, для компьютерных игр. intel core i5-6400T, intel core i5-6400, intel core i5-6500, intel core i5-6600T, intel core i5-6600 – эти модели процессоров имеют четыре ядра, эти процессоры поддерживают очки виртуальной реальности oculus rift, хорошо справляются с производительностью компьютерных игр. intel core i7-6700, intel core i7-6700K – эти модели имеют восемь ядер, данные процессоры самые дорогие и отлично справляются с производительностью компьютерных игр. На сегодняшний день самые новые процессоры производятся на сокете LGA 1151. Новые модели процессоров INTEL имеют техпроцесс 14 нм.Процессоры AMD.Модели процессоров на сокете AM 1. Модели процессоров на сокете AM 1 имеют следующие модели AMD SEMPRON 2650, AMD SEMPRON 3850, AMD Athlon 5150, AMD Athlon 5350, AMD Athlon 5370 – эти модели имеют поддержку DDR3 данные модели имеют четыре ядра кроме модели AMD SEMPRON 2650 это модель процессора имеет двухъядерный процессор. Данные процессоры подойдут для офиса, для домашнего использования – просмотра фильмов, интернета и учебы. Модели процессоров на сокете FM 2. Модели процессоров на сокете FM 2 производят следующие модели процессоров AMD Athlon X2 340, AMD A4-4000, AMD A4-4020, AMD A4-5300, AMD A4-6300, AMD A4-6320, AMD A4-7300, AMD A6-5400K, AMD A6-6400K, AMD A6-6420K – у этих моделей 2 ядра и имеют поддержку оперативной памяти DDR3. Эти модели стоят от 24$ - 50$. AMD Athlon X4 730, AMD Athlon X4 740, AMD Athlon X4 760K, AMD A8-5500B, AMD A8-5500, AMD A8-5600K, AMD A8-6600K, AMD A10-5800K, AMD A10-6700, AMD A10-6800K - у этих моделей 4 ядра и имеют поддержку оперативной памяти DDR3. Эти модели стоят от 52$ - 94$. Модели процессоров на сокете FM 2 plus. Модели процессоров на сокете FM 2 plus производят следующие модели процессоров AMD A6-7400K, AMD A6-7470K - у этих моделей 2 ядра и имеют поддержку оперативной памяти DDR3. Эти модели стоят от 56$ - 64$. AMD Athlon X4 840, AMD Athlon X4 860K, AMD Athlon X4 870K, AMD Athlon X4 880K, AMD A8-7600, AMD A8-7650K, AMD A10-7850K, AMD A10-7890K - у этих моделей 4 ядра и имеют поддержку оперативной памяти DDR3. Эти модели стоят от 52$ - 160$.Модели процессоров на сокете AM 3. Модели процессоров на сокете AM 3 производят следующие модели процессоров AMD Athlon II X2 220, AMD Athlon II X2 250 у этих моделей 2 ядра и имеют поддержку оперативной памяти DDR3. Эти модели стоят от 22$ - 30$, данные процессоры подойдут для офисных компьютеров и для домашнего пользования. AMD Athlon II X3 440, AMD Athlon II X3 460 – эти процессоры имеют 3 ядра, также имеют поддержку DDR3, цена данных моделей стоит от 36$ - 40$.Модели процессоров на сокете AM 3 plus. Модели процессоров на сокете AM 3 plus производят следующие модели процессоров AMD FX-4300, AMD FX-4330, AMD FX-4350 эти модели имеют четырех ядерный процессор с поддержкой DDR3 цена этих процессоров составляет 64$ - 88$. AMD FX-6100, AMD FX-6300, AMD FX-6350 - эти модели имеют шести ядерный процессор с поддержкой DDR3 цена этих процессоров составляет 91$ - 128$ - эти модели хорошо подойдут для игровых компьютеров. AMD FX-8300, AMD FX-8320, AMD FX-8320E, AMD FX-8350, AMD FX-8370E, AMD FX-9370, AMD FX-9590 эти модели имеют восьми ядерный процессор с поддержкой DDR3 цена этих процессоров составляет 128$ - 256$ - эти модели отлично справляются с мощными компьютерными играми. На сегодняшний день новинки от AMD являются процессоры на сокете AM 3 plus.
Понравилось – ставим лайк, делимся с друзьями, подписываемся на сайт.
Твитнуть
Поделиться
Плюсануть
Поделиться
Отправить
Класснуть
Линкануть
Вотсапнуть
Запинить
www.computerhom.ru
