Как устроены мобильные процессоры, и какие они бывают. Процессоры какие бывают
Какой выбрать процессор?
Процессор - это основное устройство компьютера, его главная микросхема, без него ни один компьютер работать точно не будет. Современные компьютеры предлагают пользователям мощные многоядерные процессоры, которые способны выполнять миллиарды задач на огромной скорости. Многие люди предпочитают покупать компьютеры целиком. Но некоторые продвинутые пользователи покупают компьютер по частям. Отдельно приобретаются такие комплектующие, как: материнская плата, видеокарта, системы охлаждения, оперативная память и так далее. Наша сегодняшняя статья посвящена именно этим людям. Мы постараемся помочь выбрать процессор. Итак:
Какой выбрать процессор?
Давайте начнем с вопроса о производителях. В мире существует два титана, которые конкурируют на рынке высоких технологий. Речь идет о компании AMD и компании INTEL.
Процессоры от компании AMD славятся своей близкой к простым людям ценой. То есть они дешевле процессоров от INTEL. Как правило, и материнские платы также дешевле. Что же касается качества, то тут AMD в некотором роде сдает свои позиции. Дело в том, что процессоры, указанной выше конторы, больше нагреваются, они обладают меньшей кэшевой памятью, и они не так долговечны и надежны, как того требует основной потребитель.
Ситуация с процессорами от INTEL диаметрально противоположная. Не смотря на ощутимую цену, INTEL предлагает качественные мощные процессоры, которые призваны верой и правдой служить пользователю долгие долгие годы. Однако, многие опытные пользователи говорят о том, что самый лучший процессор - это тот, который подобран именно под ваши цели и задачи.
Перед вами способы выбора процессора по различным его характеристикам. С помощью данного списка вы сможете понять какой процессор выбрать, например, для игр. А вот и список:
- Попробуем выбрать процессор под сокет. Сокет - это то место, где крепится процессор. Выбор проц
elhow.ru
Что такое процессор в компьютере и для чего он нужен
Немаловажный вопрос от пользователей, который я откладывал на потом, что такое процессор в компьютере? Центральный процессор (CPU) – важнейшая часть аппаратного обеспечения любого компьютера, отвечающая за выполнение необходимых арифметических операций, заданных программами, координирующая работу всех, без исключения, устройств компьютера.Итак, мы с вами поняли, что такое процессор, но какие бывают виды и для чего нужен процессор в компьютере? Давайте, обо всем по порядку. Известно, что процессоры бывают одноядерные и многоядерные. Многоядерным процессором называется центральный процессор, содержащий два (и больше) вычислительных ядра, размещенных на одном небольшом процессорном кристалле или в одном общем корпусе. Обычный процессор имеет только одно ядро. Эпоха одноядерных процессоров понемногу уходит в прошлое. По своим характеристикам они, в целом, проигрывают многоядерным процессорам.
Например, тактовая частота средненького двухъядерного процессора нередко может быть намного ниже частоты неплохого одноядерного процессора, но из-за разделения задач на «обе головы», разница в результатах становится несущественной. Двухъядерный процессор Core 2 Duo с тактовой частотой 1,7ГГц легко сможет обскакать одноядерный Celeron с тактовой частотой 2,8ГГц, ведь производительность зависит не от одной лишь частоты, но и от количества ядер, кэша и других факторов.
На сегодняшний момент на мировом компьютерном рынке лидируют два крупнейших производителя процессоров — корпорация Intel (ее доля на сегодня порядка 84%) и компания AMD (около 10%). Если взглянуть на историю развития центральных процессоров, то можно увидеть довольно много интересного. Начиная с появления первых настольных компьютеров, основным способом повысить производительность было планомерное повышение тактовой частоты.Это весьма очевидно и логично. Однако всему есть предел и частоту невозможно наращивать до бесконечности. К сожалению, с увеличением частоты начинает нелинейно возрастать тепловыделение, достигающее, в конечном итоге, критически высоких значений. Пока решить эту проблему не помогает даже применение более тонких технических процессов в создании транзисторов.
Многоядерные процессоры, чем же хороши? Использование таких процессоров сравнимо с применением нескольких отдельных процессоров для одного компьютера. Ядра находятся в одном кристалле, они не являются полностью независимыми (к примеру, используют общую кэш-память). При применении имеющегося программного обеспечения, созданного изначально для работы с одним ядром, такой вариант даёт ощутимый плюс. Вы сможете запустить одновременно две (и более) ресурсоёмкие задачи без малейшего дискомфорта. Однако, ускорение единственного процесса – задание для этих систем фактически непосильное. В итоге, мы получаем почти тот же одноядерный процессор с небольшим плюсом в виде возможности задействования нескольких программ одновременно.
Как же быть? Выход из этой щекотливой ситуации вполне очевиден – требуется разработка нового поколения программного обеспечения, способного задействовать одновременно несколько ядер. Необходимо как-то распараллелить процессы. В реальности это оказалось весьма непросто. Конечно, некоторые задачи, возможно, довольно легко распараллелить. Например, относительно просто можно распараллелить кодирование видео и аудио.
Здесь в основе находится набор однотипных потоков, соответственно, организовать их одновременное выполнение – задача довольно простая. Выигрыш существующих многоядерных процессоров в решении задач кодирования перед «аналогичными» одноядерными будет пропорционален количеству этих ядер: если два ядра, то вдвое быстрее, четыре ядра – в четыре раза, 6 ядер – в шесть раз. К сожалению, подавляющую часть важных задач распараллелить гораздо сложнее. В большинстве случаев необходима серьезная переработка программного кода.
Уже несколько раз от представителей довольно мощных компьютерных компаний звучали радостные высказывания об удачной разработке оригинальных многоядерных процессоров нового поколения, которые способны самостоятельно разделять один поток на группу независимых потоков, но, к глубокому сожалению, никто из них пока не продемонстрировал ни одного подобного рабочего образца.
