Сообщение о процессоре компьютера: Что такое процессор и для чего он нужен, тактовая частота процессора

Содержание

доклад сообщение (описание для детей)

Доклады

  • Доклады
  • Информатика
  • Процессор

Процессор также называют центральным обрабатывающим устройством. Он представляет собою электронный блок, функционирующий благодаря программному коду. Процессор можно назвать главным элементом аппаратного обеспечения – представить работу компьютера без него просто-напросто невозможно.

Главными характеристиками процессора являются: производительность, частота такта, уровень энергопотребления, адресация, разрядность, количество ядер и пр.

Но на самом деле, путь становления процессора настолько же долог и тернист, как и эволюция самого ПК. Вначале процессоры были уникальными для каждой компьютерной системы. После их производство встало «на поток», и только потом они начали постепенно «расти» в своей мощности и производительности.

Впоследствии все компьютерные комплектующие были стандартизированы – это коснулось и процессоров.   Создание микросхем поспособствовало уменьшению размера процессоров и росту их мощности.

Команды центрального процессора можно назвать безусловными – их исполнение, как правило, не подлежит каким-либо внешним изменениям. Уже довольно длительное время процессоры используются не только на компьютерах, но и в автомобилях, калькуляторах, мобильных телефонах и даже игрушках для детей.

Первый в мире 4-разрядный процессор создала компания Intel в 1971-м году.  Разумеется, он отличался от современных.  Но именно эпоха микропроцессоров стала тем фактором, что позволил персональным компьютерам стать неотъемлемой частью человеческой жизни.

4-разрядные процессоры со временем превращались в 8-ми и 16-разрядные. Детище Intel 1985-го года выпуска уже имело 32-битную адресацию и улучшенный защищенный режим. Оно давало возможность использовать  до 4 гб оперативной памяти.

Можно, сказать, что все процессоры работают по принципу последовательной обработки данных, изобретенному Джоном фон Нейманом. Что же касается быстродействия,  оно увеличивалось благодаря конвейерной архитектуре.

С 2004-го года появляется первый 2-ядерный процессор. В 2005-м году он уже стал 8-ядерным. Хотя, конечно, «простые смертные» не всегда могли мечтать о таком «чуде» ввиду недешевой стоимости.

На сегодняшний день на рынке комплектующих имеется широкий ассортимент процессоров, способных удовлетворить даже самый искушенный вкус. Мало того, производители регулярно радуют потребителей инновациями.

Картинка к сообщению Процессор

Популярные сегодня темы

  • Искусственные спутники Земли

    Искусственные спутники — созданные человеком космические аппараты, которые могут вращаться по орбите вокруг Земли или других небесных тел. Искусственные спутники могут нести различное оборудо

  • Творчество художника Михаила Нестерова

    Михаил Васильевич Нестеров родился в 31 мая 1862 года, а умер 18 октября 1942 года. Михаилу Васильевичу Нестерову родители никогда не запрещали увлекаться творчеством

  • Цветковые растения

    К цветковым растениям принадлежит самая распространенная и прогрессивная группа растений на всей планете и насчитывает около 250 тысяч видов. Еще их называют покрытосеменной группой растений

  • Черное море

    Черное море – это море знакомое каждому в России, на побережье которого располагаются красивейшие курорты и санатории.

  • Картофель

    Картофель очень распространенный вкусный и питательный овощ. Относится к семейству Пасленовых. Родиной картофеля считается Южная Америка. Именно отсюда этот овощ сначала появился в Европе

  • Ласка

    Ласка – очень интересный зверёк. Она совсем неласковая по натуре. Сложно сказать, что именно послужило поводом для такого названия. Этот зверёк далеко не ласковый. Ласка обладает особыми хара

Разделы

  • Животные
  • Растения
  • Птицы
  • Насекомые
  • Рыбы
  • Биология
  • География
  • Разные
  • Люди
  • История
  • Окружающий мир
  • Физкультура
  • Астрономия
  • Экология
  • Физика
  • Экономика
  • Праздники
  • Культура
  • Математика
  • Музыка
  • Информатика

Реферат на тему: Процессор

Содержание:

  1. Введение
  2. Основные концепции
  3. Микропроцессор как основа компьютера
  4. Внутренняя структура микропроцессора
  5. Инструкции по программе
  6. Микропроцессорная система обучения
  7. Основные характеристики микропроцессора
  8. Тип микропроцессора
  9. Мощность микропроцессора
  10. функциональное назначение микропроцессора
  11. Заключение
  12. Список литературы
Тип работы:Реферат
Дата добавления:21. 01.2020
  • Данный тип работы не является научным трудом, не является готовой выпускной квалификационной работой!
  • Данный тип работы представляет собой готовый результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала для самостоятельной подготовки учебной работы.

Если вам тяжело разобраться в данной теме напишите мне в whatsapp разберём вашу тему, согласуем сроки и я вам помогу!

 

Если вы хотите научиться сами правильно выполнять и писать рефераты по любым предметам, то на странице «что такое реферат и как его сделать» я подробно написала.

Введение

В настоящее время трудно идентифицировать те области, в которых люди деятельность, успехи которой не могут быть объяснены использованием компьютеры. Область  применения компьютеров постоянно расширяется. Она оказывает значительное влияние на развитие производительных сил нашего общества. Например, технические и  экономические характеристики компьютера, такие как скорость, объем памяти, надежность работы, стоимость, простота использования, габариты, энергопотребление.

