CPU ve GPU arasındaki fark nedir? İç frekans faktörü katsayısı. Intel ve AMD arasındaki fark

Tüm işlemciler, çekirdek, frekans, vb.

Merkezi işlemci (CPU), yorumlardan sorumlu bilgisayarın ve diğerlerinin çoğu takımının yürütülmesinden sorumlu bir detaydır. donanım ve bilgisayarın yazılım bileşenleri.

Tüm cihazlar işlemciyi, masaüstlerinde, dizüstü bilgisayarlarda, tabletlerde, akıllı telefonlarda ... düz TV'nizde bile kullanır.

Intel ve AMD, masaüstü bilgisayarlar, dizüstü bilgisayarlar ve sunucular ve elma, NVIDIA ve Qualcomm için en çok merkezi işlemcinin en ünlü üreticisidir. Akıllı telefonlar ve tabletler için en büyük imalat şirketleridir.

İşlemciyi belirten farklı terimleri karşılayabilirsin, bu merkezi bir işlemci cihazı, bir bilgisayar işlemcisi, bir mikroişlemci, merkezi bir işlemci ve bir "bilgisayar beyni".

Monitörler veya sabit sürücüler ara sıra çok yanlış İşlemciler denir, ancak bu donanım bileşenleri, işlemcinin hiç olmadığı, tamamen farklı işlevleri yerine getirir.

İşlemci neye benziyor ve nerede bulunduğu yer

Modern işlemciler genellikle çok sayıda kısa, yuvarlak, metal konektöre sahip, az miktarda ve kare şekli vardır. Eski işlemcilerde, konektörler yerine pimler kullanılır.

İşlemci, "konnektör" işlemcisine (veya bazen "yuva") üzerine kurulur. maternalyazı tahtası. Konnektörün içine işlemci konektör tarafından aşağı doğru yerleştirilir ve küçük bir kolla sabitlenir.

Modern işlemciler kısa bir süre çalışsa bile çok sıcak. Sıcaktan çıkarmak için neredeyse her zaman doğrudan radyatör ve fan işlemcisine koymak gerekir.

Genellikle satın alırken kitin içine dahil edilirler.

Faz geçişi ilkesi üzerine çalışan su soğutma kitleri veya cihazlar gibi diğer, daha verimli soğutma sistemleri vardır.

Daha önce de belirtildiği gibi, tüm işlemciler altta bir konektöre sahip değil, ancak ise, sonuçları sürmek çok kolaydır. Özellikle anakart üzerine kurarken dikkatli olun.

CPU Frekansı

İşlemcinin frekansı, saniyede işlem yapabileceği ve gigarentlerde (GHz) ölçüldüğü komut sayısıdır.

Örneğin, bir saniye içinde bir komutu işleyebilirse, işlemci frekansı 1 Hz'dir. Daha gerçek bir örnek - 3 GHz frekansına sahip bir işlemci saniyede 3 milyar işlem yapılabilir.

İşlemci çekirdekler

Bazı cihazların tek bir çekirdekli işlemciye sahiptir, oysa iki (veya dört) çekirdekli diğer işlemcilerde kullanılabilir. Zaten anlaşılabilir olduğu gibi, iki paralel çalışma işlemcisi, cihazın performansını yüksek oranda artıran iki kat daha fazla komut işleyebilecekleri anlamına gelir.

Bazı işlemciler her fiziksel çekirdeği iki sanal olarak ayırabilme yeteneğine sahiptir, bu teknolojinin hiper-threading denir. Benzer sanallaştırmasadece dört çekirdeğin sekiz kişi olduğu gibi çalışabileceği işlemcinin ve her sanal işlemcinin ayrı bir şekilde işlenmesi anlamına gelir. akış komutlar. fakat fiziksel İşlemciler daha iyi performans gösterir gerçek.

İşlemci izin verirse, bazı uygulamalar sözde kullanabilir Çoklu iş parçacığı. Akışını işlemin ayrı bir parçası olarak görürsek, bir işlemci çekirdeğindeki birden fazla akışın kullanımı, aynı anda daha fazla komutun işleneceği anlamına gelir.

Bazı yazılım ürünler, birden fazla işlemci çekirdeğine benzer bir avantaj sağlar, bu da daha da eşzamanlı olarak işlenmiş komutlar anlamına gelir.

Örnek: Intel Core i3 vs. İ5 vs. İ7.

Bazı işlemcilerin diğerlerinden daha hızlı olduğu gerçeğinin belirli bir örneği olarak, Intel'in işlemcilerini nasıl geliştirdiğini düşünelim.

Zaten isimlerle şüphelendiğinizde, Intel Core i7 işlemcileri I5'ten daha hızlı çalışır, bu da, i3 işlemcilerinden daha hızlı çalışır. Soru, bazı işlemcilerin neden diğerlerinden daha iyi ya da daha kötü oldukları, ancak yine de oldukça anlaşılabilir bir açıklamaya sahip.

Intel Core I3 - Çift çekirdekli işlemciler ve I5 ve I7'nin dört çekirdeği var.

Turbo Boost, I5 ve I7 işlemcilerinin işlevidir, örneğin nominalin üzerindeki frekanslarını, örneğin, gerektiğinde 3.0 GHz ila 3.5 GHz ile yükseltmelerine izin verir. Intel Core I3 işlemcilerinin böyle bir fırsat yok. İşlemciler, başlıktaki son harfin "K" olabilir dağınık, dağılmışYani, sıklıklarını yükseltmek ve her zaman iş zamanını kullanın.