Шаги компьютерных компаний на пути к массовому использованию многоядерных процессоров весьма очевидны и незамысловаты. Основным заданием этих компаний является совершенствование процессоров, создание новых перспективных многоядерных процессоров, ведение продуманной ценовой политики, направленной на снижение цен (или сдерживание их роста). На сегодня, в среднем сегменте двух ведущих мировых компьютерных гигантов (AMD и Intel) можно увидеть очень широкое разнообразие двухъядерных и четырехъядерных процессоров.
При желании, можно найти еще более навороченные варианты. Радует то, что немаловажный шаг на пути к пользователю начинают делать сами разработчики современного программного обеспечения. Многие последние игры уже обзавелись поддержкой двух ядер. Самым мощным из них практически жизненно важен минимум двухъядерный процессор для обеспечения и поддержания оптимальной производительности.
Окинув взглядом прилавки лучших компьютерных магазинов, проанализировав положение дел с ассортиментом, можно сказать, что общая картина вовсе не плоха. Производителям многоядерных процессоров удалось достичь весьма высокого уровня выпуска годных кристаллов. Ценовая политика ими проводится довольно разумная. По существующим ценам видно, что, например, увеличение числа ядер процессора в два раза обычно не приводит к двойному повышению цены такого процессора для покупателя. Это весьма разумно и вполне логично. К тому же, многим совершенно ясно, что при увеличении количества ядер центрального процессора вдвое производительность в среднем возрастает далеко не в столько же раз.
Все же, стоит признать, что, несмотря на всю тернистость пути к созданию еще более совершенных многоядерных процессоров, альтернативы ему в ближайшем обозримом будущем просто-напросто нет. Рядовым потребителям, желающим идти в ногу со временем, остается лишь своевременно модернизировать свой компьютер, применяя новые процессоры с увеличенным числом встроенных ядер, выводя таким способом общую производительность на более высокий уровень. Различные одноядерные процессоры еще успешно применяются в мобильных телефонах, нетбуках и другой технике.
Если вы не знаете, где он находится, читайте статью: «Где находится процессор в компьютере». Напишите в комментариях какой у вас процессор?
useroff.com
Как устроены мобильные процессоры, и какие они бывают — SamsungClub
На первый взгляд, процессоры в мобильных телефонах, планшетах, роутерах, навигаторах, умных телевизорах/холодильниках и микроволновках являются всего лишь уменьшенной копией своих «настольных» собратьев и их развитие всего лишь повторяет путь компьютеров. Но на самом деле это не так. Перед процессорами для мобильных устройств стоят свои, отличные от настольных систем, задачи. Портативность здесь гораздо важнее производительности. А многие десятилетия эволюции разнесли архитектуру «настольных» и «портативных» процессоров совершенно разными дорогами.
Что представляет собой процессор для настольных систем? Множество вычислительных блоков для разных типов счисления. Один блок решает задачи с целыми числами, другой – с дробными, третий декодирует вот именно этот формат видео. Покуда процессор не решает задачу данного типа, они являются процессорным балластом. Но, как только возникает необходимость решить именно эту определенную задачу, – этот блок ее решает в миллионы раз быстрее, чем это сделал бы универсальный блок.
Как устроены современные мобильные процессоры? Ради экономии электричества, в них нет такого большого множества специализированных блоков. Большая часть отдана на универсальные, или часто встречающиеся, типы счисления. В итоге, любую более-менее сложную задачу такой процессор будет решать гораздо дольше настольной архитектуры (х86). Зато ему не нужно даром кормить фигову тучу блоков, которые понадобятся раз в 100 лет.Также, с целью экономии, в сам процессор интегрировали множество других элементов – видеокарту, модули связи, Bluetooth, GPS, Wi-Fi и пр. Как оказалось, с общей кормушки их кормить экономнее. Вот и все принципиальные отличия в их строении.
В мире мобильных процессоров нет борьбы нескольких компаний, как Intel vs AMD. Здесь только одна компания правит балом. Британская AMR (Advanced RISC Machines). Да, есть еще MIPS Technologies да Intel, но их доля на рынке ничтожна. Единолично разделяет и властвует здесь ARM. Правда, эта компания сама совершенно ничего не производит. Посчитав, что тягаться с силиконовыми гигантами бесполезно, она просто проектирует архитектуру процессоров и продает лицензии на их изготовление другим компаниям. И любой завод, обладающий соответствующими мощностями, может заплатить и сразу начать производить самые современные процессоры, без необходимости изобретать все с чистого листа. Ребята из Кембриджа (они в самом деле находятся в Кембридже) просят за свои услуги всего около 7 центов с каждого процессора, так что большинство производителей предпочитают работать с ними, а не кормить собственный штат инженеров.
Кроме того, лицензия AMR очень свободна. В силу того, что мобильные процессоры, как было сказано выше, это целые комбайны, где встроена и графика, и связь, и много всего прочего, то у производителей остается поле для маневра. ARM обязует строить по определенной схеме только процессорный блок и разводку к нему. Что производитель туда добавит – его личное дело. Более того, расширенная лицензия позволяет даже вносить изменения в разработки ARM. Т.е. компания может заплатить и без особых усилий сразу производить современный готовый продукт, а может заплатить чуть больше и усовершенствовать самые последние наработки ARM так, как считает нужным.
В итоге, все остались довольны. Производители победнее покупают лицензию и сразу выпускают готовый недорогой чип. Производители побогаче (в первую очередь Apple, Qualcomm и Samsung) добавляют в чипы собственные разработки и получают более мощное решение. ARM получает деньги, занимаясь только тем, что умеет (проектированием) и у нее даже конкурентов нет.Кстати, обратите внимание, китайцы клонируют практически любое устройство, чтобы не платить лицензию. Но в случае с ARM им все равно выгоднее покупать лицензию.
В итоге, практически все мобильные устройства получили одинаковую архитектуру процессора и совместимы между собой. Не только телефоны, но и планшеты, умные телевизоры, роутеры, ТВ-приставки, навигаторы, холодильники, кондиционеры… в общем, все, что отличается хоть какой-то интеллектуальностью. Рай для программиста – написал приложение, и оно работает почти на всех устройствах, какой бы процессор туда не запихнули. Рай для производителя – какой бы процессор не запихнуть в устройство, все будет работать. Рай для пользователя – ему вообще пофиг, что там внутри за процессор. Все довольны.