Потребление энергии и так далее. В самом широком смысле, каждый компьютер используется как конвертер информации. Под информацией в данном случае мы имеем в виду разное. В этом случае информация рассматривается как разнообразные данные о некоторых явлениях в природе, событиях в общественной жизни или процессах, происходящих в технических устройствах.

Процессы, происходящие в технических устройствах. Все ПК и все большее число самых современных устройств питаются от специальной электронной схемы, называемая микропроцессором. Зачастую под названием «компьютер в чипе». Современный микропроцессор — это кусок кремния. которая была выращена в стерильных условиях по специальной технологии.

В этой должности я осветил основную теоретическую информацию о том. логическую структуру микропроцессора, его назначение и принципы работы.

Основные концепции

Микропроцессор — устройство с программным управлением, которое используется для

Для цифровой обработки информации и управления процессами этой обработки,

Микропроцессор — это программно-управляемое устройство, используемое для цифровой обработки информации и управления процессами такой обработки, которое имеет форму одной или нескольких интегральных схем с высоким уровнем высокая степень интеграции электронных компонентов.

Набор микропроцессоров — это набор микросхем, которые необходимы для того, чтобы

Это набор микросхем, необходимых для реализации функционально законченного вычислительного устройства.

Архитектура МП представляет собой набор аппаратного обеспечения, прошивки и

программное обеспечение, определяющее технический и эксплуатационный

эксплуатационные характеристики.

Микропроцессорная  система  —   это   управляемая   и   контрольно — измерительная система, обрабатывающим элементом в которой является микропроцессор.

Микропроцессорная система включает в себя микропроцессор (центральный

Микропроцессорная система содержит микропроцессор (центральный элемент), который является либо единичным СБИС, либо единичным Микропроцессорная система включает в себя микропроцессор (центральный элемент), который может быть как единым СБИС, так и единым микропроцессорная сборка. Микропроцессор MPS выполняет две функции:

      1 — служит центральным блоком управления

      2 — выполняет арифметическое и логическое преобразование данных.

Память MPS имеет иерархическую структуру. Его структура разделена на внутреннюю (оперативная память, ПЗУ и кэш-память) и внешнюю (память на магнитных носителях, магнитных лентах, жестких дисках). Ленточные накопители, жесткие диски, дискеты).
Устройство ввода — для передачи информации из внешних данных в регистры МП или МП.

память (клавиатура, различные датчики).
Устройство вывода — получение информации из регистра МТ или памяти МПС.

Все устройства, входящие в состав МПС, имеют стандартный интерфейс, через который они соединены с линией. Интерфейс по умолчанию во всех узлах представлен следующими стволами:

  • B — Багажник управления,
  • MA — Багажник адресов.
  • Адресный багажник,
  • MD — Багажник данных.

Микропроцессор как основа компьютера

Внутренняя структура микропроцессора

Каждый компьютер предназначен для обработки информации и, как правило, осуществляет эту обработку косвенно — путем представления информации в виде

числа. Для работы с цифрами машина имеет особенно важную часть — микропроцессор.

Микропроцессор.

Это универсальное логическое устройство, которое работает

с бинарными числами, выполняя простые логические и математические

операции, и не просто так, как это должно быть, а согласно программе, т.е.

заданную последовательность. Чтобы сохранить эту последовательность.

Устройства хранения данных — память. Запоминающие устройства могут быть постоянными — ПЗУ, в котором информация хранится без изменений столько, сколько необходимо, а оперативная — сколько необходимо.

ОЗУ, в которой информация хранится в любое время в соответствии с Процессором взаимодействует с оперативной памятью. Процессор связывается с ПЗУ и ПЗУ через

так называемое адресное пространство, в котором каждая ячейка памяти имеет свой адрес.

Микропроцессор состоит из нескольких регистров памяти различного назначения, а именно они соединены друг с другом определенным образом и используются в соответствии с Система правил.

Регистр — это устройство для хранения и обработки двоичного кода.  Внутренние регистры процессора. К ним относятся: счетчик адресов команд, указатель стека, регистр статуса, регистры общего назначения.

Наличие счетчика инструкций было установлено в работе Неймана.  Роль Задача счетчика — определить адрес следующего. Роль счетчика заключается в сохранении адреса следующей команды программы и автоматическом подсчете адреса следующей команды. В связи с наличием программного обеспечения.

Задание счетчика — сохранить адрес следующей команды программы и автоматически рассчитать адрес следующей команды.

Инструкции по программе

Стек — это особый способ организации памяти, и когда вы его используете.
Стек — это способ организации памяти, а при его использовании достаточно сохранить адрес последней полной ячейки памяти.  Стек — это специальный способ организации памяти, который используется для хранения адреса последней заполненной ячейки оперативной памяти хранится в указателе стека.  Штабель используется процессором для организации механизма прерывания, процесса доступ к подпрограмме, передача параметров и кэширование данных.

В регистре состояний хранится информация о текущих режимах работы

Процессор. Здесь также хранится информация о результатах выполненных инструкций,

Здесь можно узнать, равен ли результат нулю или нет, есть ли ошибки и т. д.

Инструкции, например, является ли результат нулевым или отрицательным, есть ли ошибки во время работы и т.д. Использование и анализ в этом регистре производится

Бит за битом, каждый бит регистра имеет независимое значение.