Hiper-threading teknolojisi, daha önce belirtildiği gibi, her işlemci çekirdeğinde iki akışı idare etmenizi sağlar. Bu, Hyper-threading teknolojisi olan I3 işlemcilerinin aynı anda sadece dört ipliği (iki çekirdeği olduğu gibi) tutabileceği anlamına gelir. Intel Core i5 işlemcileri Hyper-threading teknolojisini desteklemez, böylece aynı anda dört akarsu ile çalışabilirler. Bununla birlikte, işlemciler I7, bu teknolojiyi desteklemektedir ve bu nedenle (aynı anda 8 iş parçacığı idare edebildikleri için).

Güç kaynağının sınırlamaları nedeniyle, sürekli olarak çıkışlara bağlı olmayan cihazlar tarafından örtüşen (akıllı telefonlar, tabletler, vb.) İşlemciler - I3, I5 ve I7 - masaüstü bilgisayarlar için işlemcilerden farklılık gösterir. Daha dengeli performans ve tüketilen güç.

İşlemciler hakkında ek bilgiler

Ne sıklık ya da çekirdek sayısı, bir işlemcinin diğerinden "daha iyi" olduğu gerçeğini belirleyen tek işaret değildir. Genellikle daha fazla, bu bilgisayarda çalışan yazılımların türüne bağlıdır, başka bir deyişle, işlemciyi kullanan uygulamalardır.

Bir işlemci düşük bir frekansı, ancak dört çekirdeğe sahip olabilir, diğerinin yüksek bir frekansı olabilir, ancak sadece iki çekirdebilir. İşlemcinin daha iyi çalışacağı çözüm, tekrar, ne kullanılacağına bağlıdır.

Örneğin, işlemcinin performansına bağlı olarak, bir video düzenleme programı, birden fazla çekirdekli işlemciler üzerinde daha iyi çalışır ve yüksek frekanslı tek çekirdekli bir işlemciye göre küçük bir frekansı daha iyi çalışacaktır. Tüm uygulamalar, oyunlar ve diğer programlar değil, işlemcide bir veya iki çekirdeğin varlığının avantajını kullanır, ek çekirdeklerin pratik olarak işe yaramaz olmasıdır.

İşlemcinin başka bir bileşeni - önbellek. Önbellek işlemcisi, sık kullanılan verilerin geçici bir depolama yeridir. Bu verilerin RAM'e (RAM) ile temasa geçmek yerine, işlemci hangi verilerin, muhtemelen hala kullanılacağını belirler, yani, İYİonları kullanın ve önbellekten depolar. Önbellek referansları oranı RAM'den daha hızlıdır, çünkü işlemcinin fiziksel bir parçasıdır; Daha geniş bir önbellek, işlemcinin bu tür verileri depolamak için daha fazla alana sahip olduğu anlamına gelir.

Kullanılabilirlik 32 bit veya 64 bit Bilgisayarınızdaki işletim sistemi, işlemcinin işlenebileceği veri bloklarının boyutunu belirler. 32 bitten daha büyük miktarda bellekle çizilen 64 bit işlemci ile, bu yüzden 64 bit işletim sistemi Ve uygulamalar 32 bit işlemci üzerinde çalışamaz.

Bilgisayarınızın işlemcisi ve diğer donanım bileşenleri hakkında ayrıntılı bilgileri görüntüleyebilirsiniz. bu ücretsiz bilgi uygulamaları

Her anakart, yalnızca belirli bir işlemci türünü destekler, bu yüzden satın almadan önce her zaman anakartınızın üreticisinden bunu kontrol edin.

Bilgisayar, tek bir birime lastikler (iç bileşenler için alakalı) ile birleştirilen çeşitli cihazların bir kompleksidir. Örneğin, herhangi bir bilgisayar merkezi bir işlemci, video adaptörü vb. İçerir, bunların özellikleri genel son performansı ve yetenekleri belirler. En önemli bileşenlerden biri merkezi işlemcidir. Bazen diğer isimlerle tanışabilirsiniz: CPU (İngilizce Merkezi İşleme Ünitesi ana bilgisayar birimidir), yüzde, taş.

Sıradan bir kullanıcının bakış açısından CPU nedir? İnsan vücuduyla analoji ile, yüzdeler beyinle karşılaştırılabilir. Tüm matematiksel hesaplamaları yapar ve kısmen bileşenlerin kendi aralarında etkileşimini sağlar. Fiziksel olarak, işlemci, anakartın özel bir bağlayıcısına monte edilen en büyük çipdir. İçinde, birkaç milyar transistörün karmaşık mantık şemaları içerir. "CPU nedir" soruyla ilgilenen insanlar, diğer iç bileşenler arasında işlemciyi kolayca belirleyebilir. Sonuçta, her zaman aktif bir soğutma sistemi içerir: büyük bir metal radyatör ve bir fan. Bunlara olan ihtiyaç, tüketilen mikroçamın genellikle onlarca watt olduğu gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Küçük saçılma yüzeyi ve yüksek güç, soğutmayı gerektiren CPU durumunun ısıtılmasına yol açar.