Теперь о собственно классификации мобильных процессоров
У ARM существует несколько этапов развития. Для простоты (и попсовости) мы назовем их поколениями. Я не встречал такого названия больше нигде, поэтому не берите особо это в голову – это просто для упрощения изложения материала.
Поколения у ARM имеют приблизительно такой вид: ARMv6, ARMv7, ARMv8. Когда вы увидите в следующий раз где-то просто шильдик вида «процессор: ARMv7» — знайте: от вас хотят побыстрее отделаться и не сообщают вообще никаких подробностей. Потому что в каждом поколении десяток разных архитектур, по лекалам которых выпущены десятки процессоров отличающихся друг от друга в разы.
На момент написания статьи поколение ARMv7 находится в своем расцвете. Но уже совсем скоро оно придет сначала в упадок, а затем вовсе вымрет. Так со всем происходит. Ничто не вечно под луной. Вы, кстати, – тоже.
В каждом поколении есть свои классы. ARMv7 разделяется на Cortex-A5, Cortex-A7, Cortex-A8 и Cortex-A9. Они стоят приблизительно в порядке возрастания производительности. Но создали их не одновременно. Сначала выдумали архитектуры Cortex-A5 (как вариант попроще) и Cortex-A8 (как более навороченный). Потом создали Cortex-A9, который некоторое время был венцом производительности, где-то на 50% опережая по этому показателю Cortex-A8. Именно на него приходится начало эры многоядерных мобильных процессоров. Именно при нем мы смогли смотреть неконвертированное видео.
А самым новым в поколении является Cortex-A7. Он был создан на волне недовольства, что смартфон не доживает до вечера. Его архитектура довольно сильно отличается, и главным его козырем является энергоэффективность. Он гораздо слабее, чем Cortex-A9, но он намного более долгоиграющий.
О том, что поколению ARMv7 близится конец, стало понятно давно. Дело в том, что, в силу их 32-битной архитектуры, в смартфоны нельзя установить более 3 Гб оперативной памяти (о, как это знакомо по Windows, не так ли?). И, если лет семь назад (когда все это только создавалось) инженеры, зная эту цифру, спали спокойно, то флагманы этого года уперлись в нее вплотную. Но есть у 64-бит преимущество и в производительности.
Поколение ARMv8 64-битное. В телефон можно засунуть терабайты оперативки. Правда, скорее всего, это никогда не случится. Кроме того, в них есть множество «плюшек», например, реализованная в архитектуре возможность запускать 32-битный код в 64-битной системе прозрачно для оного. Или интересная реализация идеология big LITTLE. Суть big LITTLE предельно проста. У нас есть многоядерный процессор. Но кто сказал, что все ядра должны быть одинаковыми? В одном процессоре может быть сразу несколько архитектур. Например, два ядра Cortex-A15 и два – Cortex-A7. Когда телефон заблокирован, или вы просто читаете книгу, работает ядро или два Cortex-A7. А если вы запускаете свою любимую онлайн-гоцалку, оживают прожорливые и мощные Cortex-A15.
Кстати, Cortex-A15 на данный момент является единственным представителем этого поколения процессоров. Существуют еще несколько, но пока что только в спецификациях. Это ядро почти вдвое мощнее, чем Cortex-A9. И дальше у него, по-видимому, великое будущее. Архитектура Cortex-A7 в некоторой степени сходна с архитектурой Cortex-A15. Это позволяет наиболее просто комбинировать эти две архитектуры на одном кристалле.
Пару слов о графике
На самом деле пары слов будет мало. Ведь, беря в руки смартфон, вы оцениваете его реальную производительность именно по графике. Ведь даже одноядерного 1ГГц процессора на Cortex-A7 достаточно для работы системы и совершения звонков. А вот в играх некоторые телефоны держатся хорошо, а некоторые «не вытягивают». И только потому, что графика в телефонах интегрирована в процессор, а ее номенклатура очень запутанна, все заботятся только о показателях процессора, какие в этом вопросе и не нужны. Се ля ви.
На рынке графических решений все обстоит по-другому. Есть множество компаний, проектирующую встроенную графику. Из всех них вы, скорее всего, знаете только nVidia. Но, в отличие от настольной графики, их мобильные решения — полный отстой. Может, скоро все изменится, но пока что – это провал. Даже несмотря на агрессивный маркетинг и эксклюзивные игры. Ну, да бог с ним. Итак:
Adreno. Наверное, самый популярный набор логики. Существуют как радикально старые и очень убогие варианты, типа 230, так и крайне навороченные, возможно, лучшие на рынке, типа 320. В силу своей массовости, под него все хорошо адаптировано. В них хорошо реализованы плюшки вроде шейдеров, частиц, OpenGL и прочих дополнений, делающих картинку особенно хорошей. Собственно, это все не с пальмы упало. Adreno — это Radeon, если переставить буквы. Когда AMD выкупила компанию ATI, которая производила хорошие видеокарты для компьютеров, у нее появились проблемы с деньгами. Так как AMD мобильный рынок не интересовал, она продала это подразделение компании Qualcomm. И тайванцы сумели довести их разработки до эталона в отрасли. Но есть и минус — графика Adreno встречается исключительно в процессорах Qualcomm.
PoverVR. У этой компании интересное прошлое. В ветхие времена они делали графические карты для настольных компьютеров. Но не выдержали конкуренции с той самой nVidia и, ныне почившей, 3dfx, и ушли во встраиваемую графику. В то время это был маленький маргинальный рынок, где денег было немного, поэтому ни nVidia, ни 3dfx туда не полезли. Но прошло время и сейчас наступил просто расцвет мобильных устройств. Теперь у PoverVR есть возможность расквитаться с nVidia, что она и делает. Именно PoverVR стоит на всех iPhone, iPod и iPad. При этом Apple иногда ставят не самый производительный процессор, но максимально производительную графику. Как по мне, мудрый подход. А еще, именно они делали первую графику для Intel. Но теперь, насколько известно, Intel этим занимается самостоятельно. Возможно, на основе некоторых технологий PoverVR. По популярности PoverVR находится на втором месте. По производительности у них также есть выбор от самых слабых решений до крайне продуктивных. Но на рынке очень часто встречаются их старые разработки. Почему – я не знаю.
