Gpu: что это в компьютере

Виды процессоров

В этой главе мы рассмотрим вопрос, какие бывают процессоры, имеется в виду производители и в чем различие между ними.

Есть две компании, которые в настоящее время доминируют на рынке с точки зрения скорости и качества процессора. Этими компаниями являются INTEL и Advanced Micro Devices (AMD).

Обе компании конкурируют друг с другом, и их продукты очень близки друг к другу. Компьютеры Intel в основном используются фирмами производителями Dell и HP.

 Процессоры Intel

Intel является мировым технологическим лидером, пользующимся звездной репутацией за абсолютную высочайшую производительность среди коммерческих процессорных технологий.

Обладая широчайшим ассортиментом cpu на рынке коммерческой, оборонной, медицинской, транспортной и промышленной автоматики, продукция этой фирмы обеспечивают высочайшую производительность, улучшенную встроенную поддержку графики и носителей, а также встроенные функции безопасности.

Технология Intel Tick-Tock, которая чередует усовершенствования микро архитектуры с энергосберегающим сжатием геометрии матрицы, обеспечивает непрерывное улучшение производительности.

Это происходит, благодаря надежным, масштабируемым вариантам обработки, доступным поставщикам одноплатных пк (SBC) и процессоров DSP для использования во встроенном управлении, обработке и обработке и вычислительные приложения. Высокая производительность:

• обработка вектора AVX / AVX2, инструкции потоковой передачи SSE;
• встроенная графика с несколькими дисплеями;
• openGL доступны для вычислительных приложений. 

В качестве примера представляю один из продуктов этой известной компании. Удвоение скорости одного cpu и объединение двух ядер – это не одно и то же с аналогичным одноядерным, если он способен обеспечить многозадачность и поддерживает многопоточность.  Некоторые из основных характеристик:

1. Двухъядерный cpu обеспечивает повышение производительности на 25–75%.
2. Обеспечить отличную производительность рабочего стола.
3. Многозадачность для повседневных вычислений.
4. Улучшения низкой мощности.

 Процессоры AMD

Основанная в 1969 году в качестве стартапа в Силиконовой долине, компания AMD началась с десятков сотрудников, сосредоточенных на передовых полупроводниковых продуктах.

Из этих скромных начинаний компания превратилась в глобальную структуру из 10 000 человек, достигнув многих важных отраслевых достижений. Сегодня она разрабатывает высокопроизводительные вычислительные и визуализационные продукты для решения самых сложных и интересных задач в мире.

Она сильно отстала в гонке за последние десять лет, но все изменилось в 2017 году с появлением цп Ryzen. Производительность на одно ядро увеличилась примерно на 50 процентов по сравнению с предыдущими частями AMD FX-серии.

Возможно, что еще более важно, когда ее конкурент в то время выдвигал 4/8-ядерные cpu в качестве своих самых быстрых решений для массового рынка, AMD удвоила свою долю и выпустила 8-/16-ядерные потоковые компоненты.. Сегодня эта компания продвигает 16-/32-ядерный поточный цп

Сегодня эта компания продвигает 16-/32-ядерный поточный цп.

В последние годы она выпустила первые процессоры Ryzen 3000. Это впечатляющая линейка, которая идет в ногу с самыми быстрыми предложениями Intel, и хотя она немного отстает в игровой производительности в сочетании с видеокартами высшего уровня.

Составные части

Арифметико-логическое устройство — это инструмент для вычислений, которое, следуя программам, выполняет операции, связанные с арифметикой и логикой.

Регистры являются внутренней памятью центрального процессора. Один регистр можно сравнить с черновиком, с помощью которого устройство производит расчеты и хранит их результаты. Каждый из регистров имеет свое собственно назначение.

Допустим, процессор должен сложить два каких-то числа. Для выполнения этой операции в первую очередь ему нужно взять из памяти первое слагаемое, потом — второе, сложить эти два значения, а сумму вновь переслать в оперативную память компьютера.