Isıtmanın sonucu çözülür: Bazıları mimariyi optimize eder, kullanılmayan blokların bağlantısını kesmek için mekanizmalar yapmak, diğerleri besleme voltajını azaltır ve en son başarıların üretimi için kullanılır ("ince" teknik işlem), vb. Masaüstü bilgisayarlar ve dizüstü bilgisayarlar için merkezi masaüstlerinin pazarı iki şirkettir - Intel ve AMD. Buna göre, altyapının geri kalanı ürünlerinin özelliklerine göre ayarlanır.

Genellikle "CPU nedir" sorusuna, genelleştirici cevaplar verir. Bu çok basit açıklanmıştır: şimdi "işlemci" terimi, "bilgisayarın bir parçası" dan daha geniş bir değer kazanmıştır. Bu nedenle, herhangi bir modern cep telefonunda, matematiksel hesaplamaları yapan bir blok da vardır. Yönetilen çocuk oyuncağının sahiplerinin bile, CPU'nun ne olduğunu bilmek faydalıdır, çünkü bunlar bir bilgi işlem birimi var.

Açıkçası, işlemcinin işletme ilkesini göz önünde bulundurmadı, çalışmalarının genel özelliklerini anlamak mümkün değil. CPU'nun çalışmaları programlar tarafından yönetilir. Herhangi bir programlama dilinde yazılan işlemci için talimatlar vardır. İnsan diliyle konuşma, program tam prosedürü gösterir. Herkes ekranda bir daire çizmek için en azından duyduğunu hatırlar ya da en azından duyulur, daire komutunu (koordinatlar) yürütmek için gerekliydi. Programlar oluşturmak için modern ilkeler aynı kaldı: Görevler, dil komutlarını programlama ile oluşturulur. Programı bir bilgisayarda başlattığınızda, özel bir program kod çözücüsü, CPU'da doğrudan işlem için tasarlanmış olarak kullanılan dile komutları dönüştürür. Bu kod ikilidir, bir birim ve sıfırlar dizisidir. Birçoğu, neden tam olarak kullanmaya karar verildiğini anlayamıyor. Aslında, her şey çok basit açıklanmaktadır: İkili deşarjlar, transistörlerin kendileri için komutlarla kolayca sunulabilir. Örneğin, dijital cihazlar hakkında olduğu için, belirli bir transistöre dayanan voltajın varlığı olarak "1" sayısını ve yokluğu olarak "0" olanı hayal edebiliyorsunuz. Buna göre, ilk durumda, transistör açıktır ve akımın içinden geçer ve ikinci kilitli (elbette, her şey basitleştirilir ve çeşitli rezervasyonlarla).

Program talimatlarının hızı, işlemcinin hızını belirler. Bu, mimariyi, iç devrelerin frekansını, kodun optimizasyonu etkiler.

PGA seramik durumunda Intel 80486dx2.

Intel Celeron 400 soket 370 PPGA plastik durumda, alttan görünüm.

Intel Celeron 400 soket 370 ppga plastik kasada, üstten görünüm.

Intel Celeron 1100 Soket 370 FC-PGA2 durumda, alttan görünüm.

Intel Celeron 1100 Soket 370 FC-PGA2 muhafazasında, üstten görünüm.

İşlemci (İşlemci; İŞLEMCİ. - İngilizce céntral Prothessing únit.kelimenin tam anlamıyla merkezi bilgi işlem cihazı) - Makine talimatlarının müteahhitleri, bilgisayar donanımının bir parçası veya programlar tarafından belirtilen işlemleri gerçekleştirmekten sorumlu programlanabilir bir mantık denetleyicisi.

Ayrı cips (cips) formunda gerçekleştirilen modern CPU'lar, bu tür cihazlarda var olan tüm özellikleri uygulayan mikroişlemciler denir. 1980'lerin ortalarından itibaren, sonucunda "mikroişlemci" kelimesi için sıradan eşanlamlı olarak artan bir şekilde ve daha sık algılandı. Bununla birlikte, böyle değildir: Bugün bile bazı süper bilgisayarların merkezi işlemci cihazları, büyük (BIS) ve süper yüksek (SBI) entegre devrelerinin karmaşık kompleksleridir.

Başlangıçta terim Merkezi işlemci cihazı Karmaşık bilgisayar programlarını gerçekleştirmek için tasarlanmış özel bir mantıksal makine sınıfını açıklar. Bu randevunun, o zaman var olan bilgisayar işlemcilerinin işlevleri ile oldukça doğru bir şekilde uyum nedeniyle, doğal olarak bilgisayarlara aktarılmıştır. 1960'larda terimin uygulanmasının ve bilgisayar sistemleriyle ilgili kısaltmasının başlangıcı bulundu. Cihaz, mimari ve işlemcilerin uygulanması o zamandan beri tekrar tekrar değişti, ancak ana yürütülebilir işlevleri daha önce olduğu gibi kaldı.