Mali. Графику Mali проектирует та самая ARM. И так же само, она ее только проектирует, производством занимаются другие компании. Только в отличии от процессорных ядер, в графике эти парни разбираются не столь хорошо, поэтому их видеоядра на рынке одни из самых слабых и не поддерживают многих продвинутых технологий, улучшающих картинку. Зато они одни из самых дешевых, поэтому распространены довольно сильно.
nVidia (линейка Tegra). Когда этот гигант графики заявил, что выпустит графику для архитектуры ARM, у геймеров повысилось слюноотделение. В итоге, компания совершенно бездарно урезала блоки, которые сочла ненужными, и создала большое фиаско. Вместо самой крутой графики на рынке получилась одна из самых слабых. Маркетинг был очень быстро развенчан. Самая сильная карта компании, на которую было потрачено немало денег – договор на эксклюзивные игры. Если такие игры и шли на чипах с другой графической картой, то качество картинки ухудшалось. Этот бастион также упал практически сразу. Достаточно было самую малость изменить код игры (пропатчить), и она переставала проверять графическую карту. И пошли эксклюзивы на всех чипах с хорошей графикой. Единственное, прямо из Play Маркета невозможно было так сделать. Компания выпустила несколько поколений графики, но особо не преуспела. И сейчас эту линейку практически полностью свернули.
И громадное количество китайской графики. Бывают такие названия, каких никогда до этого не слышал и более никогда не услышишь. Часто они и называются в китайском стиле, например «Pover Graphics». Такой чип – худшая ситуация для пользователя. Потому что, как бы ни был производителен такой чип, в 90% случаев у них очень сырые дрова, что приводит как к вылету игр, так и странным артефактам во время игры. Да и встраивают такую графику только с одной целью – сэкономить. Так что орла из этой курицы никак не выйдет. И будь у вас хоть восемь ядер, у вас вполне может подтормаживать Рабочий стол.
Далее графику описывать нет смысла. Вдаваться в описания конкретных чипов? Зачем? Есть несколько таблиц, где чипы выстроены по производительности по результатам синтетических тестов – смотрите на них.
О производителях процессоров.
По лицензии процессоры производят многие компании. Фактически, любая компания, обладающая соответствующими заводами, может выпускать процессоры. Вкупе с низкой стоимостью лицензии, это объясняет наличие на рынке и китайских компаний.
Qualcomm. Компания занимается исключительно полупроводниками. В пределах лицензии ARM улучшили архитектуру. Сейчас являются лидерами в области, их чипы, пожалуй, лучшие на рынке. Продукция компании называется Snapdragon. В 2013 году ввели новую систему номенклатуры. Теперь чипы маркируются трехзначным числом, чем больше число – тем производительней чип. Соответственно, есть самая примитивная линейка 2xx, есть чуть мощнее Snapdragon 4xx, есть хорошая по производительности Snapdragon 6xx а самая производительная именуется Snapdragon 8xx. Поддерживают практически все стандарты связи – LTE, Wi-Fi ac, GPS, ГЛОНАСС и пр.
Samsung. Компания занимается всем, в том числе и производством процессоров. Также улучшили архитектуру ARM на свой манер, только сделали это менее удачно. Отличительная черта – не могут засунуть теперь в свои чипы модуль связи LTE. В итоге должны в часть своих смартфонов закупать чипы у конкурентов. Их последние 8-ядерные монстры построены по архитектуре bigLITTLE, т.е. 4 производительных ядра + 4 энергоэффективных. За счет этого их устройства живут от одного заряда батареи, как правило, дольше. Продукция называется Exynos, номенклатура которых содержит четыре цифры, по той же логике — чем больше число — тем производительнее чип. Иногда в конце добавляется приставка Quad, Hexa или Octa, чтобы было понятно, сколько ядер содержит.
Apple. Сами ничего не производят. По крайней мере, пока что. Их инженеры изменяют архитектуру по своему разумению и заказывают изготовление у Samsung или TSMS. Первыми перешли на 64-битные ARM-процессоры. В силу того, что добавили в архитектуру некоторые элементы из настольной архитектуры х86, часто показывают синтетическую производительность выше, чем у конкурентов. Продукция имеет маркировку вида A3, A4, A5 и т.д. – собственно по поколениям. Правда, эти поколения совершенно не зависят от поколений ARM, и начала их исчисления начинается с ARMv6. Обычно iPhone и iPad одного года выходят с процессорами одного поколения, но в iPad повышаются тактовые частоты.
MediaTeck. Китайцы. Хотя в последнее время начали внедрять какие-то собственные разработки, заслужили популярность в основном низкой ценой. Продукция в основном отличается минимальными изменениями по сравнению с эталонными разработками ARM и использованием графики Mali.
Texas Instruments (TI). Выпускали не самые мощные, но тоже очень неплохие чипы. Вытеснены компанией Qualcomm. С 2012 года ушли с рынка.
ST-Ericsson. В 2011 году занимали некоторый процент рынка. Заявили выпуск новой энергоэффективной линейки. Больше о них ничего не слышно. В любом случае, занять какой-то заметный процент рынка у них точно не получится.
Rockchip и прочие noname-китай с супер-названиями. Общие черты: выпускают множество чипов на старой (более прожорливой и менее производительной) архитектуре Cortex-A8, почти всегда у них отсутствует GPS или Bluetooth или и то и другое (я молчу о LTE). В редких случаях это даже не архитектура ARM вовсе. И в последнем случае вы познаете все преимущества ARM, ведь у вас даже многие приложения из Play Маркета не установятся.
