CPU(Central Processing Unit) – središnji procesor, glavni čip u računalu, njegov “mozak”. Sadrži registarsku datoteku, upravljačku jedinicu, jedinicu za upravljanje memorijom (MMU), aritmetičko-logičku jedinicu (ALU) i druge blokove.

Što CPU brže radi, brže radi cijelo računalo. CPU se sastoji od posebnih ćelija koje se nazivaju registri; one sadrže instrukcije koje procesor izvršava, kao i podatke na kojima instrukcije rade. Glavne karakteristike središnjih procesora su brzina i kapacitet. Brzina se odnosi na broj ciklusa koje procesor izvrši u sekundi. Ovaj parametar se mjeri u megahercima (MHz), 1 MHz = 1.000.000 ciklusa u sekundi. Širina bita je parametar koji je važan za takve računalne uređaje kao što su interni registri, ulazno/izlazna podatkovna sabirnica i memorijska adresna sabirnica.

Danas postoji dosta širok izbor procesora koji se stalno poboljšavaju. Ispod su glavne vrste takvih CPU-a.

CISC procesori

Complex Instruction Set Computing - izračuni sa složenim skupom instrukcija. Arhitektura procesora temeljena na složenom skupu instrukcija. Tipični predstavnici CISC-a su obitelj mikroprocesora Intel x86 (iako su ti procesori dugi niz godina bili CISC samo u smislu vanjskog sustava instrukcija).

RISC procesori

Reduced Instruction Set Computing (tehnologija) - proračuni sa smanjenim skupom instrukcija. Arhitektura procesora temeljena na smanjenom skupu instrukcija. Karakterizira ga prisutnost instrukcija fiksne duljine, veliki broj registara, operacija registar-registar i odsutnost neizravnog adresiranja. Koncept RISC razvio je John Cocke iz IBM Researcha, a ime je skovao David Patterson. Najčešću implementaciju ove arhitekture predstavljaju procesori PowerPC serije, uključujući G3, G4 i G5. Prilično dobro poznata implementacija ove arhitekture su procesori serije MIPS i Alpha.

RAZNI procesori

Računalstvo s minimalnim skupom instrukcija - izračuni s minimalnim skupom instrukcija. Daljnji razvoj ideja tima Chucka Moorea, koji smatra da je princip jednostavnosti, izvorno za RISC procesore, prebrzo izblijedio u drugi plan. U žaru borbe za maksimalnu izvedbu, RISC je sustigao i nadmašio mnoge CISC procesore u složenosti. MISC arhitektura temelji se na modelu računanja temeljenom na stogu s ograničenim brojem instrukcija (otprilike 20-30 instrukcija).

Višejezgreni procesori

Sadrže nekoliko procesorskih jezgri u jednom paketu (na jednom ili više čipova). Procesori dizajnirani za pokretanje jedne kopije operativnog sustava na više jezgri visoko su integrirana implementacija višeprocesorskog sustava. Trenutno su široko dostupni procesori s dvije jezgre, posebice Intel Core 2 Duo temeljen na jezgri Conroe i Athlon64X2 temeljen na mikroarhitekturi K8.

U studenom 2006. objavljen je prvi četverojezgreni Intel Core 2 Quad procesor temeljen na Kentsfield jezgri, koji je sklop dva Conroe kristala u jednom paketu. Dvojezgreni procesori uključuju koncepte kao što su prisutnost logičkih i fizičkih jezgri: na primjer, dvojezgreni procesor Intel Core Duo sastoji se od jedne fizičke jezgre, koja je zauzvrat podijeljena u dvije logičke. Procesor Intel Core 2 Duo sastoji se od dvije fizičke jezgre, što značajno utječe na njegovu brzinu.

10. rujna 2007. izvorni (u obliku jednog čipa) četverojezgreni procesori za AMD Quad-Core Opteron poslužitelje pušteni su u prodaju, kodnog imena AMD Opteron Barc elona tijekom razvoja. 19. studenog 2007. u prodaju je krenuo AMD Quad-Core Phenom četverojezgreni procesor za kućna računala. Ovi procesori implementiraju novu K8L (K10) mikroarhitekturu. 27. rujna 2006. Intel je demonstrirao prototip procesora s 80 jezgri. Pretpostavljalo se da će masovna proizvodnja takvih procesora postati moguća prije prijelaza na 32-nanometarsku procesnu tehnologiju, što se trebalo dogoditi do 2010. Trenutačno su uobičajeni procesori izrađeni pomoću 28 i 22 nanometarskih procesa.