Erken CPU'lar, benzersiz bileşenler şeklinde ve hatta sadece kendi türlerinde bilgisayar sistemlerinde yaratılmıştır. Daha sonra, bir tek veya çok özel programın uygulanmasına yönelik işlemciler geliştirmek için pahalı bir yoldan, bilgisayar üreticileri, tipik çok amaçlı işlemci cihazlarının tipik sınıflarının seri üretimine geçti. Bilgisayar bileşenlerinin standardizasyonuna yönelik eğilimi, yarı iletken elemanların, ana bilgisayarların ve minibilgisayarların hızlı gelişmesinin döneminde ve entegre devrelerin ortaya çıkmasıyla ortaya çıkmıştır, daha da popüler hale geldi. Microkirbits oluşturmak, CPU'nun karmaşıklığını fiziksel boyutlarında eşzamanlı bir azalma ile daha da arttırmayı mümkün kılmıştır. İşlemcilerin standardizasyonu ve minyatürizasyonu, bir kişinin günlük yaşamında bunlara dayanan dijital cihazların derin penetrasyonuna neden olmuştur. Modern işlemciler yalnızca bilgisayarlar gibi yüksek teknoloji ürünü cihazlarda değil, aynı zamanda otomobillerde, hesap makinelerinde, cep telefonlarında ve hatta çocuk oyuncaklarında bile bulunabilir. Çoğu zaman, mikrodenetleyicilerle temsil edilirler, burada kristaldeki hesaplama cihazına ek olarak, ek bileşenler bulunur (arayüzler, G / Ç bağlantı noktaları, zamanlayıcılar vb.). Mikrodenetleyicinin modern hesaplama yetenekleri, on yıl önce kişisel bilgisayarın işlemcileri ile karşılaştırılabilir ve daha sık göstergelerini bile aşıyor.

Mimari von nimanana

Kişisel bilgisayarlar için çoğu modern işlemciler genellikle John Background Neumanan tarafından icat edilen, tutarlı bilgi işlemenin döngüsel sürecinin belirli bir sürümüne dayanır.

D. Von Neumann, 1946'da bir bilgisayarın yapımının bir şeması ile geldi.

Bu işlemin en önemli aşamaları aşağıda gösterilmiştir. Çeşitli mimarilerde ve farklı komutlar için ek aşamalar gerekebilir. Örneğin, aritmetik komutlar için, işlenenlerin okunur ve sonuçları kaydetme sırasında ek bellek temyizleri gerekebilir. Mimarlık Von Nimanana'nın kendine özgü bir özelliği, talimatların ve verilerin aynı bellekte saklanmasıdır.

Yürütme döngüsünün aşamaları:

1. İşlemci, komut sayacında kayıtlı olan numarayı adres veriyoluna kaydeder ve belleği okuma komutuna verir;
2. Numara adrese ayarlanır; Hafıza, adres ve okuma komutunu alma, bu adreste depolanan içerikleri veri otobüsüne ayarlar ve hazırlığı bildirir;
3. İşlemci, veri veriyolundan bir numara alır, komut sisteminden bir komut (makine talimatı) olarak yorumlar ve onu yürütür;
4. Son komut bir geçiş komutu değilse, işlemci bir tarafından artar (her komutun uzunluğunun birleşik olduğu varsayımıyla) komut ölçerinde depolanan numarayı; Sonuç olarak, bir sonraki ekibin adresi oluşturulur;
5. Tekrar yapılır. 1.

Bu döngü her zaman ve bu denir süreç (Cihaz adı nereden oluştu ve nerede).

İşlem sırasında, işlemci bellekte yer alan komutların sırasını okur ve bunları yürütür. Böyle bir komut dizisi programa adı verilir ve yararlı operasyonel işlemci algoritmasını temsil eder. Dosya Okuma Komutu Değişiklikleri İşlemcinin geçiş komutunu okuduğu durumunda - daha sonra bir sonraki komutun adresi farklı olabilir. İşlemi değiştirmenin bir başka örneği, arıza komutunun durumu olabilir veya donanım kesme moduna geçebilir.

CPU komutları, bilgisayar yönetimi en düşük seviyesidir, bu nedenle her takımın yürütülmesi kaçınılmazdır ve kesinlikle. Özellikle gerçekleştirilen eylemlerin kabul edilebilirliği için hiçbir kontrol yapılmaz, özellikle değerli veri kaybı kontrol edilmez. Bilgisayarın yalnızca kabul edilebilir eylemleri gerçekleştirmesini sağlamak için, komutlar program formunda uygun şekilde düzenlenmelidir.

Döngünün bir aşamasından diğerine geçişin hızı, Saat Jeneratörü tarafından belirlenir. Saat jeneratörü, merkezi işlemcisi için ritim olarak hizmet veren darbeler oluşturur. Saat darbelerinin sıklığı saat frekansı denir.

Konveyör mimarisi

Konveyör mimarisi ( boru hattı) Hızı artırmak için merkezi işlemciye tanıtıldı. Genellikle, her komut için, örneğin, aynı tür işlemlerden bazılarını yerine getirmek gerekir, örneğin: RAM'in komutlandırması, komut şifresini, işlenenin RAM'den RAM'den operand örneğini, Operand örneğini yürüten Komut, RAM'deki sonucu kaydedin. Bu işlemlerin her biri konveyörün bir aşamasını karşılaştırır. Örneğin, MIPS-I mimarisine sahip bir mikroişlemci konveyör dört aşama içerir:

• talimatların elde edilmesi ve kod çözme (getirilmesi)
• rAM'den adresleme ve örnekleme işlemi (hafıza erişimi)
• aritmetik işlemler gerçekleştirme (aritmetik işlem)
• operasyonun sonucunu kaydetme (mağaza)

Kurtuluştan sonra k. "Hemen hemen bir sonraki takımda çalışmaya başlar." Eğer konveyörün her aşamasının bir zaman birimini çalışmalarına harcadığını varsayarsak, daha sonra konveyör uzunluğundaki komutun yürütülmesi n. Adımlar işgal edecek n. Bununla birlikte, zamanın birimleri, en iyimser durumda, her bir sonraki komutun yürütülmesinin sonucu her zaman birimiyle elde edilecektir.