Intel. Это особый случай. К этой компании не относится ничего из этой статьи. Они не стали унижаться и покупать лицензию у ARM, зато решили запихивать обычные настольные процессоры в телефоны. Для этого стараются сделать свою настольную логику менее прожорливой. Эту компанию я здесь указал только для того, чтобы вы знали, что их чипы в телефонах тоже встречаются. Кстати, когда-то давно Intel все же покупала лицензию у ARM и производила свои мобильные процессоры XScale. Однако очень быстро этот бизнес был свернут и отделение продано. В эру пост-ПиСи, когда большие настольные компьютеры уходят на задний план, а остаются маленькие переносные устройства, в компании поняли, что очень скоро могут превратиться из лидера и гиганта в провинциальную компанию, продающую продукцию для научных лабораторий. Поэтому и заварился этот сыр-бор. Так как в лагере ARM все уже поделено, компания решила поставить на кон все. Если на мобильных устройствах победит архитектура ARM, то Intel все-таки превратится в небольшую узкоспециализированную компанию. Но если победит х86, то Intel еще больше укрепится на рынке, и ей станут больше не страшны ни AMD, ни ARM.
Кроме проблемы, как заставить х86 кушать меньше, Intel приходится решать и ряд других задач. Ведь материнские платы для их чипов также нужно создавать с ноля самостоятельно. И куда-то нужно запихнуть модули связи и передачи данных, ведь в кристалле их нет. Еще и производители приложений не спешат внедрять поддержку х86, а без приложений жизни нет.В общем, впереди большая битва, и будут лететь щепки. Кто победит, неясно. Какими будут новые чипы – также неизвестно. Может быть, х86 избавится от некоторых блоков и станет похож на ARM? Вряд ли. Intel старается сделать так, чтобы все чипы для всех платформ делались на одной логике. Разрабатывать отдельно ветку для настольных компьютеров, а отдельно для мобильных – не их стиль. И упрощать х86 – подставлять спину AMD, которая очень обрадуется такому ходу. Ей будет достаточно лидерства на настольном рынке, ей много не нужно.Может, ARM станет более сложной и похожей на х86? Это и так происходит, но похожей на х86 она не станет никогда.
Может, ARM станет немного похожей на х86, а х86 упростится навстречу ARM? Это все равно не решает главной проблемы – кто будет лидером. Ведь Intel будет не довольна даже вторым местом, не то, что «одним из».
А может быть, Intel перекупит лучших инженеров ARM, начнет вставлять палки в колеса, вести нечестную игру? Может, они пустят эту компанию по ветру, как в свое время nVidia сделала с 3dfx? Все это базарная аналитика, и никто не знает, что произойдет дальше. На кону большой куш. Огромные деньги. На кону безоблачное будущее.
Хочется еще пару слов сказать о частотах. Почему-то многие, воображающие себя «крутыми компьютерщиками», любят меряться частотами. Это верх глупости. Ведь что такое «частота»? Это количество операций, выполняемое процессором в единицу времени. Количество операций, понимаете? Сколько раз он свою мощь за секунду прогонит по полному циклу. Это все равно, что сказать, что ведром вы перенесете больше воды, чем водовозом, потому что за час сделаете двадцать ходок, а водовоз – две.
Понятное дело, что чем больше транзисторов в процессоре, тем больше информации он обработает за один такой такт. А еще на это влияет количество встроенной кеш-памяти. А еще – архитектура. А еще много чего. Например, кольцевая архитектура шины в процессорах Intel очень помогает их многоядерным монстрам. Или вы всерьез думаете, что двухядерный телефонный процессор на 2 ГГц сравнится с двухядерным Intel Core i3 на архитектуре Haswell? Все, для чего нужна маркировка гигагерц, – чтобы сравнить между собой процессоры одного поколения одного производителя. Все. Но так, как иначе пользователям сложнее впарить новый камень, приходится выносить частоту в рекламный проспект.
Это раз. И два: процессоры в телефонах не работают на своей заявленной частоте большую часть времени. Это настольные собратья могут не экономить заряд и все время работать «на полную». Мобильный процессор автоматически снижает свою частоту, когда она не нужна. Так и заряд меньше тратится, и тепла меньше вырабатывается. Чаще всего программно выставляется максимальная допустимая частота и минимальная. И в зависимости от нагрузки процессор сам ее варьирует.
Более того, вы заметили, что в мобильных процессорах чаще всего больше ядер, чем в настольном? Что сейчас у настольников? Очень много 2-ядерных моделей, есть 4-ядерные. 6-ти и 8-ядерные продаются гораздо реже. Зато в телефонах 8 ядер — это стандарт. И это не спроста. Дело в том, что регулировать частоту очень сложно. Зато включить/выключить ядро крайне просто — утрируя, достаточно одного выключателя. Поэтому чаще всего большое количество ядер нужно для энергоэффективности. Телефон заблокирован — работает одно ядро. Вы проверяете почту — работает два-три ядра. Вы заходите в игру — включаются все возможные. Не обязательно 8 из 8 ядер. Чаще всего они работают по кластерам. Есть кластер из 2-4 очень производительных ядер, в которых банально больше транзисторов и выше частота. Но они включаются только когда нужна высокая производительность. Все остальное время работает второй кластер из 2-4 ядер попроще, но и кушают они меньше. А вместе они не работают потому что разные — мощные ядра выполняют работы раза в 2 больше, чем слабые — проще слабые вовсе отключить, чем пытаться задачи на них равномерно разделить.
Вот и представьте, в вашем супер-крутом смартфоне, которым вы так хвастаетесь, четыре ядра по 1,6 ГГц, ядра включаются только по надобности, и в этот самый момент, может быть запущенно только одно ядро на частоте 800 МГц. Да еще и Cortex-A7…
P.S.: Эта тема довольно обширная, так что если вы нашли неточность, или неправильное понимание материала — напишите в комментариях, я буду очень признателен.
samsungclub.org
Что такое процессор? Характеристики процессора
Что такое процессор? Здесь Вы сможете прочитать небольшую терминологию данного понятия. Мы рассмотрим из чего он состоит, что такое ядро процессора, системная шина, кэш процессора, какие разъемы бывают у процессора, а также популярные изготовители. А теперь, приступим к делу.