Регистры общего назначения (RON) используются для хранения обрабатываемых в настоящее время данных их адреса в оперативной памяти. В некоторых процессорах регистры функционально. Эквивалентно, в других случаях указывается назначение реестров.  Информация переносится из одного реестра в другой.

Микропроцессорная система обучения

Несмотря на стремительное развитие компьютерных технологий, базовый набор инструкций очень мало изменилась.  Система обучения любого компьютера

содержит следующие группы инструкций по обработке информации.

  1. инструкции по передаче данных (перечисление), которые передают информацию из одного в другое место.
  2. арифметические операции, которые в основном включают в себя добавление и вычитание. Обычно умножение и деление производится с помощью использования специализированных программ.
  3. логические операции, которые позволяют компьютеру анализировать  информацию. Простые примеры команд рассматриваемой группы, сравнение, а также известный логический.
  4. смещение двоичного кода влево и вправо. В некоторых случаях слои используются для реализации умножения и деления..
  5. инструкции по входу и выходу для обмена информацией с внешними устройствами.  В некоторых компьютерах, внешние устройства даются специальные адреса сервисной памяти, поэтому ввод и вывод выполняется с помощью переписывания инструкций.
  6. инструкции по управлению, реализующие нелинейные алгоритмы. В том числе условные и безусловные переходы, а также инструкции со ссылкой на подпрограмму (переход с возвратом). Часто эта группа включает в себя Операции управления процессором, такие как остановка или отсутствие работы.

Компьютерная инструкция обычно состоит из двух частей — операции и адрес. Часть операции, также называемая кодом операции, определяет какие действия необходимо предпринять в отношении информации.  Операционная часть доступен для каждой команды.  В адресной части описывается, где используется информация должна быть сохранена и где будет храниться результат.  В некоторых командах инструкции по управлению машиной, адресная часть может отсутствовать, например остановить инструктаж.

Код операции может появиться как условное число в общем списке команд. В основном, этот список структурирован в соответствии с некоторыми внутренними закономерности.

Адресная часть имеет гораздо большее разнообразие.  Ядро адресная часть — операнд. В зависимости от количества возможных Операндов, инструкции могут быть одноразовыми или двуразовыми. В двойных инструкциях по адресации результат записывается либо в специальный регистр (сумматор), либо вместо одна из опер.

Основные характеристики микропроцессора

Тип микропроцессора

Наиболее важным является тип микропроцессора, установленного в компьютере.

Один из основных факторов, определяющих внешний вид персонального компьютера.  Именно этот микропроцессор обеспечивает вычислительную мощность.

От этого зависят вычислительные возможности компьютера. В зависимости от типа используемого микропроцессора и архитектурных особенностей компьютера, определяемых им, есть пять классов персональных компьютеров:    

  1.  Компьютеpы класса XT;
  2.  Компьютеpы класса AT;
  3.  Компьютеpы класса 386;
  4.  Компьютеpы класса 486;
  5.  Компьютеpы класса Pentium.
  6.  Тактовая частота микpопpоцессоpа.

Импульсы тактовой частоты поступают от опорного генератора, расположенный на материнской плате.

Тактовая частота микропроцессора — это количество импульсов, генерируемых

генератор за 1 секунду.

Часовая частота необходима для синхронизации устройств ПК. Это влияет на скорость работы микропроцессора. Чем выше тактовая частота, чем выше тактовая частота, тем быстрее производительность.

Мощность микропроцессора

Производительность микропроцессора — это количество элементарных операций.

который выполняет микропроцессор за единицу времени (операции/секунды).

  1. скорость процессора. Количество битов процессора — максимальное количество битов двоичной системы, код, который может быть обработан или передан одновременно,

функциональное назначение микропроцессора

      1. Универсальные, то есть простые микропроцессоры.

      Это аппаратные средства, которые могут выполнять только арифметические операции и только числа с плавающей точкой обрабатываются на них программное обеспечение.

      2. Микропроцессоры.

Микропроцессорный элемент, который добавляет функциональность к Процессору. сопроцессор расширяет набор команд компьютера. Когда главный процессор получает инструкцию, которая не находится в его рабочем наборе, он может передать управление сопроцессору, чьим рабочим набором является Инструкция.

Например, есть математические сопроцессоры, графические сопроцессоры и др.

6. архитектура микропроцессора.

В соответствии с архитектурными особенностями, определяющими характеристики
системы обучения, проводится разграничение:

      1. микропроцессоры с архитектурой CISC.
CISC — Компьютер с комплексным набором инструкций. Компьютеры с набором инструкций.  Исторически сложилось так, что они являются первыми и включают в себя большое количество инструкции. Все микропроцессоры INTEL относятся к категории CISC.

      2. микропроцессоры с архитектурой RISC.

RISC — Компьютер с сокращенным набором инструкций — компьютер с сокращенным набором инструкций компьютер с набором инструкций. Система инструкций упрощена и сводится к тому, что каждая инструкция выполняется за один тактовый цикл.  Как следствие этого. Упрощается структура микропроцессора и повышается его производительность.

Примером микропроцессора с архитектурой RISC является Power PC.  Микропроцессор

Микропроцессор Power PC был разработан в 1981 году тремя компаниями: IBM, Motorola и Apple. IBM, Motorola, Apple

3. Микропроцессоры с архитектурой MISC.