Ясно, что оба слагаемых и результат должны процессором где-то храниться. Для этой цели предназначена ячейка, входящая непосредственно в сам процессор, называемая аккумулятором или сумматором. Так как процессор предназначен для данных и их обработки, он должен понимать, из какой ячейки памяти нужно брать следующую команду. Это он узнает из другой своей внутренней ячейки, которая называется счетчиком. Команда, которая извлекается из оперативной памяти, размещается в еще одной ячейке — регистре команд. Из него результат выполненной команды можно перенести уже в оперативную память.

Поток инструкций

Современные процессоры могут параллельно обрабатывать несколько команд. Пока одна инструкция находится в стадии декодирования, процессор может успеть получить другую инструкцию.

Однако такое решение подходит только для тех инструкций, которые не зависят друг от друга.

Если процессор многоядерный, это означает, что фактически в нём находятся несколько отдельных процессоров с некоторыми общими ресурсами, например кэшем.

Если хотите узнать о процессорах больше, посмотрите, какие бывают популярные архитектуры: CISC, RISC, MISC и другие и виды.

Перевод статьи «How does a CPU work?»

Команды (инструкции)

Команды — это фактические действия, которые компьютер должен выполнять. Они бывают нескольких типов:

• Арифметические: сложение, вычитание, умножение и т. д.
• Логические: И (логическое умножение/конъюнкция), ИЛИ (логическое суммирование/дизъюнкция), отрицание и т. д.
• Информационные: , , , и .
• Команды перехода: , , и .
• Команда останова: .

Прим. перев. На самом деле все арифметические операции в АЛУ могут быть созданы на основе всего двух: сложение и сдвиг. Однако чем больше базовых операций поддерживает АЛУ, тем оно быстрее.

Инструкции предоставляются компьютеру на языке ассемблера или генерируются компилятором высокоуровневых языков.

В процессоре инструкции реализуются на аппаратном уровне. За один такт одноядерный процессор может выполнить одну элементарную (базовую) инструкцию.

Группу инструкций принято называть набором команд (англ. instruction set).

Роль Intel в истории микропроцессорной индустрии

Речь идет о модели Intel 4004. Мощным он не был и умел выполнять только действия сложения и вычитания. Одновременно он мог обрабатывать всего четыре бита информации (то есть был 4-битным). Но для своего времени его появление стало значительным событием. Ведь весь процессор поместился в одном чипе. До появления Intel 4004, компьютеры базировались на целом наборе чипов или дискретных компонентов (транзисторов). Микропроцессор 4004 лег в основу одного из первых портативных калькуляторов. Первым микропроцессором для домашних компьютеров стал представленный в 1974 году Intel 8080. Вся вычислительная мощность 8-битного компьютера помещалась в одном чипе. Но по-настоящему большое значение имел анонс процессора Intel 8088. Он появился в 1979 году и с 1981 года стал использоваться в первых массовых персональных компьютерах IBM PC.

Далее процессоры начали развиваться и обрастать мощью. Каждый, кто хоть немного знаком с историей микропроцессорной индустрии, помнит, что на смену 8088 пришли 80286. Затем настал черед 80386, за которым следовали 80486. Потом были несколько поколений «Пентиумов»: Pentium, Pentium II, III и Pentium 4. Все это «интеловские» процессоры, основанные на базовой конструкции 8088. Они обладали обратной совместимостью. Это значит, что Pentium 4 мог обработать любой фрагмент кода для 8088, но делал это со скоростью, возросшей примерно в пять тысяч раз. С тех пор прошло не так много лет, но успели смениться еще несколько поколений микропроцессоров.

С 2004 года Intel начала предлагать многоядерные процессоры. Число используемых в них транзисторов возросло на миллионы. Но даже сейчас процессор подчиняется тем общим правилам, которые были созданы для ранних чипов. В таблице отражена история микропроцессоров Intel до 2004 года (включительно). Мы сделаем некоторые пояснения к тому, что означают отраженные в ней показатели:

• Name (Название). Модель процессора
• Date (Дата). Год, в который процессор был впервые представлен. Многие процессоры представляли многократно, каждый раз, когда повышалась их тактовая частота. Таким образом, очередная модификация чипа могла быть повторно анонсирована даже через несколько лет после появления на рынке первой его версии
• Transistors (Количество транзисторов). Количество транзисторов в чипе. Вы можете видеть, что этот показатель неуклонно увеличивался
• Microns (Ширина в микронах). Один микрон равен одной миллионной доле метра. Величина этого показателя определяется толщиной самого тонкого провода в чипе. Для сравнения, толщина человеческого волоса составляет 100 микрон
• Clock speed (Тактовая частота). Максимальная скорость работы процессора
• Data Width. «Битность» арифметико-логического устройства процессора (АЛУ, ALU). 8-битное АЛУ может слагать, вычитать, умножать и выполнять иные действия над двумя 8-битными числами. 32-битное АЛУ может работать с 32-битными числами. Чтобы сложить два 32-битных числа, восьмибитному АЛУ необходимо выполнить четыре инструкции. 32-битное АЛУ справится с этой задачей за одну инструкцию. Во многих (но не во всех) случаях ширина внешней шины данных совпадает с «битностью» АЛУ. Процессор 8088 обладал 16-битным АЛУ, но 8-битной шиной. Для поздних «Пентиумов» была характерна ситуация, когда шина была уже 64-битной, а АЛУ по-прежнему оставалось 32-битным
• MIPS (Миллионов инструкций в секунду). Позволяет приблизительно оценить производительность процессора. Современные микропроцессоры выполняют настолько много разных задач, что этот показатель потерял свое первоначальное значение и может использоваться, в основном, для сравнения вычислительной мощности нескольких процессоров (как в данной таблице)

Существует непосредственная связь между тактовой частотой, а также количеством транзисторов и числом операций, выполняемых процессором за одну секунду. Например, тактовая частота процессора 8088 достигала 5 МГЦ, а производительность: всего 0,33 миллиона операций в секунду. То есть на выполнение одной инструкции требовалось порядка 15 тактов процессора. В 2004 году процессоры уже могли выполнять по две инструкции за один такт. Это улучшение было обеспечено увеличением количества процессоров в чипе.

Чип также называют интегральной микросхемой (или просто микросхемой). Чаще всего это маленькая и тонкая кремниевая пластинка, в которую «впечатаны» транзисторы. Чип, сторона которого достигает двух с половиной сантиметров, может содержать десятки миллионов транзисторов. Простейшие процессоры могут быть квадратиками со стороной всего в несколько миллиметров. И этого размера достаточно для нескольких тысяч транзисторов.

Основные характеристики процессоров

Мы рассмотрели, что такое процессор компьютера, как он работает

Ознакомились с тем, что из себя представляют два основных их вида, время обратить внимание на их характеристики

Итак, для начала их перечислим: бренд, серия, архитектура, поддержка определенного сокета, тактовая частота процессора, кэш, количество ядер, энергопотребление и тепловыделение, интегрированная графика. Теперь разберем с пояснениями:

Бренд – кто производит процессор: AMD, или Intel. От данного выбора зависит не только цена приобретения, и производительность, как можно было бы предположить из предыдущего раздела, но также и выбор остальных комплектующих ПК, в частности, материнской платы. Поскольку процессоры от АМД и Интел имеют различную конструкцию и архитектуру, то в сокет (гнездо для установки процессора на материнской плате) предназначенный под один тип процессора, нельзя будет установить второй;
Серия – оба конкурента делят свою продукцию на множество видов и подвидов. (AMD — Ryzen, FX,. Intel- i5, i7);
Архитектура процессора – фактически внутренние органы ЦП, каждый вид процессоров имеет индивидуальную архитектуру. В свою очередь один вид можно разделить на несколько подвидов;
Поддержка определенного сокета — очень важная характеристика процессора, поскольку сам сокет является «гнездом» на материнской плате для подсоединения процессора, а каждый вид процессоров требует соответствующий ему разъем. Собственно об этом было сказано выше. Вам либо нужно точно знать какой сокет расположен на вашей материнской плате и под нее подбирать процессор, либо наоборот (что более правильно);
Тактовая частота – один из значимых показателей производительности ЦП. Давайте ответим на вопрос что такое тактовая частота процессора. Ответ будет простым для этого грозного термина — объем операций выполняющихся в единицу времени, измеряющийся в мегагерцах (МГц);
Кэш — установленная прямо в процессор память, её ещё называют буферной памятью, имеет два уровня — верхний и нижний. Первый получает активную информацию, второй – неиспользуемую на данный момент. Процесс получения информации идет с третьего уровня во второй, а потом в первый, ненужная информация проделывает обратный путь;
Количество ядер — в ЦП их может быть от одного до нескольких. В зависимости от количества процессор будет называться двухъядерных, четырех ядерным и т.д. Соответственно от их числа будет зависеть мощность;
Энергопотребление и тепловыделение