Процессор (ЦП или CPU) – это устройство или схема, которая исполняет машинные команды (инструкции). Является наиважнейшим компонентом любого компьютера и ноутбука. Выполняет любые, как логические, так и арифметические операции. Также управляет всеми устройствами, подключенными к ПК.
Устройство процессора
На данный момент процессоры представляют собой схему (микропроцессор) и является маленькой тонкой пластиной, квадратной по форме. На такой схеме расположены элементы, обеспечивающие функциональность самого процессора и ПК в целом. Такая пластина защищена пластмассовым или керамическим корпусом, подсоединенная золотыми проводами с наконечниками из металла. Данная конструкция позволяет присоединить процессор к системной плате.
Из чего состоит процессор?
- Регистры
- Арифметико-логическое устройство
- Шины данных и адресов
- Кэш память
- Математический сопроцессор
Архитектура процессора
У специалистов разных профессий понятие об архитектуре процессора немного отличаются. Например, программисты думают, то архитектура процессора – это когда процессор способен выполнять наборы машинных кодов. Разработчики компьютерных составляющих думают иначе, а именно то, что архитектора процессора отражает какие-либо свойства и качества, которые присущи целому семейству процессоров (другими словами, организация процессоров или их внутренняя конструкция). Например, существует такая архитектура, как Intel Pentium, она обозначается, как P5. К примеру, Pentium IV обозначается, как NetBurst.
Модель архитектуры процессора Pentium 4
Что такое ядро процессора?
Даже если процессоры имеют одинаковую архитектуру, они могут иметь различия. В первую очередь это конечно же различие в процессорных ядрах, которые наделяют сам процессор, какими-либо характеристиками. Конечно, отличаться они могут и размерами кэша, и различиями в частоте системной шины. По сути, термин ядро процессора четкого определения не имеет, но может позволить выделить особенности какой-либо модели.
В случае замены ядра, скорее всего придется менять и процессорный разъем, что влечет за собой определенные трудности, которые связаны с совместимостью системных плат. Конечно, разработчики постоянно занимаются над совершенствованием ядер. Такие нововведения называются ревизией ядер, они в свою очередь обозначаются буквенными и цифирными значениями.
Что такое системная шина?
Системная шина или шина процессора (FSB) – является совокупностью сигнальных линий, объединённых по назначению. Простыми словами, системная шина связывает все компоненты компьютера с процессором, будь это жесткий диск, видеокарта или оперативная память. Процессор подключается только к системной шине, остальные устройства подключаются через специальные контроллеры.
Что такое разъем (сокет) процессора?
Есть два типа разъемов (сокетов) – гнездовой и щелевой. Хотя это можно считать, как один разъем, потому что он создан лишь для установки процессора. Наличие сокета значительно облегчает замену процессора. Также его можно было бы снять на время ремонта компьютера. Кстати, если что, данный разъем расположен на материнской плате. У компаний Intel и AMD свои типы разъемов, которые можно посмотреть здесь.
Что такое регистр процессора?
Регистром в процессоре является блок ячеек, который образует сверхбыструю оперативную память. Такая память используется только процессором.
Что такое кэш процессора?
Кеш – это технология которая во всех современных процессорах является обязательной, еще ее называют быстрой памятью. Кэш технология является буфером между процессором и котроллером, который является медленной памятью. Буфер является хранилищем блоков данных, которые отрабатываются именно сейчас, таким образом процессору не нужно обращаться к контроллеру. Такое свойство очень хорошо увеличивает производительность процессора.
На данный момент существует несколько уровней кэша. L1 – кэш первого уровня, является самым быстрым и работает напрямую с ядром. Далее идет кэш второго уровня — L2, который взаимодействует с L1. Такой кэш по объему намного больше, чем L1. Иногда может встречаться и кэш третьего уровня – L3. Он достаточно медленный, а по объему еще больше, чем L2, но опять же, он быстрее, чем системная память.
Также, кэш разделяют на эксклюзивный и не эксклюзивный.
К первому типу относят кэш, в котором данные разделены на оригинальные в строгом порядке. К не эксклюзивному кэшу относят кэш, данные которого могут повторяться на всех уровнях кэша. Например, компания Intel, использует не эксклюзивный тип, а AMD – cсоответственно эксклюзивный. Трудно сказать, какой лучше, у обоих есть и достоинства, и недостатки.
Далее, в следующих статьях мы рассмотрим, как выбрать процессор, и какие популярные производители существуют.
https://computerinfo.ru/chto-takoe-processor-osobennosti-i-xarakteristiki/https://computerinfo.ru/wp-content/uploads/2015/10/chto-takoe-processor.jpghttps://computerinfo.ru/wp-content/uploads/2015/10/chto-takoe-processor-150x150.jpg2015-10-18T20:59:30+00:00EvilSin225Комплектующиепамять процессора,плата процессора,процессор,процессоры amd,процессоры intel,что такое процессорЧто такое процессор? Здесь Вы сможете прочитать небольшую терминологию данного понятия. Мы рассмотрим из чего он состоит, что такое ядро процессора, системная шина, кэш процессора, какие разъемы бывают у процессора, а также популярные изготовители. А теперь, приступим к делу. Процессор (ЦП или CPU) – это устройство или схема, которая исполняет...EvilSin225Андрей Терехов[email protected]Компьютерные технологии
computerinfo.ru
Что такое процессор компьютера
Что такое процессор? Какие бывают процессоры? Чем они отличаются друг от друга? В этой небольшой статье я постараюсь дать ответы на все эти вопросы.
Процессор — это мозг компьютера. Чем выше его скорость, тем быстрее работает компьютер.
Выглядит он как маленькая пластина (всего-то несколько квадратных миллиметров) прямоугольной формы, на которой располагаются схемы. Обычно он помещается в керамический или пластмассовый корпус и соединяется золотыми проводками с металлическими штырьками, чтобы можно было легко присоединить к системной плате компьютера.