CPU i GPU su vrlo slični; oba se sastoje od stotina milijuna tranzistora i mogu obraditi tisuće operacija u sekundi. Ali koja je točno razlika između ove dvije važne komponente svakog kućnog računala?

U ovom ćemo članku na vrlo jednostavan i pristupačan način pokušati objasniti koja je razlika između CPU-a i GPU-a. Ali prvo moramo pogledati ova dva procesora odvojeno.

CPU (Central Processing Unit ili Središnja procesorska jedinica) često se naziva "mozgom" računala. Unutar središnjeg procesora nalazi se oko milijun tranzistora, uz pomoć kojih se izvode razni proračuni. Kućna računala obično imaju procesore koji imaju 1 do 4 jezgre s radnim taktom od približno 1 GHz do 4 GHz.

Procesor je moćan jer može sve. Računalo je sposobno izvršiti zadatak jer je procesor sposoban izvršiti taj zadatak. Programeri su to uspjeli postići zahvaljujući širokim skupovima instrukcija i ogromnim popisima funkcija koje dijele moderne središnje procesorske jedinice.

Što je GPU?

GPU (Graphics Processing Unit ili Graphics Processing Unit) specijalizirana je vrsta mikroprocesora optimizirana za vrlo specifično računalstvo i grafički prikaz. GPU radi na nižoj brzini takta od CPU-a, ali ima mnogo više procesorskih jezgri.

Također možete reći da je GPU specijalizirani CPU napravljen za jednu specifičnu svrhu - renderiranje videozapisa. Tijekom renderiranja, GPU izvodi jednostavne matematičke izračune ogroman broj puta. GPU ima tisuće jezgri koje će raditi istovremeno. Iako je svaka GPU jezgra sporija od CPU jezgre, ipak je učinkovitija u izvođenju jednostavnih matematičkih izračuna potrebnih za prikaz grafike. Ovaj masivni paralelizam je ono što GPU čini sposobnim za renderiranje složene 3D grafike koju zahtijevaju moderne igre.

Razlika između CPU-a i GPU-a

GPU može učiniti samo djelić stvari koje CPU može učiniti, ali to radi nevjerojatnom brzinom. GPU će koristiti stotine jezgri za izvođenje hitnih izračuna na tisućama piksela dok prikazuje složenu 3D grafiku. Ali da bi postigao velike brzine, GPU mora izvoditi monotone operacije.

Uzmimo, na primjer, Nvidia GTX 1080. Ova video kartica ima 2560 shader jezgri. Zahvaljujući ovim jezgrama, Nvidia GTX 1080 može izvršiti 2.560 instrukcija ili operacija u jednom taktu. Ako želite sliku učiniti 1% svjetlijom, GPU to može podnijeti bez većih poteškoća. Ali četverojezgreni središnji procesor Intel Core i5 može izvršiti samo 4 instrukcije u jednom taktu.

Međutim, CPU-i su fleksibilniji od GPU-a. Središnje procesorske jedinice imaju veći skup instrukcija tako da mogu obavljati širi raspon funkcija. CPU također rade na većim maksimalnim brzinama takta i imaju mogućnost kontrole ulaza i izlaza računalnih komponenti. Na primjer, središnja procesorska jedinica može se integrirati s virtualnom memorijom, što je neophodno za rad modernog operativnog sustava. To je upravo ono što GPU ne može.

GPU računalstvo

Iako su GPU-ovi dizajnirani za renderiranje, sposobni su za više. Grafička obrada samo je vrsta ponavljajućeg paralelnog računanja. Drugi zadaci, poput rudarenja Bitcoina i probijanja lozinki, oslanjaju se na iste vrste masivnih skupova podataka i jednostavne matematičke izračune. Zbog toga neki korisnici koriste video kartice za negrafičke operacije. Taj se fenomen naziva GPU računanje ili GPU računalstvo.

zaključke

U ovom smo članku usporedili CPU i GPU. Mislim da je svima postalo jasno da GPU i CPU imaju slične ciljeve, ali su optimizirani za različite izračune. Napišite svoje mišljenje u komentarima, pokušat ću odgovoriti.

Središnja procesorska jedinica (CPU) je računalna komponenta koja je odgovorna za tumačenje i izvršavanje većine naredbi s drugog računalnog hardvera i softvera.

Svi uređaji koriste procesor, uključujući stolna računala, prijenosna računala, tablete, pametne telefone... čak i vaš TV ravnog ekrana.