MISC — Компьютер с минимальным набором инструкций. Компьютер с минимальным набором инструкций.  Последовательность простых инструкций становится пакет, поэтому программа разбивается на небольшое количество небольшое количество длинных инструкций.

4. тип микропроцессора.

Современные микропроцессорные чипы могут быть упакованы в пластик или

Керамические упаковки.

PQFP — пластиковый пакет из кварда FlatPack — Микропроцессоры этого типа впаяны в материнскую плату, Поэтому замена микропроцессора невозможна.

ZIF — Zerro press-fit — Этот тип упаковки имеет специальный зажим, который позволяет легко снимать ее с материнской платы. платы могут быть удалены с материнской платы с небольшим усилием.

PGA — Пакет Pin Grid Array изготовлен из керамики и имеет позолоченные булавки, что облегчает установку в предусмотренную розетку.

Заключение

Внедрение и широкое использование компьютерных технологий

является одним из основных факторов, ускоряющих научно-технический прогресс.

в нашей стране.  Роль компьютера во всех сферах

человеческая деятельность.  Без использования высокоскоростных компьютеров в

Сегодня работа большинства предприятий немыслима.  И увеличение в скорости работы компьютера в значительной степени зависит от увеличения скорости содержащийся в его микропроцессоре.

Темпы научно-технического прогресса и повышение роли науки во многом определяется качеством компьютерного оборудования и его программное обеспечение. Именно  разработка этих инструментов обеспечивает успех в автоматизации производственных процессов и в разработке новых Технологий, повышение эффективности труда и управления, совершенствование системы образования. Именно разработка этих инструментов обеспечивает успех в автоматизации производственных процессов, разработке новых технологий, повышении эффективности труда и управления, совершенствовании системы образования и ускорении обучения.

Список литературы


1. Еремин Е. А. Как работает современный компьютер. – Пермь, 1996.
2. Зальцман Ю. А. Архитектура и программирование  на  языке  ассемблера  БК - 0010. Информатика и образование, 1991, №1-4.
3. Смирнов А. Д. Архитектура вычислительных систем. – М.: "Наука", 1991.
4. Фаронов В. В. Delphi 3 Учебный курс. – М.: "Нолидж", 1999.
5. Туррот П., Брент Г. и др. Супербиблия Delphi 3. – Киев, "ДиаСофт", 1996.
6. Орлик С. Секреты Delphi на примерах. – М.: "Бином" 1997.
7. Семененко В.А. Айдидын В.М.,  Липова  А.Д.  «Электронные  вычислительные машины», М, "Высшая школа", 1992г.
8. Пухальский Г.И., Новосельцева Т.Я.  Проектирование  дискретных  устройств на интегральных микросхемах. Справочник. – М.: Радио и связь, 1991г.
9. Уильямс Г.Б. Отладка микропроцессорных  систем.  –  М.:  Энергоатомиздат, 1989г.
10. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы.  Справочник.  –  М.: Радио  и связь, 1989г.
11. Смирнов А. Д. Архитектура вычислительных систем.  – М.: "Наука", 1991.
12. Семененко В.А. Айдидын В.М.. «Электронные вычислительные машины», М, "Высшая школа", 1992г.

Что означают цифры и буквы в чипах процессоров Intel: ОБЪЯСНЕНИЕ

Рынки США Загрузка…

ЧАС
М
С

В новостях

Значок шевронаОн указывает на расширяемый раздел или меню, а иногда и на предыдущие/следующие параметры навигации.ДОМАШНЯЯ СТРАНИЦА

Значок «Сохранить статью» Значок «Закладка» Значок «Поделиться» Изогнутая стрелка, указывающая вправо.

Скачать приложение

Intel/Amazon/Business Insider

Intel позволяет довольно легко отличить высокопроизводительные модели от более дешевых моделей.

Обычно сразу можно узнать по цифре 3, 5 или 7 после «i» в «Core iX».

Но есть и дополнительные цифры и буквы, которые обычно идут после части «Core iX», цифры, которые на самом деле говорят вам немного больше о производительности чипа и, в конечном счете, о производительности компьютера, который вы собираетесь купить.

Вот что означают эти цифры и буквы в чипах Intel:

Скорее всего, вы увидите линейку процессоров Intel «Core», например «Intel Core i3 8130U». Существуют и другие линейки процессоров Intel, например «Pentium», но мы будем придерживаться наиболее распространенной линейки «Core»

.

Амазонка

Число рядом с буквой «i» после слова «ядро» представляет тип общей производительности чипа

Бизнес-инсайдер

Чип Core «i3» находится на нижнем уровне производительности, что лучше всего подходит для бюджетных компьютеров.

Чип Core «i5» имеет среднюю производительность и подходит для обычных пользователей и опытных пользователей с ограниченным бюджетом.

Чип Core «i7» отличается высокой производительностью и подходит опытным пользователям и профессионалам для работы с ресурсоемкими приложениями, такими как Photoshop или редактирование видео.

 

Первое из четырех чисел на чипах Intel Core представляет поколение чипа

Бизнес-инсайдер

Чипы Intel восьмого и последнего поколения всегда будут иметь «8» в качестве первого числа в четырехзначной группе после части «iX».

Седьмое поколение будет иметь «7» и так далее.

Чем меньше число, тем старше поколение. Когда вы покупаете новый компьютер, вы, как правило, избегаете тех, у которых чипы на два или более поколений отстают от последнего поколения.