Aslında, konveyörün yokluğunda, komutun yürütülmesi n. Zaman birimleri (komutu yürütmek için, bir örnek, şifre çözme, vb.) ve yürütme için hala gereklidir. m. Komutların zaman birimlerine ihtiyaç duyacak; Yürütme için bir konveyör (iyimser bir durumda) kullanırken m. Komutların sadece ihtiyacı olacak n. + m. Zaman birimleri.

Konveyörün verimliliğini azaltan faktörler:

1. bazı adımlar kullanıldığında basit bir konveyör (örneğin, komut kayıtlarıyla çalışırsa, OPU'nun adreslenmesi ve örneklenmesi gerekli değildir);
2. bekleme: Aşağıdaki komutun bir öncekinin sonucunu kullanıyorsa, ilk önce çalıştırılmadan önce ikincisi çalışmaya başlamıyor (komutların olağanüstü bir şekilde yürütülmesi, sipariş dışı bir şekilde çıkma işlemi kullanırken üstesinden gelince);
3. konveyörün temizlenmesi Geçiş komutu indiğinde (bu sorun geçiş tahmin kullanılarak düzeltilebilir).

Bazı modern işlemciler, konveyörde 30'dan fazla aşamaya sahiptir; bu, işlemcinin performansını artıran, ancak büyük bir rölanti süresine yol açar (örneğin, koşullu geçişin öngörülmesinde bir hata olması durumunda.)

Supercalar mimarisi

Bir işlemci saati için birden fazla makine talimatını gerçekleştirme yeteneği. Bu teknolojinin ortaya çıkması, verimlilikte önemli bir artışa neden oldu.

x86 (Uzun yıllar boyunca bu işlemciler yalnızca harici komut sisteminde CISC olmuş olmasına rağmen).

John Cockke (John Cockke).

Çift çekirdekli işlemciler, mantıksal ve fiziksel çekirdeğin varlığı gibi kavramları içerir: Örneğin, Intel Core Duo çift çekirdekli işlemci, sırayla iki mantığa ayrılmış olan bir fiziksel çekirdekten oluşur. Intel Core 2 Quad işlemci, çalışmalarının hızını önemli ölçüde etkileyen dört fiziksel çekirdekten oluşur.

Şu anda, şu anda iki ve dört titiz işlemci şu anda mevcuttur, özellikle Intel Core 2 Duo (daha sonra 45 nm Wolfdale çekirdeği üzerinde) ve K8 mikroşimeciliğine dayanarak Athlon64x2. Kasım 2006'da, bir vakada iki conroe kristalinin bir montajı olan Kentsfield çekirdek'teki ilk dört çekirdekli Intel Core 2 dört işlemci. Bu işlemcinin soyundan soyundan, Yorkfield Core'da (45 nm), mimari olarak Kentsfield'a benzer ancak daha büyük bir önbellek ve çalışma frekanslarına sahip olan Intel Core 2 Quad idi.

AMD kendi yolunu üstlenerek, tek bir kristal olan dört çekirdekli işlemciler (Intel'den farklı olarak, işlemciler aslında iki çift çekirdekli kristalin yapıştırılması). Benzer bir yaklaşımın tüm ilerleyiciliğine rağmen, AMD Phenom X4 olarak adlandırılan şirketin ilk "dört klasörü", çok başarılı olmamıştır. Modern rakip işlemcilerden gelen birikintisi, modele ve belirli görevlere bağlı olarak 5 ila 30 ve daha fazla oldu.

Şu anda (2009 yılının 1-2 çeyrek), her iki şirket de dört çekirdekli işlemci yelpazesini güncellediler. Intel, farklı frekanslarda faaliyet gösteren üç modelden oluşan Core I7 ailesini tanıttı. Bu işlemcinin ana kuru üzümleri, üç kanallı bir bellek denetleyicisinin (DDR-3) ve sekiz çekirdek öykünme teknolojisinin (bazı belirli görevler için yararlı) kullanımıdır. Ek olarak, mimarlığın genel optimizasyonu nedeniyle, işlemcinin performansını birçok görev türünde önemli ölçüde arttırmak mümkündü. Çekirdek I7'yi kullanan zayıf bir depolama platformu, Intel-X58 yonga setinde pahalı bir anakart ve şu anda yüksek maliyetli üç kanallı bir DDR3 bellek kiti gerektirdiği için aşırı maliyettir.

AMD sırayla Phenom II X4 Lineup hattı tanıttı. Şirketin gelişimiyle, hatalarını dikkate aldı: önbellek miktarı arttı (ilk "fenom" sırasında açıkça dezavantajlı) ve işlemcinin üretimi, ısıyı azaltmayı mümkün kılan 45 nm teknik işleme çevrildi. dağılımı ve iş frekanslarını önemli ölçüde artırır. Genel olarak, Performans açısından AMD Phenom II X4, önceki nesil (Yorkfield çekirdeği) intel işlemcilerindedir ve Intel Core I7'nin arkasında çok fazla gecikmedir. Bununla birlikte, bu işlemciye dayanan platformun ılımlı maliyetini dikkate alarak, piyasa beklentileri seleften daha püskürtülür.

