Урок # 60. Процессор


 

Здравствуйте всем.

Мы на предыдущих уроках рассмотрели внешние устройства компьютера. Сейчас проведем обзор внутренних устройств компьютера. Чтоб много не болтать приступим сразу к делу.

На этом уроке рассмотрим процессор.

процессор

Процессор

В 1970 году мудрый доктор Хофф с командой инженеров из Intel сконструировал первый микропроцессор. Так принято считать, хотя в 1968 году инженеры Рэй Холт и Стив Геллер создали подобную микросхему SLF для бортового компьютера истребителя F-14. Но их разработка так и осталось засекреченной, а детище Intel ждала другая судьба.

процессор

Изначально процессор 4004 предназначался для микрокалькуляторов и был изготовлен по заказу японской компании Busicom. Из-за финансовых трудностей японцы отказались от микропроцессора и процессор остался собственностью Intel. Появление микропроцессоров изменило весь мир микроэлектроники и именно они способствовали появлению компьютеров, которыми мы пользуемся сегодня.

Сама же Intel получила шанс урвать свой кусок от пирога — но на этот раз синяя птица счастья пролетела мимо руководства корпорации незамеченной. Однажды в дверь кабинета Гордона Мура, президента Intel, робко вошел один из сотрудников. И, заикаясь от волнения предложил шефу сварганить на основе ставшего популярным камешка недорогой компьютер. Очень маленький компьютер, который можно было разместить на столе.

— Позвольте спросить, кому нужна будет такая штука?- спросил Большой Босс

Новоявленный гений ответил:

— К примеру, домохозяйкам. Они в нем будут рецепты хранить.

— Может еще мясо жарить на камешке? — ухмыльнулся Мур. Указал выскочке на дверь и продолжил изучение графика поставок.

Свою ошибку Мур и его коллеги поняли очень скоро. Но очень быстро наверстали упущенное, «сосватав» свой процессор Intel 8088 компании IBM. Результатом этого действия стал компьютер IBM PC, который принес славу Microsoft и Intel, а сама компания IBM осталась в сторонке.

Первый процессор имел рабочую частоту 750 кГц, а сегодняшние процессоры быстрее своего прародителя во много раз, а любой домашний компьютер имеет мощность и скорострельность, во много раз превышающий возможности того компьютера , который управлял космическим кораблем «Аполлон» на луне. Тот же Гордон Мур говорил: если бы автомобили развивались с такой же скоростью, как процессоры, то на сегодняшний день на одном литре бензина могли бы проехать миллионы километров, а сам автомобиль дешевле было бы выбросить, чем платить за парковку.

Процессор в компьютере не один: собственным процессором снабжена видеокарта, звуковая карта и множество внешних устройств. И часто по производительности эти микросхемы могут поспорить с центральным процессором. В отличие от центрального процессора, эти процессоры имеют узкую специальность — один отвечает за обработку звука, другой за создание изображения. А центральный процессор является универсальным, он может взять на себя любую работу.

Любой современный процессор имеет миллионы и миллиарды электронных компонентов соединенных между собой. Трудно представить, что такое устройство можно собрать человеческими руками.

На самом деле процессоры из отдельных электронных компонентов никто не собирает — это просто невозможно. Для их изготовления используется созданный по специальной технологии кристалл кремния, в которую внесены специальные добавки. После изготовления пластину покрывают тонким слоем диэлектрика — оксидом кремния, который в свою очередь покрывается светочувствительным лаком с особыми свойствами — фоторезистом. Затем на этот лак переносится со специального фотошаблона схема будущего процессора. Во время засветки с помощью ультрафиолетовых лучей фоторезист меняет свои свойства: в зависимости от его свойства засвеченные участки образуют устойчивый к внешним воздействиям защитный слой. Лак на незащищенных участках впоследствии протравливается, а в образовавшиеся дорожки на теле пластины добавляются специальные примеси, проникающие в кристаллическую решетку кремния. Итак получают полупроводниковый прибор.

Но одним слоем дело не заканчивается: поверх напыления вновь наносится фоторезисторный лак — и процесс повторяется снова и снова... Для связи отдельных слоев используют ионы металлов: заполняя специально оставленные для них канавки, они образуют металлические дорожки-проводники.

Процессор бывает похож на слоенный пирог, неудивительно, что еще называют «вафля». На завершающем этапе «вафлю» разрезают на отдельные кристаллы: какая-то их часть идет в брак, а остальные тестируются, и в зависимости от своего качества, маркируются как процессоры с определенной тактовой частотой.

С логической  точки зрения процессор состоит из множества ячеек, которые обрабатывают информацию. Одна ячейка может хранить информацию от 1 до 8 Мбайт. Не все ячейки заняты обработкой данных: часть из них занимаются пропиской данных, часть за самодиагностику процессора, часть за математические расчеты... Процессор можно представить вроде города, в котором каждый житель занят своим делом и знает свои обязанности.

Несмотря на свою мощность и могучесть, процессор в одиночку не в состоянии справиться с обработкой данных. Для обработки данных ему нужны другие устройства: жесткий диск, оперативная память и т.д.

Если решили купить новый компьютер, то в первую очередь обратите внимание на процессор. От выбора процессора зависит многое. А выбор этот сделать не просто. Сегодня на продаже много разных процессоров. У каждого из них есть свои отличия, особенности. И, разумеется, разница в цене. Нужно просто разобраться, чем же отличаются процессоры.