Три следующие цифры после номера поколения обозначают производительность. Чем выше цифры, тем мощнее чип

Бизнес-инсайдер

Например, Intel Core i5 «8 400 » будет менее мощным, чем Core i5 «8 600. »

Основное различие заключается в «тактовой частоте» и «повышении тактовой частоты». Чем выше тактовая частота, тем быстрее чип сможет обработать то, что вы хотите.

Core i5 8400 имеет тактовую частоту 2,80 ГГц и ускоренную тактовую частоту 4,0 ГГц .

Между тем, Core i5 8600 может работать быстрее благодаря более высокой тактовой частоте 3,1 ГГц и ускоренной тактовой частоте 4,30 ГГц .

Обычный пользователь может выбрать более дешевый компьютер с Core i5 8400, в то время как опытный пользователь с ограниченным бюджетом может выбрать компьютер с немного более дорогим Core i5 8600 для дополнительного увеличения мощности.

Эти числа имеют меньшее значение, чем число в части «iX», но они все равно важны.

Что означают буквы после цифр

Бизнес-инсайдер

Чипы Intel имеют такие буквы, как «K» и «U» после цифр, которые дают вам представление о том, для какой цели и производительности предназначен компьютер.

Некоторые компьютеры имеют чипы Intel без букв . Это стандартные базовые модели чипов.

Чипы « K », как правило, самые быстрые, с более высокой тактовой частотой, чем стандартные чипы без буквы в основных чипах Intel. Это также означает, что чип «разблокирован», когда его тактовые частоты могут быть изменены или «разогнаны» пользователем, чтобы выжать немного больше производительности, чем то, что вы получаете из коробки. Обычно разгоном занимаются в основном энтузиасты. их чипы, и они в основном предназначены для настольных компьютеров или высокопроизводительных ноутбуков.0003

« G » означает, что чип имеет встроенный графический процессор. Большинство чипов Intel поставляются с базовыми встроенными графическими процессорами, поэтому вы можете отображать что-либо на своем мониторе без отдельной видеокарты. Но процессоры Intel «G» поставляются с более мощным графическим процессором для более энергоемких приложений и игр. Удивительно, но графические процессоры в чипах Intel «G» принадлежат главному конкуренту компании, AMD.

« T» означает, что микросхемы потребляют меньше энергии, а также имеют меньшую производительность, чем стандартные микросхемы без каких-либо букв.

« U » означает, что чип предназначен для ноутбуков и мобильных устройств, поскольку чипы «U» — это модели Intel со сверхнизким энергопотреблением. Они «маломощные», потому что они потребляют даже меньше энергии, чем модели «T», и имеют более низкую тактовую частоту, чем их полноразмерные эквиваленты без «U». Имея более низкую тактовую частоту, они не так сильно нагреваются и имеют меньший риск повреждения, связанного с нагревом. Это хорошо для тонких ноутбуков с ограниченным охлаждением по сравнению с более крупными настольными компьютерами и ноутбуками.

Дополнительную информацию о буквах чипов Intel можно найти на сайте Intel, где показано, что означают другие буквы на чипах предыдущего поколения.

 

Какое значение имеет количество ядер

Интерфейсная плата с процессором (серебристый) и полупроводниками (черный) находится на столе исследователя в исследовательском центре Tsinghua Unigroup в Пекине.

Томсон Рейтер

Ядра имеют большое значение. Чем больше у вас ядер, тем быстрее вы сможете заставить свои приложения делать то, что вам нужно.

В восьмом поколении процессоров Intel количество ядер не имеет большого значения, поскольку даже большинство младших процессоров Core i3 имеют четыре ядра. Этого должно хватить для большинства обычных пользователей и даже для опытных пользователей с ограниченным бюджетом.

Чипы с двумя ядрами, скорее всего, будут заметно медленнее. И, как и следовало ожидать, чипы с большим количеством ядер будут значительно быстрее.

Читать далее

LoadingЧто-то загружается.

Спасибо за регистрацию!

Получайте доступ к своим любимым темам в персонализированной ленте, пока вы в пути.

Функции
Интел
Компьютеры

Подробнее…

Характеристики компьютерных процессоров — iFixit

Вот важные характеристики процессоров:

Основной определяющей характеристикой процессора является его производитель AMD или Intel и его модель. Хотя конкурирующие модели двух компаний имеют схожие характеристики и производительность, вы не можете установить процессор AMD на материнскую плату, совместимую с Intel, и наоборот.

Еще одной определяющей характеристикой процессора является сокет, для которого он предназначен. Например, если вы заменяете процессор на материнской плате Socket 478, вы должны выбрать процессор для замены, который предназначен для этого разъема. В таблице 5-1 описаны проблемы с возможностью обновления в зависимости от сокета процессора.

Таблица 5-1: Возможность модернизации в зависимости от типа сокета процессора

Тактовая частота процессора, которая указывается в мегагерцах (МГц) или гигагерцах (ГГц), определяет его производительность, но тактовые частоты не имеют значения для процессорных линий. Например, процессор Pentium 4 с тактовой частотой 3,2 ГГц примерно на 6,7% быстрее, чем Pentium 4 с тактовой частотой 3,0 ГГц, как следует из относительных тактовых частот. Однако процессор Celeron с тактовой частотой 3,0 ГГц медленнее, чем Pentium 4 с тактовой частотой 2,8 ГГц, главным образом потому, что Celeron имеет меньший кэш L2 и использует более низкую скорость шины хоста. Точно так же, когда был представлен Pentium 4 с тактовой частотой 1,3 ГГц, его производительность была фактически ниже, чем у процессора Pentium III с тактовой частотой 1 ГГц, который он должен был заменить. Это было верно, потому что архитектура Pentium 4 менее эффективна, чем более ранняя архитектура Pentium III.