Önbelleğe almak

Önbellekleme, ek yüksek hızlı belleğin (önbellek belleği), bilgi bloklarının kopyalarını ana (operasyonel) hafızadan depolamak için, yakın gelecekte büyük olduğu temyiz olasılığı.

1-, 2- ve 3. seviye önbellekleri vardır. 1. seviye önbellek en küçük gecikme (erişim süresi), ancak küçük boyutta, ek olarak, birinci seviye önbellekleri genellikle çok parçalanmış hale getirilir. Dolayısıyla, AMD K8 işlemcileri 64 bit rekoru üretebildiler + 64 bit, iki adet 64 bit okuma okuma, AMD K8L, herhangi bir kombinasyonda iki adet 128 bit okuma veya yazma üretebilir, Intel Core 2 işlemciler 128 bit kaydı + üretebilir 128 uca inceliği okuma. 2. seviye önbellek genellikle önemli ölçüde büyük erişim gecikmesi vardır, ancak büyüklüğü çok daha fazla yapılabilir. 3. seviye önbellek en büyük ve oldukça yavaştır, ancak yine de RAM'den çok daha hızlıdır.

Paralel mimari

Mimarlık Von Neymanana'nın tutarlı olduğu dezavantaja sahiptir. Çok büyük bir veri dizisi işlenmesi gerekmekte olursa olsun, baytlarının her biri, tüm baytların aynı işlemi gerçekleştirmesi gerekse bile, merkezi işlemciyi geçmesi gerekecektir. Bu etki denir dar boyun arka plan Neymanan.

Bu dezavantajın üstesinden gelmek için, denilen işlemcilerin mimarileri sunulur ve sunulur. paralel. Paralel işlemciler süper bilgisayarlarda kullanılır.

Paralel mimari olası değişkenler (Flynn sınıflandırması ile) sunabilir:

Teknoloji İmalat İşlemcileri

İşlemcilerin Geliştirilmesi Tarihi

İlk halka açık olan mikroişlemci 4 bit bir Intel 4004 idi. 8 bit Intel 8080 ve 16 bit 8086 ile değiştirildi, tüm modern masaüstü işlemcilerinin mimarisinin temellerini belirledi. Ancak 8 bitlik bellek modüllerinin prevalansı nedeniyle, 8088 serbest bırakıldı, 80 bitlik bir bellek veriyoluyla Klon 8086. Daha sonra modifikasyonunu 80186 prosedürü. 80286 işlemcisinde, 24 bitlik bir adresleme ile korunan bir mod, 16 MB'a kadar hafıza kullanmasına izin verilir. Intel 80386 işlemcisi 1985 yılında ortaya çıktı ve gelişmiş bir korumalı mod, 32 bitlik bir adresleme, bu da sanal bellek mekanizması için 4 GB RAM ve destek kullanmasına izin verildi. Bu işlemci hattı bir kayıt bilgisayar modelinde inşa edilmiştir.

Paralel olarak, mikroişlemciler yığın bilgisayar modelinin temeli olarak gelişir.

Modern üretim teknolojisi

Modern bilgisayarlarda, işlemciler, zif soketine yerleştirilen kompakt bir modül (yaklaşık 5 x 5 × 0.3 cm boyutlarında) formunda yapılır. Modern işlemcilerin çoğu, milyonlarca ve daha yakın milyarlarca transistör içeren tek bir yarı iletken kristal olarak uygulanır. İlk bilgisayarlarda, işlemciler bazen bütün dolapları ve hatta odaları işgal eden ve çok sayıda bireysel bileşen üzerinde yapılan hacimli agregatlardı.

1970'lerin başında, BIS ve SBIS (büyük ve süper yüksek entegre devreler) oluşturma teknolojisindeki atılım sayesinde, CPU'nun tüm gerekli bileşenlerini bir yarı iletken cihazda yerleştirmek mümkün hale geldi. Sözde mikroişlemciler ortaya çıktı. Şimdi mikroişlemcinin ve işlemcinin sözleri pratik olarak eşanlamlı hale geldi, ancak o zaman olağan (büyük) ve mikroişlemci bilgisayarlar, her zamanki (büyük) ve mikroişlemci bilgisayarlar, huzur içinde en az 10-15 yılda bir arada bulundu ve sadece 80'lerin başında mikroişlemcilerin başlangıcında kıdemli arkadaşlarını ousted. Mikroişlemcilere geçişin hemen hemen her evde nüfuz eden kişisel bilgisayarlar oluşturmamıza izin verdiğini söylemeliyim.

Kuantum işlemcileri

Çalışması tamamen kuantum etkilerine dayanan işlemciler. Halen, Kuantum işlemcilerinin çalışma sürümlerini oluşturmak için çalışma devam etmektedir.

Rusça mikroişlemciler

Rusya'daki mikroişlemcilerin gelişimi MCST CJSC'de bulunmaktadır. Proje standartları 130 ve 350 nm ile evrensel RISC mikroişlemcilerinin üretiminde geliştirilir ve uygulanır. Yeni nesil ElbrUs'un bir süper sermaye işlemcisinin gelişimi tamamlandı. Rus mikroişlemcilerinin ana tüketicileri - Askeri-endüstriyel kompleks işletmeleri.