Самое главное отличие между процессорами — это тактовая частота. Чем она больше, тем быстрее работает компьютер, то есть больше команд может выполнить.
Как узнать частоту процессора
Нажмите на кнопку «Пуск» и из появившегося списка выберите «Панель управления» (или «Настройка» — «Панель управления»)
Среди различных значков найдите и откройте значок «Система» (или «Система и безопасность» - «Система»)
Откроется окошко, в котором указано название и частота процессора.
Также процессоры различаются разрядностью, рабочим напряжением, коэффициентом внутреннего умножения тактовой частоты и размером кэш памяти. Но мы не будем рассматривать эти тонкости. По крайней мере, в этой статье.
В чем отличие между процессорами Intel и AMD
Процессоры Intel считаются более надежными, чем AMD. Но и стоят они дороже. AMD, в свою очередь, имеют очень мощный блок FPU (устройство для выполнения операций с плавающей точкой), что важно для игр и математических вычислений.
При работе компьютера процессор сильно греется. Компьютерщики обычно шутят, что на нем можно приготовить яичницу. Для того чтобы он охлаждался, в компьютере есть специальный радиатор вместе с вентилятором, который называется кулер (от английского слова cooler — охладитель).
www.neumeka.ru
Что такое центральный процессор (CPU, ЦП). Как работает центральный процессор? Какие архитектуры процессоров бывают?
В данной статье мы расскажем о том, что такое центральный процессор и как он работает.
Содержание статьи
Центральный процессор или процессор — один из самых важных компонентов, который мы можем найти практически во всех современных высокотехнологичных устройствах.
Однако у большинства из нас есть довольно плохие представления о том, что они делают и как они это делают, о том, как они стали сложными технологическими чудесами, каковы основные современные типы.
Итак, сегодня мы попытаемся подробно рассказать о самых важных аспектах различных компонентов, которые дают жизнь всем тем устройствам, которые помогают нам наслаждаться более высоким качеством жизни.
Что такое центральный процессор?
Хотя нельзя сказать, что в компьютере есть одна самая важная часть, так как более одного из них абсолютно необходимы для его работы, центральный процессор или процессор можно считать краеугольным камнем этих машин. И именно этот компонент отвечает за вычисления, упорядочивание или обработку, концепции, которые определяют современные компьютеры и ноутбуки.
В настоящий момент они представляют собой сложные технологии, разработанные с использованием микроскопических архитектур, большинство из которых представлены в виде одного чипа, довольно небольшого, оттуда они назывались микропроцессорами несколько десятилетий назад.
Сегодня процессоры находятся практически в каждом объекте, который мы используем в наши дни: телевизоры, смартфоны, микроволновые печи, холодильники, автомобили, звуковое оборудование и, конечно же, персональные компьютеры. Тем не менее, это были не всегда чудеса технологий, которыми они являются сейчас.
История возникновения процессоров
Было время, когда процессоры состояли из огромных арматов, которые вполне могли заполнить комнату. Эти первые шаги компьютерной инженерии в основном состояли из пустых трубок, которые, хотя в то время были значительно более мощными для альтернатив, образованных электромеханическими реле, сегодня 4 МГц, которые, по большей мере, они достигали, казались нам смехом.
С появлением транзисторов в 50-х и 60-х годах началось создание процессоров, в дополнение к меньшим и более мощным, а также намного более надежным, поскольку машины, созданные вакуумными трубами, как правило, имели средний отказ каждые 8 часов.
Однако, когда мы говорим о сокращении, мы не имеем в виду, что они вписываются в ладонь. И все еще большие процессоры состояли из десятков печатных плат, которые были связаны друг с другом, чтобы обеспечить жизнь одному процессору.
После этого появилось изобретение интегральной схемы, которая в основном связывала все в одной печатной плате или пластине, что стало первым шагом к достижению современного микропроцессора. Первые интегральные схемы были очень простыми, поскольку они могли группировать только несколько транзисторов, но на протяжении многих лет получилось добиться экспоненциального роста числа транзисторов, которые можно было бы добавить в интегральную схему, к середине шестидесятых годов. Мы уже имели первых сложные процессоры, которые состояли из одной пластины.
Первый микропроцессор как таковой будет представлен на рынке уже в 1971 году, это был Intel 4004, а с тех пор остальное — история. Благодаря быстрой эволюции этих небольших чипов и их большой гибкости они полностью монополизировали компьютерный рынок, поскольку, за исключением очень специфических приложений, требующих высокоспециализированного оборудования, они являются ядром практически всех современных компьютеров.
Как работает центральный процессор (ЦП)?
Упрощение до крайности и в дидактических терминах работа процессора дается четырьмя фазами. Эти фазы необязательно всегда раздельны, но обычно перекрываются и всегда происходят одновременно, но не обязательно для конкретной функции.
На первом этапе процессор отвечает за загрузку кода из памяти. Другими словами, прочитайте данные, которые необходимо обработать позже. В этой первой фазе существует общая проблема в архитектуре процессоров и заключается в том, что существует максимум данных, которые могут считываться по периоду времени и обычно уступают тем, которые могут быть обработаны.
Во второй фазе происходит первый этап обработки как таковой. Информация, прочитанная на первом этапе, анализируется в соответствии с набором инструкций. Таким образом, в пределах прочитанных данных будут описательные фракции для набора инструкций, которые укажут, что делать с остальной информацией. Чтобы привести практический пример, есть код, который указывает, что данные пакета должны быть добавлены вместе с данными другого пакета, причем каждый пакет представляет собой информацию, которая описывает число, посредством чего получается общая арифметическая операция.
Затем идет фаза, которая продолжается со свободной обработкой, и отвечает за выполнение команд, декодированных на второй фазе.
Наконец, процесс завершается фазой записи, где снова загружается информация, только на этот раз от процессора к памяти. В некоторых случаях информация может быть загружена в память процессора, которая будет повторно использована позже, но как только обработка конкретной работы будет завершена, данные всегда заканчиваются записью в основную память, где она может быть записана в блок хранения, в зависимости от приложения.