Тактовая частота бесполезна для сравнения процессоров AMD и Intel. Процессоры AMD работают на гораздо более низких тактовых частотах, чем процессоры Intel, но выполняют примерно на 50% больше работы за такт. Вообще говоря, AMD Athlon 64, работающий на частоте 2,0 ГГц, имеет примерно такую ​​же общую производительность, как Intel Pentium 4, работающий на частоте 3,0 ГГц.

 '''НОМЕРА МОДЕЛЕЙ В ОТНОШЕНИИ ЧАСОВОЙ СКОРОСТИ'''
Поскольку AMD всегда находится в невыгодном положении по тактовой частоте по сравнению с Intel, AMD использует номера моделей, а не тактовые частоты для обозначения своих процессоров. Например, процессор AMD Athlon 64 с тактовой частотой 2,0 ГГц может иметь номер модели 3000+, что означает, что процессор имеет примерно такую ​​же производительность, как и модель Intel с тактовой частотой 3,0 ГГц. (AMD яростно отрицает, что номера их моделей предназначены для сравнения с тактовыми частотами Intel, но знающие наблюдатели игнорируют эти опровержения. )
Раньше Intel использовала буквенные обозначения, чтобы различать процессоры, работающие с одинаковой скоростью, но с разной скоростью хост-шины, ядром или другими характеристиками. Например, процессоры Pentium 4 с тактовой частотой 2,8 ГГц с ядром Northwood производились в трех вариантах: Pentium 4/2.8 использовал FSB 400 МГц, Pentium 4/2.8B - FSB 533 МГц, а Pentium 4/2.8C - FSB 800 МГц. . Когда Intel представила Pentium 4 с тактовой частотой 2,8 ГГц на основе своего нового ядра Prescott, они назвали его Pentium 4/2.8E.
Интересно, что Intel также отказалась от тактовой частоты в качестве обозначения. За исключением нескольких старых моделей, все процессоры Intel теперь также обозначаются номером модели. В отличие от AMD, чьи номера моделей содержат намек на тактовую частоту, номера моделей Intel совершенно не связаны с тактовой частотой. Например, Pentium 4 540 обозначает конкретную модель процессора, которая работает на частоте 3,2 ГГц. Модели этого процессора с тактовой частотой 3,4, 3,6 и 3,8 ГГц имеют обозначения 550, 560 и 570 соответственно.

Скорость хост-шины , также называемая скоростью внешней шины , скоростью FSB или просто FSB , определяет скорость передачи данных между процессором и набором микросхем. Более высокая скорость шины хоста способствует повышению производительности процессора, даже если процессоры работают с одинаковой тактовой частотой. AMD и Intel по-разному реализуют путь между памятью и кешем, но по сути FSB — это число, отражающее максимально возможное количество передач блоков данных в секунду. Учитывая фактическую тактовую частоту хост-шины 100 МГц, если данные могут быть переданы четыре раза за такт (таким образом, «четырехкратная накачка»), эффективная частота FSB составляет 400 МГц.

Например, Intel выпустила процессоры Pentium 4, использующие частоты шины хоста 400, 533, 800 или 1066 МГц. Процессор Pentium 4 с тактовой частотой 2,8 ГГц и частотой главной шины 800 МГц немного быстрее, чем Pentium 4/2.8 с частотой главной шины 533 МГц, который, в свою очередь, немного быстрее, чем Pentium 4/2. 8 с частотой главной шины 400 МГц. скорость автобуса. Одним из показателей, который Intel использует для дифференциации своих недорогих процессоров Celeron, является более низкая скорость шины хоста по сравнению с текущими моделями Pentium 4. В моделях Celeron используются скорости шины хоста 400 МГц и 533 МГц.

Все процессоры AMD Socket 754 и Socket 939 используют скорость шины хоста 800 МГц. (На самом деле, как и Intel, AMD использует хост-шину на частоте 200 МГц, но увеличивает ее в четыре раза до эффективных 800 МГц.) Процессоры Socket A Sempron используют хост-шину с частотой 166 МГц, с двойной накачкой до эффективной скорости хост-шины 333 МГц. .

Процессоры используют два типа кэш-памяти для повышения производительности за счет буферизации передачи между процессором и относительно медленной основной памятью. Размер кэша уровня 1 (кэш L1 , также называемый Кэш 1-го уровня ), является особенностью архитектуры процессора, которую нельзя изменить без перепроектирования процессора. Кэш уровня 2 (кэш уровня 2 или кэш L2 ) является внешним по отношению к ядру процессора, что означает, что производители процессоров могут производить один и тот же процессор с разными размерами кэша L2. Например, различные модели процессоров Pentium 4 доступны с 512 КБ, 1 МБ или 2 МБ кэш-памяти второго уровня, а различные модели AMD Sempron доступны с 128 КБ, 256 КБ или 512 КБ кэш-памяти второго уровня.