İŞLEMCİ. (Merkezi İşleme Ünitesi) - Merkezi bir işlemci, bilgisayardaki ana mikrodirek, "beyin". Bir kayıt dosyası (kayıt dosyası), kontrol ünitesi, bellek yönetimi cihazı (ALU), aritmetik-mantıksal cihaz (ALU) ve diğer blokları içerir.

Merkezi işlemci daha hızlı çalışır, tüm PC'nin tamamı çalışır. CPU, kayıt denilen özel hücrelerden oluşur, işlemciyi gerçekleştiren komutları ve komut komutları olan verileri vardır. Merkezi işlemcilerin ana özellikleri hız ve tahliyedir. Hız altında, işlemci tarafından saniyede yapılan saatlerin sayısı anlaşılır. Bu parametre megahertz (MHz), 1 MHz \u003d saniyede 1.000.000 saatte ölçülür. Bit, iç kayıtlar, veri çıkışı veriyolu, bellek adresi veriyolu gibi bilgisayar aygıtları için önemli olan bir parametredir.

Şu anda, oldukça çeşitli işlemci var ve sürekli iyileştiriliyorlar. Aşağıda böyle bir CPU'nun ana tipleridir.

Cisc işlemcileri

Karmaşık talimat Bilgi işlemini ayarlayın - karmaşık bir komut kümesiyle hesaplamalar. Çoğaltılmış bir ekip setine dayanan işlemci mimarisi. Tipik CISC temsilcileri, Intel X86 mikroişlemci ailesidir (uzun yıllar boyunca bu işlemciler yalnızca harici komut sistemi için CISC olmuş olmasına rağmen).

RISC İşlemcileri

Azalan Talimat Seti Bilgi İşlem (Teknoloji) - Kısaltılmış bir komut kümesiyle hesaplamalar. Kısaltılmış bir komut kümesi temelinde oluşturulmuş işlemci mimarisi. Sabit uzunlukta bir komutun varlığı, çok sayıda kayıt, operasyon tipi kayıt kaydı ve dolaylı adresleme yokluğunun bulunduğu ile karakterizedir. RISC kavramı, John Cokke (John Cockke) IBM Araştırmasından tasarlanmıştır, ad David Patterson (David Patterson) tarafından icat edilir. Bu mimarinin en yaygın uygulanması G3, G4 ve G5 dahil olmak üzere PowerPC serisi işlemciler tarafından temsil edilir. Bu mimarinin oldukça bilinen uygulanması, MIPS ve Alpha serisinin işlemcileridir.

MISC İşlemciler

Minimum talimat Bilgi işlemini ayarlayın - Minimum komut kümesi ile hesaplamalar. Sadelik prensibinin, RISC işlemcileri için başlangıç \u200b\u200bprensibinin çok hızlı bir şekilde arka plana çok hızlı bir şekilde hareket ettiğine inanan takım Chuck Moore'un fikirlerinin daha da geliştirilmesi. Maksimum hız için mücadelenin sıcağında, RISC, birçok Cisc işlemcisini zorlukla yakaladı ve devralındı. MISC mimarisi, sınırlı sayıda komutla (yaklaşık 20-30 komut) bir yığın bilgi işlem modelinde inşa edilmiştir.

Çok çekirdekli işlemciler

Bir durumda (bir veya birkaç kristalde) birden fazla işlemci çekirdeği içerir. İşletim sisteminin bir kopyasını birden fazla çekirdeğin üzerinde bir kopyasını çalıştırmak için tasarlanmış işlemciler, çok işleme sisteminin son derece entegre bir uygulamasıdır. Şu anda, iki çekirdekli işlemciler, özellikle K8 mikroşimeciliğine dayanarak Conroe ve Athlon64x2 çekirdeğindeki Intel Core 2 Duo'yu büyük ölçüde temin edilebilir.

Kasım 2006'da, bir vakada iki conroe kristalinin bir montajı olan Kentsfield çekirdek'teki ilk dört çekirdekli Intel Core 2 dört işlemci. Çift çekirdekli işlemciler, mantıksal ve fiziksel çekirgelerin varlığı gibi kavramları içerir: Örneğin, Intel Core Duo çift çekirdekli işlemci, sırayla iki mantığa ayrılmış olan bir fiziksel çekirdekten oluşur. Intel Core 2 Duo işlemcisi, çalışmalarının hızını önemli ölçüde etkileyen iki fiziksel çekirdekten oluşur.

10 Eylül 2007'de, AMD Opteron Barc Elona'nın kod adı olan AMD dört çekirdekli Opteron sunucuları için yerli (bir kristal şeklinde) dört dieder işlemcileri serbest bırakıldı. 19 Kasım 2007 Ev bilgisayarları AMD dört çekirdekli fenom için dört dieder işlemcisi mevcuttu. Bu işlemciler yeni K8L mikro mimarini (K10) uygular. 27 Eylül 2006'da Intel, 80 nükleer işlemcinin bir prototipini gösterdi. Bu tür işlemcilerin seri üretiminin 2010 yılına kadar gerçekleşmesi gereken bir 32 nanometre teknik sürecine geçişten önce mümkün olacağı varsayılmıştır. Halen, 28 ve 22 nanometre işlemlerinde gerçekleştirilen işlemciler yaygındır.