Начнем с производителей процессоров. Через пару лет, после изобретения процессора появились конкуренты компании Intel, такие как Motorola, VIA, Cyrix, которые со временем ушли с рынка. А вот компания AMD осталась и по сей день является конкурентом компании Intel. Сегодня процессоры компании AMD конкурируют с процессорами компании Intel на равных. В наши дни, по выпуску процессоров лидирует Intel. Хотя основа процессоров AMD и Intel одинаковые, каждый из них требует разного. Системная плата и память настроены под определенный тип процессора. Установить процессор AMD на плату Core 2 Duo не получится. Процессоры одной фирмы, бывают, создаются под разные системные платы. Это делается для того, чтоб пользователи компьютеров при смене процессора покупали системную плату.

Поколения и модификация процессоров.

У AMD и у Intel имеются несколько видов процессоров. Модели процессоров меняются с каждым годом. Фирмы имеют в основном четыре вида модификации процессоров:

  • Мобильная. самые экономичные и слабые процессоры для ультрамобильных компьютеров (нетбуков) и офисных компьютеров начального уровня (неттопов)
  • Мобильно — офисная. Не слишком быстрые, экономичные процессоры для ноутбуков, офисных и домашних систем начального уровня.
  • Домашняя. Универсальные процессоры для домашних компьютеров. Именно этот класс приносит производителям больше прибыли. На сегодняшний день это устаревшие и довольно производительные процессоры семейства Core i3 и  i5. А в AMD это процессоры Phenom 2.
  • игровая и профессиональная. мощные процессоры, предназначенные для объемных, сложных задач, как обработка видео, трехмерной графики... И конечно же для игр. Лидируют в этом процессоры семейства Core i7 с частотой до 3Ггц , а в AMD процессоры Phenom IIX4 9xx и X6.

Тут мы рассмотрели всего 4 модификации, а на самом деле их еще больше.

Тактовая частота процессора.

Это число операций в секунду, которая выполняется процессором. Это число операций очень большое, и мы не можем увидеть, как обработка информации в секунду проходит. К примеру, часы тикают с частотой один такт в секунду. Современные процессоры работают на частоте около 4 ГГц , по другому 4 ГБит в секунду. Можно представить так, как секундную стрелку, которая за одну секунду успевает совершать колебания 4 миллиарда раз. Сам лично видел в технических характеристиках нового компьютера тактовую частоту 4,2ГГц. Разумеется, чем выше тактовая частота процессора тем он лучше.

Кэш-память процессора.

Является одним из важных параметров, связанных со скоростью работы процессора — объем «кэша», быстрой буферной памяти, встроенной в процессор, работает намного быстрее оперативной памяти компьютера. Чем больше объема этой памяти, тем лучше, соответственно дороже процессор. Кэш памяти на процессорах три вида (L1, L2, L3): чем выше уровень, тем память медленнее, и объема памяти больше. У дешевых процессоров кэш L2 составляет 512 Кб, а более мощные процессоры имеют в дополнении кэш L3 объемом от 3Мб до 8Мб. Большой кэш дает некоторый выигрыш в производительности при работе с некоторыми программами — например, архиваторами, базами данных, математическим софтом и отдельными трехмерными игрушками.

Линейки процессоров.

  • Atom — «бюджетное» решение для низко производительных систем вроде нетбуков. Одноядерные и двухядерные процессоры частотой "ГГц.
  • Core i3 — двухядерные процессоры начальной категории, для офисных и простых домашних систем. Особенности: поддержка технологии Hyper-threading, которая позволяет каждому процессору работать за двоих. Выигрыш от такого удвоения невелик, всего на 15-20 процентов. В таком процессоре содержится встроенная видео карта (видео контроллер).
  • Corei5 — четырех ядерные процессоры среднего уровня. В них другая технология — Turbo boost. Это значит, что процессор умеет сам разгоняться при пиковых нагрузках, повышая частоту на 10-15%.
  • Core i7 — четырех и шести ядерные процессоры высокого класса производительности. В них не бывает встроенных видеокарт. А технология Hyper-threading, которая позволяет получит 8 и 12 виртуальных ядер процессора.

На этом закончу писать про процессоры. Лично моя рекомендация: выбирать процессоры последних выпусков, с наилучшими характеристиками на сегодняшний день. Такого процессора, надолго хватит. Возможно даже будете пользоваться 4 года и 5 лет, а то и больше.

Если еще будете следовать моим рекомендациям по повышению производительности компьютера, то ваша аппаратура будет служить вам долгие годы. Про обслуживание и улучшение работы компьютера статьи я писал на своем блоге.

Рекомендую всем прочитать эту статью устройство компьютера.

 Узнайте здесь, почему вам нужно стать читателем этого блога?

Перейти на главную страницу

Посмотрите видео про Российский процессор.

Понравилась статья? Получай обновления блога на e-mail:

Введите Ваш email адрес:

Вы можете пропустить чтение записи и оставить комментарий. Размещение ссылок запрещено.

5 комментариев к записи “Урок # 60. Процессор”

  1. Игорь:

    Спасибо, очень занимательная статья.

  2. Sergey:

    Читаешь — понятно, закроешь страничку и ловишь себя на мысли:"А это тебе надо...?" Спасибо за статью!

  3. Владимир:

    Про Core i7 Вы немного не правы. Вся линейка Core i7 4770,4970,5775 имеет

    встроенную графику.

    • Azat:

      Возможно в чем-то ошибся. В мире техники, который развивается не по годам, а по дням нововведений бывает полно и за всем этим не уследишь. Я написал настолько, насколько знаю это сам.

Оставить комментарий

Каждому оставившему комментарий, книга "Windows 7 и MS Office 2010. Компьютер для начинающих. Завтра на работу." в подарок!

самоучитель работы на компьютере

Книга научит основам работы на компьютере. Этих начальных знаний достаточно, чтоб начать уверенно работать на компьютере.