Intel i AMD dva su najpopularnija proizvođača procesora za stolna, prijenosna računala i poslužitelje, dok su Apple, NVIDIA i Qualcomm glavni proizvođači pametnih telefona i tableta.

Možete vidjeti mnogo različitih naziva koji se koriste za opisivanje procesora, uključujući procesor, računalni procesor, mikroprocesor, središnju procesorsku jedinicu i "mozak računala".

Računalni monitori ili tvrdi diskovi ponekad se vrlo netočno nazivaju CPU-ima, ali ti dijelovi hardvera služe potpuno različitim svrhama i ni na koji način nisu isti kao oni CPU-a.

Kako izgleda procesor i gdje se nalazi?

Moderni procesor obično je malen i kutijast, s mnogo kratkih, zaobljenih metalnih konektora na donjoj strani. Neki stariji procesori imaju igle umjesto metalnih konektora.

CPU se spaja izravno na procesorsku "utičnicu" (ili ponekad na utor) na matičnoj ploči. CPU se umeće u utičnicu s iglom okrenutom prema dolje, a mala poluga pomaže u zaštiti CPU-a.

Čak i nakon kratkog rada, moderni se procesori mogu jako zagrijati. Kako biste raspršili ovu toplinu, gotovo uvijek ćete morati spojiti hladnjak i ventilator izravno na procesor. Oni su obično uključeni uz kupnju procesora.

Dostupne su još naprednije opcije hlađenja, uključujući setove za vodeno hlađenje i izmjenjivače faza.

Kao što je gore spomenuto, nemaju svi procesori igle na donjoj strani, ali oni koji imaju imaju igle koje se lako savijaju. Budite posebno oprezni pri rukovanju, osobito pri ugradnji na matičnu ploču.

CPU frekvencija

Radni takt procesora je broj instrukcija koje može obraditi u bilo kojoj sekundi, mjereno u gigahercima (GHz).

Na primjer, procesor ima takt od 1 Hz ako može obraditi svaki dio instrukcije svake sekunde. Ekstrapolirajući ovo na primjer iz stvarnog svijeta: procesor od 3,0 GHz može obraditi 3 milijarde instrukcija u sekundi.

Jezgre procesora

Neki uređaji imaju jednojezgreni procesor, dok drugi mogu imati dvojezgreni (ili četverojezgreni, itd.) Kao što se već čini, dvije procesorske jedinice koje rade jedna uz drugu znači da CPU može istovremeno upravljati s dvije upute svake sekunde dramatično povećavaju produktivnost.

Neki procesori mogu virtualizirati dvije jezgre za svaku dostupnu fizičku jezgru, poznato kao Hyper-Threading. Virtualizacija znači da procesor s četiri jezgre može raditi kao da ima osam, a dodatne virtualne jezgre procesora nazivaju se zasebnim nitima. Međutim, fizičke jezgre rade bolje od virtualnih jezgri.

Na CPU razlučivosti, neke aplikacije mogu koristiti ono što se naziva višenitnost. Ako se nit shvati kao jedan računalni proces, tada korištenje više niti u jednoj središnjoj jezgri znači da se dodatne upute mogu razumjeti i obraditi odjednom. Neki softver može koristiti ovu značajku na više procesorskih jezgri, što znači da se više instrukcija može obraditi u isto vrijeme.

Primjer: Intel Core i3 vs i5 vs i7

Za konkretniji primjer kako su neki procesori brži od drugih, pogledajmo kako je Intel dizajnirao svoje procesore.

Baš kao što njihovo ime vjerojatno sugerira, Intel Core i7 čipovi rade bolje od i5 čipova, koji rade bolje od i3 čipova. Zašto je jedan bolji ili lošiji od drugih malo je kompliciranije, ali ipak prilično lako razumjeti.

Intel Core i3 procesori su dvojezgreni procesori, dok su i5 i i7 čipovi četverojezgreni procesori.

Turbo Boost je značajka i5 i i7 čipova koja omogućuje procesoru da poveća brzinu takta iznad osnovne brzine, kao što je 3,0 GHz do 3,5 GHz, kada je to potrebno. Intel Core i3 čipovi nemaju ovu mogućnost. Modeli procesora koji završavaju s "K" mogu se overclockati, što znači da se ova dodatna brzina takta može forsirati i koristiti cijelo vrijeme.

Hyper-Threading, kao što je ranije spomenuto, omogućuje obradu dvije niti po jezgri CPU-a. To znači da i3 procesori s podrškom za Hyper-Threading podržavaju samo četiri istovremene niti (budući da su dvojezgreni procesori). Intel Core i5 procesori ne podržavaju Hyper-Threading tehnologiju, što znači da mogu upravljati s četiri niti istovremeno. Međutim, i7 procesori podržavaju ovu tehnologiju, i stoga (budući da su četverojezgreni) mogu rukovati s 8 niti istovremeno.

