creier calculator - procesorul calculatorului

Procesor - un sistem electronic „creier“ al computerului care execută codul de program și care reglementează funcționarea tuturor dispozitivelor de pe calculator. Procesorul este configurat ca un cip cu un singur cristal - un cip instalat pe placa de baza. Pe partea de sus a scris mărcii sale, frecvența de ceas și producătorul. Procesor pe unitate de timp, într-un număr mare de operațiuni pentru a procesa informații care vin în memoria sa. Prin urmare, mai repede viteza procesorului, cu atât mai mare viteza întregului sistem.

Procesoare pentru calculatoare personale sunt împărțite în mai multe criterii:

• producător;
• familie;
• Modelul în cadrul unei familii.

Alegerea procesorului începe cu selectarea producătorului. Principalii producători de procesoare sunt considerate cele două companii: Intel si AMD. Prin alegerea procesorului trebuie să fie abordată în mod strategic, deoarece procesoare și platforme, respectiv sunt reciproc incompatibile. Acesta este procesorul din aceeași familie nu poate fi înlocuită cu o altă familie procesor de aceeași companie - va trebui să schimbe întreaga platformă.

Arhitectura procesorului

legile concurenței au condus la faptul că atenția dezvoltatorilor care vizează găsirea unei performanțe îmbunătățite. Două zone noi au fost găsite:

extinderea biți a procesoarelor pe 32 de biți existente și 64 de biți, integrarea în două sau mai multe nuclee de procesor, care sunt direct implicate în calcule.

Bit Procesor - procesarea simultană lungimea de date (în biți).

Miezul de procesor - un set de unități aritmetice și logice, unități de control și memoria cache, executate într-un singur procesor micro.

Frecvența de operare - frecvența tranzistori de comutare în nucleul procesorului. Acesta se obține prin înmulțirea bus frecvență de ceas cu un factor dat de unitatea de procesare specială.

Frecvența de ceas - frecvența de referință generat de un dispozitiv special magistrala de sistem. Acesta este utilizat pentru a sincroniza CPU și autobuz.

procesoare moderne au arhitectura de tip „Neumann“:

unitate aritmetică logică, unitate de control, unitate de stocare, dispozitiv de intrare-ieșire.

procesor Core

Elementul procesorului principal efectuează procesarea datelor unitate logică aritmetică (ALU). Procesorul are o memorie specială numită registre. Acestea sunt stocate și introduceți datele cu mare viteză. În ceea ce privește prelucrarea datelor primite de la registru și sa întors.

Toate microprocesoarele moderne sunt sincrone, adică elementele schimba starea la momentul primirii ceasului. In fiecare ciclu, un semnal care comută declanșează definite. De exemplu, datele sunt încărcate în registre numai de margine și este citită doar de un declin. Se poate, prin urmare, ALU în timpul unui ciclu și să citească și să scrie date în registru.

Unitatea de control, ALU și memoria cache a formei de bază de procesor.

magistrală

memoria cache-

În interiorul CPU, toate operațiunile au loc zeci de ori mai rapid decât atunci când schimbul de date cu RAM. Acest lucru înseamnă că mai puțin de multe ori procesorul accesează memoria de date și instrucțiuni, cu atât mai rapid este capabil să lucreze. Pentru a reduce numărul de accesări, procesorul este introdus într-un bloc relativ mic de memorie cache capabile să funcționeze la frecvența de bază. Acest bloc de memorie numită cache.

La accesarea procesorul de celule de memorie nu numai recepționează datele care sunt necesare imediat pentru descărcare de registre, dar încă ceva „în rezervă“. Această rezervă este înregistrată în cache - memorie. În cazul în care datele stocate vor fi necesare în ciclul următor, procesorul le va lua din cache. Dacă avem nevoie de alte date, adresa procesorului RAM, iar conținutul memoriei cache este actualizată. De regulă, procesoarele moderne au două seturi de cache interne. Primul (memoria cache a primului nivel 11) bloc este, în general, împărțit într-o memorie cache cache de date și instrucțiuni. Al doilea bloc (memoria cache al doilea nivel 12) servește doar pentru stocarea datelor. În unele modele de procesoare (de exemplu, Pentium 4 Extreme Edition) folosind memoria cache, în al treilea nivel.

soclu CPU

Pentru a conecta cache-ul, unitățile de intrare-ieșire, semnalele de ceas, linii electrice necesare sute de procesor. Prin urmare, procesorul de bază și alte unități sunt plasate într-o carcasă etanșă echipat cu o multitudine de tampoane de contact sau picioare. Carcasa este introdus în soclul procesorului (Zosket.) Pe placa de sistem, și deja de la terminalul de autobuz merge la alte dispozitive informatice.

Conectorii procesor sunt realizate prin marcarea numărului de contacte, de exemplu 775 sau socked socked 939. Procesoarele o familie și o arhitectură de procesor poate avea diferite organism și diverși conectori sunt incompatibile unele cu altele. Dar situația inversă (un conector pentru procesoare de arhitectură diferită) este foarte rară.

O astfel de cantitate a liniilor electrice se datorează particularităților arhitecturii procesoarelor. procesor modern are mai mult de 150 de milioane de tranzistori. Acestea ar trebui să ofere un șoc: o ușoară, într-o fracțiune de microamperilor, dar unul dintre o sută de milioane de tranzistori. Rezultatul este că consumul total de curent al procesorului în zeci de amperi. De exemplu, consumul de curent maxim pentru procesorul Pentium 4 cu 119 nucleu A. Prescott este Pentru comparație - curentul maxim în puterea de uz casnic este de obicei mai mică de 16 A.

Următoarele tipuri de conectori:

• Socked 754 - pentru procesoare AMD Sempron, Athlon 64;
• Socked 939 - pentru AMD Athlon 64, Athlon 64 PX, Athlon 64 X2;
• AM2 socked - pentru o familie de procesoare AMD cu controler de memorie DDR2;
• Socked 1478 - pentru procesoarele Intel Celeron D;
• Socked 1775 - pentru procesorul Intel Pentium 4, Pentium D, Pentium 4 Extreme Edition, Celeron D.