Для некоторых приложений, особенно тех, которые работают с небольшими наборами данных, увеличенный кэш L2 заметно увеличивает производительность процессора, особенно для моделей Intel. (Процессоры AMD имеют встроенный контроллер памяти, который до некоторой степени маскирует преимущества большего кэша L2.) Для приложений, работающих с большими наборами данных, больший кэш L2 дает лишь незначительное преимущество.

 '''Прескотт, печальное исключение'''
Это стало шоком для всех, не в последнюю очередь, Intel, узнав, когда она перевела свои процессоры Pentium 4 со старого 130-нм ядра Northwood на более новый 9. 0-нм ядро ​​Prescott, энергопотребление и тепловыделение которого резко возросли. Это произошло потому, что Прескотт не был простым психоаналитиком из Нортвуда. Вместо этого Intel полностью переработала ядро ​​Northwood, добавив такие функции, как SSE3, и внеся огромные изменения в базовую архитектуру. (В то время мы думали, что этих изменений достаточно, чтобы назвать процессор с ядром Prescott Pentium 5, чего Intel не сделала.) К сожалению, эти радикальные изменения в архитектуре привели к столь же резкому увеличению энергопотребления и тепловыделения, что сводит на нет все преимущества. ожидается от уменьшения размера процесса.

Размер процесса , также называемый производственным размером , указывается в нанометрах (нм) и определяет размер наименьших отдельных элементов на кристалле процессора. AMD и Intel постоянно пытаются уменьшить размер процесса (называемый сокращением кристалла ), чтобы получить больше процессоров от каждой кремниевой пластины, тем самым снижая свои затраты на производство каждого процессора. Pentium II и ранние процессоры Athlon использовали техпроцесс 350 или 250 нм. Pentium III и некоторые процессоры Athlon использовали техпроцесс 180 нм. Последние процессоры AMD и Intel используют 130 или 90 нм, а будущие процессоры будут использовать 65 нм процесс.

Размер процесса имеет значение, поскольку при прочих равных условиях процессор, использующий меньший размер процесса, может работать быстрее, использовать более низкое напряжение, потреблять меньше энергии и выделять меньше тепла. Процессоры, доступные в любой момент времени, часто используют разные размеры фабрик. Например, когда-то Intel продавала процессоры Pentium 4, использующие техпроцесс 180, 130 и 90 нм, а AMD одновременно продавала процессоры Athlon, использующие техпроцесс 250, 180 и 130 нм. При выборе процессора для обновления отдайте предпочтение процессору меньшего размера.

Различные модели процессоров поддерживают разные наборы функций, некоторые из которых могут быть важны для вас, а другие не иметь значения. Вот пять потенциально важных функций, доступных в некоторых, но не во всех современных процессорах. Все эти функции поддерживаются последними версиями Windows и Linux:

SSE3 (расширения 3 для потоковой передачи одной инструкции и нескольких данных (SIMD)) , разработанные Intel и теперь доступные на большинстве процессоров Intel и некоторых процессорах AMD. представляет собой расширенный набор инструкций, предназначенный для ускорения обработки определенных типов данных, обычно встречающихся при обработке видео и других мультимедийных приложениях. Приложение, поддерживающее SSE3, может работать на 10–15–100 % быстрее на процессоре, который также поддерживает SSE3, чем на процессоре, который его не поддерживает.

До недавнего времени все процессоры ПК работали с 32-битными внутренними путями данных. В 2004 году AMD представила 64-битную поддержку со своими процессорами Athlon 64. Официально AMD называет эту функцию x86-64 , но большинство людей называют ее AMD64 . Важно отметить, что процессоры AMD64 обратно совместимы с 32-разрядным программным обеспечением и запускают это программное обеспечение так же эффективно, как и 64-разрядное. Intel, которая отстаивала свою собственную 64-битную архитектуру, имевшую лишь ограниченную 32-битную совместимость, была вынуждена представить собственную версию x86-64, которую она назвала 9.0135 EM64T (64-разрядная технология расширенной памяти) . На данный момент поддержка 64-бит для большинства людей не важна. Microsoft предлагает 64-разрядную версию Windows XP, и большинство дистрибутивов Linux поддерживают 64-разрядные процессоры, но до тех пор, пока 64-разрядные приложения не станут более распространенными, использование 64-разрядного процессора на настольном компьютере практически не принесет пользы. Это может измениться, когда Microsoft (наконец-то) выпустит Windows Vista, которая воспользуется преимуществами 64-битной поддержки и, вероятно, породит множество 64-битных приложений.

В Athlon 64 AMD представила технологию NX (No eXecute) , а Intel вскоре последовала за ней со своей технологией XDB (eXecute Disable Bit) . NX и XDB служат той же цели, позволяя процессору определять, какие диапазоны адресов памяти являются исполняемыми, а какие нет. Если код, например эксплойт с переполнением буфера, пытается запуститься в неисполняемом пространстве памяти, процессор возвращает операционной системе ошибку. NX и XDB обладают большим потенциалом для уменьшения ущерба, причиняемого вирусами, червями, троянскими программами и подобными эксплойтами, но требуют операционной системы, поддерживающей защищенное выполнение, такой как Windows XP с пакетом обновления 2.

AMD и Intel предлагают технологию снижения энергопотребления в некоторых моделях своих процессоров. В обоих случаях технология, используемая в мобильных процессорах, была перенесена на настольные процессоры, энергопотребление и тепловыделение которых стали проблематичными. По сути, эти технологии работают за счет снижения скорости процессора (и, следовательно, энергопотребления и выделения тепла), когда процессор простаивает или мало загружен. Intel называет свою технологию снижения энергопотребления EIST (Enhanced Intel Speedstep Technology) 9.0136 . Версия AMD называется Cool’n’Quiet . Любой из них может обеспечить незначительное, но полезное снижение энергопотребления, тепловыделения и уровня шума системы.