Тут все просто – чем выше процессор «съедает» энергии, тем больше тепла он выделит, обращайте внимание на этот пункт, чтобы выбрать соответствующий кулер охлаждения и блок питания.
Интегрированная графика – у AMD первые такие разработки появились в 2006, у Intel с 2010. Первые показывают больший результат, чем конкуренты

Но все равно, до флагманских видеокарт пока ни один из них не смог дотянуть.

Встроенное графическое ядро

С развитием техпроцесса производства процессоров появилась возможность размещать внутри ЦПУ различные микросхемы, в частности графическое ядро.

Удобно такое решение тем, что не требуется покупать отдельную видеокарту. Ориентировано оно в основном на бюджетный сектор (офисную среду), где графические возможности системы вторичны. AMD встраивает в свои вычислительные процессоры видеочипы Radeon HD, такой единый элемент получил название APU (ускоренный процессорный элемент).

Вывод

Какой процессор выбрать исходя из этого? Если Ваша цель — бюджетный компьютер, в котором графика не играет важной роли (ну, не играете Вы в мощные игры, не занимаетесь 3D-дизайном и тд и тп, а просто смотрите фильмы, лазаете по инету и тд и тп), то тогда гибридный процессор со встроенным видеоядром – это то что доктор прописал, так сказать дешево и сердито. Если же Вам нужны видеомощности, то, само собой, нет смысла тратится на процессор с видеоядром — лучше купить отдельную мощную видеокарту

Послесловие

Сегодня мы максимально подробно выяснили, какой процессор выбрать и как правильно это сделать, т.е

на что можно обращать внимание при его покупке

Информация довольно специфичная и технически, возможно, для некоторых непростая и непривычная, поэтому если чего-то не усвоили, то перечитайте еще раз, а потом еще, после чего откройте прайс и попробуйте сделать несколько вариантов выбора процессоров под разные нужды.

Потом снова перечитайте, потом снова выберите. В общем и так по кругу, пока не набьете руку 🙂

Мы же свою благую миссию выполнили, значит, пришла пора прощаться на некоторое время.
Как и всегда, если есть какие-то вопросы, дополнения, благодарности и всё такое прочее, то смело пишите комментарии.

P.S. За существование данной статьи спасибо члену команды 25 КАДР

Первый взгляд: лучшая интегрированная графика

Интегрированная графика разделяет память с ЦП и дает потребителям с ограниченным бюджетом более экономичный вариант с выделенными видеокартами, а также включает в себя графический процессор. Давайте разберемся с лучшими вариантами.

Видеокарта Radeon RX Vega 11

Radeon RX Vega 11 Graphics — одно из самых мощных интегрированных графических решений на рынке сегодня. Игры без выделенного графического процессора ничем не лучше, чем Radeon RX Vega 11 Graphics.

AMD использовала свои ноу-хау в области процессоров и графических процессоров для создания Radeon RX Vega 11 Graphics, интегрированного графического решения, способного запускать здоровый выбор игр в разрешении 720p с частотой кадров выше 50 кадров в секунду в некоторых случаях.