Основные современные архитектуры процессоров
Как мы уже говорили, функция процессора заключается в интерпретации информации. Данные загружаются из разных систем памяти в виде двоичного кода, и именно этот код должен быть преобразован процессором в полезные данные приложениями. Указанная интерпретация реализуется с помощью набора инструкций, что и определяет архитектуру процессора.
В настоящее время в основном используются две архитектуры RISC и CISC. RISC дает жизнь процессорам, разработанным британской фирмой ARM, которая с ростом мобильных устройств значительно выросла. Кроме того, PowerPC, архитектура, которая дала жизнь компьютерам Apple, серверам и консолям Xbox 360 и PlayStation 3, основана на RISC. CISC — это архитектура, используемая в процессорах AMD Intel и X86-64 X86.
Что касается архитектуры, которая лучше, то всегда говорилось, что быть более чистым и оптимизированным RISC будет будущее вычислений. Тем не менее, Intel и AMD никогда не поддавались на изгибе и сумели создать очень прочную экосистему вокруг своих процессоров, которые, хотя и сильно загрязнены устаревшими элементами обратной совместимости, всегда поддерживали своих конкурентов.
В целом, благодаря своей гибкости и относительной простоте производства, в течение нескольких лет больше процессоров останется центральным элементом современных вычислений. Но мы всегда должны помнить, что с течением лет развиваются параллельные технологии, которые помогают децентрализовать нагрузку, и сегодня более чем когда-либо графические процессоры, более мощные, но менее гибкие, начали приобретать почти такое же значение.
Понравилась статья? Поделись с друзьями!
Видео: Что такое CPU [Центральный Процессор, ЦП] — Быстро и Понятно!
leephone.ru
CPU и характеристики процессора. - Компьютерные советы и хитрости
Центральный процессор
ЦП обрабатывает все инструкции, которые он получает от аппаратного и программного обеспечения, запущенного на компьютере.
Примечание
Некоторые неопытные пользователи компьютера могут неправильно называть системный блок и иногда монитор процессором, что в корне не верно.
Процессор помещается в специальное гнездо для центрального процессора на материнской плате, называемое сокетом. Процессоры нагреваются до высоких температур и поэтому снабжаются системами охлаждения и покрыты термопроводящей пастой, чтобы поддерживать рабочую температуру и стабильную работу CPU.
Чип центрального процессора обычно бывает в форме квадрата или прямоугольника и имеет один скошенный угол или выемки по бокам для правильной ориентации процессора в сокете на материнской плате. На основании чипа располагаются сотни контактных ножек, каждая из которых вставляется в соответствующее отверстие в гнезде. Однако Intel и AMD также экспериментировали с сокетами, которые были намного более крупными и располагались в разных местах на материнской плате. Кроме того, за эти годы были выпущены десятки различных типов сокетов на материнских платах. Каждый сокет поддерживает только определенные типы процессоров, и у каждого из которых собственное расположение и количество контактных ножек. В последние годы компания Intel отказалась от наличия контактных ножек на самих процессорах, они перекочевали в сокет на материнскую плату.
История центрального процессора
ЦП был впервые разработан в Intel в начале 1970-х годов с помощью Теда Хоффа и других. Первый процессор, выпущенный Intel, был 4004, он на картинке справа.
Компоненты и характеристики процессора
Основными компонентами CPU являются — ALU (Арифметико-логическое устройство), которое выполняет математические, логические и арифметические операции и CU (Блок управления), который управляет всеми операциями процессора.
В процессе развития компьютерных процессоров существенно изменились характеристики процесоров: увеличилась скорость (тактовая частота) и возможности процессора. Например, первым микропроцессором был Intel 4004, который был выпущен 15 ноября 1971 года, и имел 2,300 транзисторов и выполнил 60,000 операций в секунду. Современные же процессоры Intel, такие как на картинке, содержат сотни миллионов транзисторов и выполняют миллиарды операций в секунду.
Типы центральных процессоров
В прошлом, для идентификации компьютерных процессоров использовали числа в названии, которые напрямую указывали на такую характеристику процессора как быстродействие. Например, процессор Intel 80486 (486) был быстрее, чем 80386 (386) процессор. После введения процессора Intel Pentium (который технически был бы 80586), все центральные процессоры начинали использовать имена, такие как Athlon, Duron, Pentium и Celeron и т. д..
Сегодня, в дополнение к различным именам ЦП, в названии указывается также различная архитектура (32-разрядная и 64-разрядная). Ниже список большинства центральных процессоров для домашних или офисных компьютеров.
Примечание
существуют разные версии для некоторых из этих типов ЦП.
Процессоры AMD
- K6-2
- K6-III
- Athlon
- Duron
- Athlon XP
- Sempron
- Mobile Athlon 64
- Athlon XP-M
- Athlon 64 FX
- Turion 64
- Athlon 64 X2
- Turion 64 X2
- Phenom FX
- Phenom X4
- Phenom X3
- Athlon 6-series
- Athlon 4-series
- Athlon X2
- Phenom II
- Athlon II
- E2 series
- A4 series
- A6 series
- A8 series
- A10 series
Процессоры Intel
- 4004
- 8080
- 8086
- 8087
- 8088
- 80286 (286)
- 80386 (386)
- 80486 (486)
- Pentium
- Pentium MMX
- Pentium Pro
- Pentium II
- Celeron
- Pentium III
- Pentium M
- Celeron M
- Pentium 4
- Mobile Pentium 4-M
- Pentium D
- Pentium Extreme Edition
- Core Duo
- Core 2 Duo
- Core 2 Quad
- Core i3
- Core i5
- Core i7
Серия AMD Opteron и серия Intel Itanium и Xeon — центральные процессоры, используемые в серверах и высокопроизводительных рабочих станциях.
Некоторые мобильные устройства, как смартфоны и планшеты, используют центральные процессоры ARM. Эти центральные процессоры меньше в размере, требуют меньшего количества питания и вырабатывают меньше тепла.
komp.site