К 2005 году и AMD, и Intel достигли практических пределов возможностей одного процессорного ядра. Очевидным решением было поместить два процессорных ядра в один процессорный корпус. Опять же, AMD лидирует со своими элегантными процессорами Athlon 64 X2 серии , которые имеют два тесно интегрированных ядра Athlon 64 на одном кристалле. В очередной раз вынужденная играть в догонялки, Intel стиснула зубы и слепила двухъядерный процессор, который она называет Пентиум Д . Разработанное AMD решение имеет ряд преимуществ, в том числе высокую производительность и совместимость практически со всеми старыми материнскими платами Socket 939. Небрежное решение Intel, которое сводилось к размещению двух ядер Pentium 4 на одном чипе без их интеграции, привело к двум компромиссам. Во-первых, двухъядерные процессоры Intel не имеют обратной совместимости с более ранними материнскими платами, поэтому для них требуется новый набор микросхем и новая серия материнских плат. Во-вторых, поскольку Intel более или менее просто приклеила два своих существующих ядра на один процессорный корпус, энергопотребление и тепловыделение чрезвычайно высоки, а это означает, что Intel пришлось снизить тактовую частоту процессоров Pentium D относительно самого быстрого одноядерного Pentium. 4 модели.

При всем при этом Athlon 64 X2 ни в коем случае не является бесспорным победителем, потому что Intel была достаточно умна, чтобы установить привлекательную цену для Pentium D. Самые дешевые процессоры Athlon X2 продаются более чем в два раза дороже, чем самые дешевые процессоры Pentium D. Хотя цены, несомненно, упадут, мы не ожидаем, что разница в ценах сильно изменится. У Intel есть запасные производственные мощности, в то время как AMD весьма ограничена в своих возможностях производить процессоры, поэтому вполне вероятно, что в обозримом будущем двухъядерные процессоры AMD будут стоить дороже. К сожалению, это означает, что двухъядерные процессоры не являются разумным вариантом обновления для большинства людей. Двухъядерные процессоры Intel имеют разумную цену, но требуют замены материнской платы. Двухъядерные процессоры AMD могут использовать существующий Socket 939, но сами процессоры слишком дороги, чтобы быть подходящими кандидатами для большинства обновлений.

 '''ГИПЕРПОТОЧНОСТЬ ПРОТИВ ДВОЙНОГО ЯДРА'''
Некоторые процессоры Intel поддерживают технологию Hyper-Threading (HTT), которая позволяет этим процессорам одновременно выполнять два потока программ. Программы, предназначенные для использования HTT, могут работать на 10-30% быстрее на процессоре с поддержкой HTT, чем на аналогичной модели без HTT. (Правильно и то, что некоторые программы работают медленнее с включенным HTT, чем с отключенным.) Не путайте HTT с двухъядерным процессором. Процессор HTT имеет одно ядро, которое иногда может выполнять несколько потоков; двухъядерный процессор имеет два ядра, которые всегда могут выполнять несколько потоков.

Ядро процессора определяет базовую архитектуру процессора. Процессор, продаваемый под определенным именем, может использовать любое из нескольких ядер. Например, первые процессоры Intel Pentium 4 использовали ядро ​​ Willamette . В более поздних вариантах Pentium 4 использовались ядра Northwood, ядра Prescott, ядра Gallatin, ядра Prestonia и ядра Prescott 2M . Точно так же различные модели Athlon 64 были произведены с использованием ядра Clawhammer, ядра Sledgehammer, ядра Newcastle, ядра Winchester, ядра Venice, ядра San Diego, ядра Manchester 9.0136 и ядро ​​Толедо .

Использование имени ядра является удобным сокращенным способом кратко указать многочисленные характеристики процессора. Например, ядро ​​Clawhammer использует техпроцесс 130 нм, кэш L2 объемом 1024 КБ и поддерживает функции NX и X86-64, но не SSE3 или двухъядерный режим. И наоборот, ядро ​​Manchester использует техпроцесс 90 нм, кэш L2 объемом 512 КБ и поддерживает функции SSE3, X86-64, NX и двухъядерные процессоры.

Название ядра процессора можно представить как аналог основного номера версии программы. Подобно тому, как компании-разработчики программного обеспечения часто выпускают второстепенные обновления без изменения основного номера версии, AMD и Intel часто выпускают второстепенные обновления для своих ядер без изменения названия ядра. Эти незначительные изменения называются шаг ядра . Важно понимать основы названий ядер, потому что ядро, используемое процессором, может определять его обратную совместимость с вашей материнской платой. Шаги обычно менее значительны, хотя на них тоже стоит обратить внимание. Например, конкретное ядро ​​может быть доступно в степпингах B2 и C0. В более позднем степпинге C0 могут быть исправлены ошибки, работать с меньшим охлаждением или давать другие преимущества по сравнению с более ранним степпингом. Степпинг ядра также имеет решающее значение, если вы устанавливаете второй процессор на двухпроцессорную материнскую плату. (То есть материнская плата с двумя процессорными сокетами, в отличие от двухъядерного процессора на односокетной материнской плате.