İŞLEMCİ. (Merkezi İşleme Ünitesi) - Merkezi bir işlemci, bilgisayardaki ana mikrodirek, "beyin". Bir kayıt dosyası (kayıt dosyası), kontrol ünitesi, bellek yönetimi cihazı (ALU), aritmetik-mantıksal cihaz (ALU) ve diğer blokları içerir.

Merkezi işlemci daha hızlı çalışır, tüm PC'nin tamamı çalışır. CPU, kayıt denilen özel hücrelerden oluşur, işlemciyi gerçekleştiren komutları ve komut komutları olan verileri vardır. Merkezi işlemcilerin ana özellikleri hız ve tahliyedir. Hız altında, işlemci tarafından saniyede yapılan saatlerin sayısı anlaşılır. Bu parametre megahertz (MHz), 1 MHz \u003d saniyede 1.000.000 saatte ölçülür. Bit, iç kayıtlar, veri çıkışı veriyolu, bellek adresi veriyolu gibi bilgisayar aygıtları için önemli olan bir parametredir.

Şu anda, oldukça çeşitli işlemci var ve sürekli iyileştiriliyorlar. Aşağıda böyle bir CPU'nun ana tipleridir.

Cisc işlemcileri

Karmaşık talimat Bilgi işlemini ayarlayın - karmaşık bir komut kümesiyle hesaplamalar. Çoğaltılmış bir ekip setine dayanan işlemci mimarisi. Tipik CISC temsilcileri, Intel X86 mikroişlemci ailesidir (uzun yıllar boyunca bu işlemciler yalnızca harici komut sistemi için CISC olmuş olmasına rağmen).

RISC İşlemcileri

Azalan Talimat Seti Bilgi İşlem (Teknoloji) - Kısaltılmış bir komut kümesiyle hesaplamalar. Kısaltılmış bir komut kümesi temelinde oluşturulmuş işlemci mimarisi. Sabit uzunlukta bir komutun varlığı, çok sayıda kayıt, operasyon tipi kayıt kaydı ve dolaylı adresleme yokluğunun bulunduğu ile karakterizedir. RISC kavramı, John Cokke (John Cockke) IBM Araştırmasından tasarlanmıştır, ad David Patterson (David Patterson) tarafından icat edilir. Bu mimarinin en yaygın uygulanması G3, G4 ve G5 dahil olmak üzere PowerPC serisi işlemciler tarafından temsil edilir. Bu mimarinin oldukça bilinen uygulanması, MIPS ve Alpha serisinin işlemcileridir.

MISC İşlemciler

Minimum talimat Bilgi işlemini ayarlayın - Minimum komut kümesi ile hesaplamalar. Sadelik prensibinin, RISC işlemcileri için başlangıç \u200b\u200bprensibinin çok hızlı bir şekilde arka plana çok hızlı bir şekilde hareket ettiğine inanan takım Chuck Moore'un fikirlerinin daha da geliştirilmesi. Maksimum hız için mücadelenin sıcağında, RISC, birçok Cisc işlemcisini zorlukla yakaladı ve devralındı. MISC mimarisi, sınırlı sayıda komutla (yaklaşık 20-30 komut) bir yığın bilgi işlem modelinde inşa edilmiştir.

Çok çekirdekli işlemciler

Bir durumda (bir veya birkaç kristalde) birden fazla işlemci çekirdeği içerir. İşletim sisteminin bir kopyasını birden fazla çekirdeğin üzerinde bir kopyasını çalıştırmak için tasarlanmış işlemciler, çok işleme sisteminin son derece entegre bir uygulamasıdır. Şu anda, iki çekirdekli işlemciler, özellikle K8 mikroşimeciliğine dayanarak Conroe ve Athlon64x2 çekirdeğindeki Intel Core 2 Duo'yu büyük ölçüde temin edilebilir.

Kasım 2006'da, bir vakada iki conroe kristalinin bir montajı olan Kentsfield çekirdek'teki ilk dört çekirdekli Intel Core 2 dört işlemci. Çift çekirdekli işlemciler, mantıksal ve fiziksel çekirgelerin varlığı gibi kavramları içerir: Örneğin, Intel Core Duo çift çekirdekli işlemci, sırayla iki mantığa ayrılmış olan bir fiziksel çekirdekten oluşur. Intel Core 2 Duo işlemcisi, çalışmalarının hızını önemli ölçüde etkileyen iki fiziksel çekirdekten oluşur.

10 Eylül 2007'de, AMD Opteron Barc Elona'nın kod adı olan AMD dört çekirdekli Opteron sunucuları için yerli (bir kristal şeklinde) dört dieder işlemcileri serbest bırakıldı. 19 Kasım 2007 Ev bilgisayarları AMD dört çekirdekli fenom için dört dieder işlemcisi mevcuttu. Bu işlemciler yeni K8L mikro mimarini (K10) uygular. 27 Eylül 2006'da Intel, 80 nükleer işlemcinin bir prototipini gösterdi. Bu tür işlemcilerin seri üretiminin 2010 yılına kadar gerçekleşmesi gereken bir 32 nanometre teknik sürecine geçişten önce mümkün olacağı varsayılmıştır. Halen, 28 ve 22 nanometre işlemlerinde gerçekleştirilen işlemciler yaygındır.