Графическая функция Radeon RX Vega 11 в обоих топовых APU AMD — Ryzen 5 2400G и 3400G

AMD Ryzen 5 3400G

• Скорость — 3,7 ГГц — 4,2 ГГц
• Ядро (потоки) — 4/8
• Разъем — AM4
• TDP — 65 Вт

AMD Ryzen 5 2400G

• Тактовая частота — 3,6 ГГц (3,9 в ускоренном режиме)
• Ядра — 4 ядра Zen, 8 потоков
• Графика — RX Vega 11

Видеокарта Radeon RX Vega 8

Radeon RX Vega 8 Graphics — еще одно интегрированное графическое решение от AMD, построенное по 14-нм техпроцессу и основанное на графическом процессоре Raven. Vega 8 поддерживает DirectX 12 и может запускать современные игры, но менее мощная, чем Vega 11.

AMD Ryzen 3 3200G

• Скорость — 3,6 ГГц — 4,0 ГГц
• Ядро (потоки) — 4/4
• Разъем — AM4
• TDP — 65 Вт

AMD Ryzen 3 2200G

• Скорость — 3,5 ГГц −3,7 ГГц
• Ядро (потоки) — 4/4
• Разъем — AM4
• TDP — 65 Вт

Intel UHD 630

Для большинства настольных процессоров (Coffee-Lake и выше) можно найти графику Intel UHD 630. Хотя эта интегрированная графика далеко не такая мощная, как альтернатива Vega, она по-прежнему предлагает графический вывод для тех, у кого нет (или есть проблемная) видеокарта.

Хотя Intel UHD 630 заменяет более старую HD Graphics 630, единственное преимущество, которое она имеет перед своим предшественником, — это более высокая тактовая частота.

Intel i9-10900K

• Скорость — 3,7 ГГц / 5,3 ГГц
• Ядро (потоки) — 10/20
• Разъем — FCLGA1200
• TDP — 125 Вт

Intel Core i5-10600K

• Тактовая частота (ускорение) — 4,8 ГГц
• Ядро (потоки) — 6/12
• Разъем — LGA1200
• TDP — 125 Вт

Iris Pro Graphics P580

Несмотря на то, что Iris Pro Graphics P580 не является последней версией Intel Graphics, она остается самой мощной из всех интегрированных графических решений Intel. Довольно редко из-за того, что он входит в линейку процессоров Skylake, найти один — единственная реальная проблема с этим.

Обладая впечатляющей вычислительной мощностью 1,16 терафлопс, Iris Pro Graphics P580 не уступает Intel и интегрированной графике.

Где лучше всего купить процессор?

В первую очередь рекомендуем три магазина, примерно с равной степенью качества:

• JUST, — пожалуй, лучший выбор с точки зрения соотношения цена-качество SSD (и не только). Вполне внятные цены, хотя ассортимент не всегда идеален с точки зрения разнообразия. Ключевое преимущество, — гарантия, которая действительно позволяет в течении 14 дней поменять товар без всяких вопросов, а уж в случае гарантийных проблем магазин встанет на Вашу сторону и поможет решить любые проблемы. Автор сайта пользуется им уже лет 10 минимум (еще со времен, когда они были частью Ultra Electoronics), чего и Вам советует;
• OLDI, — один из старейших магазинов на рынке, как компания существует где-то порядка 20 лет. Приличный выбор, средние цены и один из самых удобных сайтов. В общем и целом приятно работать.

Выбор, традиционно, за Вами. Конечно, всякие там Яндекс.Маркет’ы никто не отменял, но из хороших магазинов я бы рекомендовал именно эти, а не какие-нибудь там МВидео и прочие крупные сети (которые зачастую не просто дороги, но ущербны в плане качества обслуживания, работы гарантийки и пр).

ВИДЫ ПРОЦЕССОРОВ

В основном многие пользователи ПК знают, что существуют два основных гиганта в области разработки процессоров. Но нас самом деле, известно большое количество процессоров. По их составу существуют одноядерные (слабые) устройства и многоядерные (мощные). Так же процессоры можно разделить на подвиды, которые мы используем для работы в офисе, или игровые.

Итак, какие же две самые масштабные компании создают мозг для компьютеров? Существует две крупные компании по созданию процессоров – это AMD и Intel. Именно эти два лидера завоевали сердца пользователей, так как производят актуальные чипы. Так же важным замечанием будет то, что разница между созданием процессоров, этими двумя компаниями заключается не в количестве ядер, а во внешнем строении, архитектуре.

Иными словами, можно сказать, что принцип работы создания процессоров отличается. У каждой компании свой индивидуальный вид процессора, который имеет другую структуру.

В чём сложность

Современные процессоры производятся на нанометровом уровне, то есть размеры элементов измеряются нанометрами, это очень мало.

Если, например, во время печати очень толстый мальчик упадёт на пол в соседнем цехе, еле заметная ударная волна прокатится по перекрытиям завода и печатная форма немного сдвинется, а напечатанные таким образом транзисторы окажутся бракованными. Пылинка, попавшая на пластину во время печати — это, считай, загубленное ядро процессора.

Поэтому на заводах, где делают процессоры, соблюдаются жёсткие стандарты чистоты, все ходят в масках и костюмах, на всех воздуховодах стоят фильтры, а сами заводы находятся на сейсмических подушках, чтобы толчки земной коры не мешали производить процессоры.

Выполнение инструкций

Инструкции хранятся в ОЗУ в последовательном порядке. Для гипотетического процессора инструкция состоит из кода операции и адреса памяти/регистра. Внутри управляющего устройства есть два регистра инструкций, в которые загружается код команды и адрес текущей исполняемой команды. Ещё в процессоре есть дополнительные регистры, которые хранят в себе последние 4 бита выполненных инструкций.

Ниже рассмотрен пример набора команд, который суммирует два числа:

1. . Это команда сохраняет в ОЗУ данные, скажем, . Первые 4 бита — код операции. Именно он определяет инструкцию. Эти данные помещаются в регистры инструкций УУ. Команда декодируется в инструкцию — поместить данные (последние 4 бита команды) в регистр .
2. . Ситуация, аналогичная прошлой. Здесь помещается число 2 () в регистр .
3. . Команда суммирует два числа (точнее прибавляет значение регистра в регистр ). УУ сообщает АЛУ, что нужно выполнить операцию суммирования и поместить результат обратно в регистр .
4. . Сохраняем значение регистра в ячейку памяти с адресом .

Вот такие операции нужны, чтобы сложить два числа.

AIDA64

Если вы всерьёз задумались о «разгоне» центрального процессора или просто хотите лучше контролировать его состояние, вам пригодится специальная программа. Ведь что такое cpu в компьютере и его температура? Это то же самое, что и температура у человека. У него также есть средняя температура, считающаяся нормой. Программа AIDA64 — градусник для вашего центрального процессора. Для определения степени «болезни» вашего ЦПУ, вы должны будете установить её на ваш персональный компьютер. Эта программа воспользуется установленными датчиками и выдаст вам результат.

Результатом работы будут следующие значения: ЦП, cpu package, cpu gt cores и температуры каждого ядра процессора. В первую очередь, нас интересует второй пункт. Что такое cpu package? Это температура под теплораспределительной крышкой процессора. Именно она является практически главным показателем температуры вашего процессора. Запомните, что нормальная температура процессора в режиме ожидания составляет до 45 градусов по цельсию. В рабочем режиме — до 65. Если температура переваливает за 70, то ваш процессор «болен», а значит, необходимо срочно искать и устранять причины неисправности.

Характеристики

Характеристики любого центрального процессора оказывают большое влияние на быстродействие как отдельных элементов системы, так и всего комплекса устройств в целом. Среди основных характеристик, влияющих на параметры производительности, выделяют:

• Тактовая частота; Для обработки одного фрагмента данных, передаваемых внутри ПК, требуется один такт времени. Отсюда следует, что чем выше тактовая частота приобретаемого ЦП, тем быстрее работает устройство обрабатывая за раз большие массивы информации. Измеряется тактовая частота в мегагерцах. Один мегагерц эквивалентен 1 миллиону тактов в секунду. Старые модели имели маленькую частоту, из-за чего скорость работы оставляла желать лучшего. Современные модели имеют большие показатели тактовой частоты, позволяя быстро обрабатывать и выполнять самые сложные наборы команд.
• Разрядность; Информация, предназначенная для обработки ЦП, попадает в него через внешние шины. От разрядности зависит какой объем данных передается за один раз. Это влияет на быстродействие. Старые модели были 16 разрядными, а современные имеют 32 или 64 разряда. 64 разрядная система на сегодняшний день считается самой продвинутой и под нее разрабатываются современные программные продукты и устройства.
• Кеш – память; Используется для увеличения работы устройства в компьютере, создавая буферную зону, хранящую копию последнего массива данных, обработанного процессором. Это дает возможность быстро выполнить схожую операцию в случае необходимости, без траты времени на обращение к общей памяти персонального компьютера.
• Сокет; Вариант крепления устройства к материнской плате. Разные поколения процессоров, как и материнских плат имеют собственный поддерживаемых сокетов. Это стоит учитывать при покупке. У разных производителей сокеты также отличаются друг от друга.
• Внутренний множитель частоты; Процессор и материнская плата работают на разных частотах и для их синхронизации друг с другом существует множитель частоты. Базовой или опорной считается рабочая частота материнской платы, которая умножается на персональный коэффициент ЦП.

Из побочных характеристик, напрямую не относящихся от технологии производства, выделяют тепловыделение и количество потребляемой во время работы энергии. Мощные устройства выделяют много тепла и требуют большую энергетическую подпитку во время работы. Для их полноценной работы применяются вспомогательные системы охлаждения.

Продлеваем жизнь

Итак, вы не уследили за своим процессором. Он начал перегреваться и перезагружать компьютер. Существует несколько возможных причин:

1. Пыль. Если не чистить системный блок регулярно от пыли, то не только процессор, но и вся системная плата начнет перегреваться, что приведёт к потере производительности. Лучше всего проводить чистку каждые 2-3 месяца.
2. Старая термопаста. Для обеспечения лучшего охлаждения процесссора в месте его соприкосновения с кулером намазывается тонкий слой специального вещества. Его замену лучше всего производить хотя бы раз в год.
3. И последняя проблема, которая часто встречается в самостоятельных сборках, — неправильный монтаж. Если вы плохо закрепили процессор и его кулер, то, скорее всего, они плохо соприкасаются, а значит не обеспечивается достаточное охлаждение.

Надеемся, что знания о том, что такое cpu, пригодятся вам в жизни и помогут с выбором и уходом за вашим новым центральным процессором.

Процессор Хоффа

Первый микропроцессор для персонального компьютера был изобретён почти пол века назад – в 1970 году Маршианом Эдвардом Хоффом и его командой инженеров из Intel.

Первый процессор Хоффа работал на частоте всего-навсего 750 кГц.

Основные характеристики процессора компьютера сегодня, конечно, не сравнимы с вышеуказанной цифрой, нынешние «камни» в несколько тысяч раз мощнее своего предка и перед тем, как выбрать процессор, лучше немного ознакомиться с задачами, которые он решает.

Многие люди полагают, что процессоры могут «думать». Надо сразу сказать, что в этом нет ни доли правды. Любой сверхмощный процессор персонального компьютера состоит из множества транзисторов – своеобразных переключателей, которые выполняют одну единственную функцию – пропустить сигнал дальше или остановить. Выбор зависит от напряжения сигнала.

Если взглянуть на это с другой стороны, то можно увидеть, из чего состоит микропроцессор, а состоит он из регистров – информационных обрабатывающих ячеек.

Для связи «камня» с остальными устройствами персонального компьютера используется специальная скоростная дорога, именующаяся «шиной». По ней с молниеносной скоростью «летают» крошечные электромагнитные сигналы. В этом-то и состоит принцип работы процессора компьютера или же ноутбука.

Хранение информации — регистры и память

Как говорилось ранее, процессор выполняет поступающие на него команды. Команды в большинстве случаев работают с данными, которые могут быть промежуточными, входными или выходными. Все эти данные вместе с инструкциями сохраняются в регистрах и памяти.

Регистры

Регистр — минимальная ячейка памяти данных. Регистры состоят из триггеров (англ. latches/flip-flops). Триггеры, в свою очередь, состоят из логических элементов и могут хранить в себе 1 бит информации.

Триггеры могут быть синхронные и асинхронные. Асинхронные могут менять своё состояние в любой момент, а синхронные только во время положительного/отрицательного перепада на входе синхронизации.

По функциональному назначению триггеры делятся на несколько групп:

• RS-триггер: сохраняет своё состояние при нулевых уровнях на обоих входах и изменяет его при установке единице на одном из входов (Reset/Set — Сброс/Установка);
• JK-триггер: идентичен RS-триггеру за исключением того, что при подаче единиц сразу на два входа триггер меняет своё состояние на противоположное (счётный режим);
• T-триггер: меняет своё состояние на противоположное при каждом такте на его единственном входе;
• D-триггер: запоминает состояние на входе в момент синхронизации. Асинхронные D-триггеры смысла не имеют.

Для хранения промежуточных данных ОЗУ не подходит, т. к. это замедлит работу процессора. Промежуточные данные отсылаются в регистры по шине. В них могут храниться команды, выходные данные и даже адреса ячеек памяти.

Память (ОЗУ)

ОЗУ (оперативное запоминающее устройство, англ. RAM) — это большая группа этих самых регистров, соединённых вместе. Память у такого хранилища непостоянная и данные оттуда пропадают при отключении питания. ОЗУ принимает адрес ячейки памяти, в которую нужно поместить данные, сами данные и флаг записи/чтения, который приводит в действие триггеры.

Оперативная память бывает статической и динамической — SRAM и DRAM соответственно. В статической памяти ячейками являются триггеры, а в динамической — конденсаторы. SRAM быстрее, а DRAM дешевле.

Как работает процессор

Процессоры могут поставляться с большим количеством наворотов, чем когда-либо прежде. По своей сути они состоят из одного и того же набора процессов. Эти процессы называются циклом выборки-выполнения. Этот цикл состоит из трёх шагов: выборка; декодировать; и выполнить.

Выборка

Первый шаг в цикле выборка-выполнение — выборка. Он включает в себя получение — или «извлечение» — инструкции. Эта инструкция передаётся из ОЗУ в ЦП.

Когда процессор получает инструкцию, он будет отслеживать ту, над которой работает, используя счётчик программ. Все инструкции, которые он получает, хранятся в регистре команд.

Декодировать

Когда инструкция была выбрана и сохранена в регистре инструкций, ЦП обрабатывает инструкцию, используя свой декодер. Это превращает инструкцию в серию сигналов, которые могут интерпретироваться другими частями ЦП.

Выполнить

В конце этого процесса декодированные инструкции выполняются. Инструкции отправляются другим частям процессора для выполнения. После выполнения этих инструкций они обычно сохраняются в регистре ЦП. Это помогает повысить скорость процессора, поскольку он может запоминать некоторые инструкции, которые он ранее обработал.

ЧТО ТАКОЕ ПРОЦЕССОР

Для компьютера процессор является фундаментом. Мы надеемся, что наши читатели все-таки примерно знают, что же такое процессор. Но давайте уточним что такое процессор и какова его роль в работе компьютера.

Главная часть компьютера, представляющая из себя определенную схему или электронный блок, называется центральным процессором. Этот блок задает определенные позиции, иными словами пишет код программы, так же стоит отметить, что процессор выполняет обеспечение устройства.

Если выразиться проще, можно отметить, что процессор – это мозг компьютера. Именно этот блок обрабатывает поток информации и управляет всеми составляющими частями общей системы, благодаря небольшой смехе мы успешно работаем за компьютером.

Основные производители процессоров для ПК

В настоящее время крупнейшими производителями CPU являются компании Intel и AMD.

Лидером в этой паре, несомненно, является Intel. Процессоры от Intel характеризуются более высокой производительностью на ядро и меньшим тепловыделением, но при этом их стоимость значительно выше. А это не всегда бывает оправдано – например, при сборке недорогих компьютеров.

Процессоры AMD отличаются выгодным соотношением цена-качество, но для некоторых моделей характерно излишние тепловыделение. Но, несмотря на то, что процессоры от данного производителя отстают в технологическом плане и не всегда обладают высоким качеством, они все равно пользуются значительной популярностью.