Zbog ograničenja snage svojstvenih uređajima koji nisu stalno pod napajanjem (oni na baterije kao što su pametni telefoni, tableti itd.), njihovi procesori, bilo da su i3, i5 ili i7, razlikuju se od onih za stolna računala. Jer moraju pronaći ravnotežu između performansi i potrošnje energije.

Dodatne informacije o procesorima

Ni brzina takta niti jednostavno broj jezgri CPU-a nisu jedini čimbenici koji određuju je li jedan CPU "bolji" od drugog. To često ovisi o vrsti softvera koji se izvodi na računalu, drugim riječima, o aplikacijama koje će koristiti procesor.

Jedan procesor može imati nisku brzinu takta, ali je procesor s četiri jezgre, dok drugi ima visoku brzinu takta, ali je samo procesor s dvije jezgre. Odluka o tome koji je procesor bolji od drugog opet u potpunosti ovisi o tome za što se procesor koristi.

Na primjer, CPU-intenzivni program za uređivanje videa koji najbolje radi na više procesorskih jezgri imat će bolje rezultate na višejezgrenom procesoru s niskim taktom nego na jednojezgrenom procesoru s visokim taktom. Ne mogu svi softveri, igre itd. čak koristiti više od jedne ili dvije jezgre, čineći pristupačnije CPU jezgre vrlo beskorisnim.

Još jedna komponenta procesora je predmemorija. CPU predmemorija je poput privremenog mjesta za podatke koji se često koriste. Umjesto pozivanja memorije s izravnim pristupom (RAM) za te stavke, CPU određuje koji će se podaci vjerojatno nastaviti koristiti, pretpostavlja da ćete ih htjeti nastaviti koristiti i pohranjuje ih u predmemoriju. Predmemorija je brža od korištenja RAM-a jer je fizički dio procesora; više predmemorije više prostora za pohranu takvih informacija.

Može li vaše računalo pokretati 32-bitni ili 64-bitni operativni sustav ovisi o veličini podatkovnih blokova koje procesor može obraditi. Memoriji se ponovno pristupa i to u većim količinama sa 64-bitnim procesorom nego s 32-bitnim procesorom, tako da 64-bitni specifični operativni sustavi i aplikacije ne mogu raditi na 32-bitnom procesoru.

Pojedinosti o procesoru računala, kao i druge podatke o hardveru, možete vidjeti s većinom besplatnih alata za informacije o sustavu.

Svaka matična ploča podržava samo određeni raspon tipova procesora, stoga se prije kupnje uvijek obratite proizvođaču matične ploče. Usput, procesori nisu uvijek savršeni.

Procesor je bez sumnje glavna komponenta svakog računala. Upravo taj mali komad silicija, veličine nekoliko desetaka milimetara, obavlja sve složene zadatke koje postavite svom računalu. Ovdje se pokreće operativni sustav, kao i svi programi. Ali kako sve to funkcionira? Pokušat ćemo ispitati ovo pitanje u našem današnjem članku.

Procesor upravlja podacima na vašem računalu i izvršava milijune instrukcija u sekundi. A pod programom za obradu teksta mislim točno ono što on zapravo znači - mali čip napravljen od silicija koji zapravo obavlja sve operacije na računalu. Prije nego što prijeđemo na rad procesora, prvo moramo detaljno razmotriti što je to i od čega se sastoji.

Prvo pogledajmo što je procesor. CPU ili središnja procesorska jedinica (središnja procesorska jedinica) - koja je mikro krug s velikim brojem tranzistora, izrađenih na kristalu silicija. Prvi procesor na svijetu razvio je Intel 1971. Sve je počelo s Intelom 4004. Mogao je izvoditi samo računalne operacije i mogao je obraditi samo 4 bajta podataka. Sljedeći model izašao je 1974. godine - Intel 8080 i već je mogao obraditi 8 bita informacija. Sljedeći su bili 80286, 80386, 80486. Od tih procesora došlo je ime arhitekture.

Radni takt procesora 8088 bio je 5 MHz, a broj operacija u sekundi samo 330 000, što je znatno manje nego kod modernih procesora. Moderni uređaji imaju frekvencije do 10 GHz i nekoliko milijuna operacija u sekundi.

Nećemo razmatrati tranzistore; prijeći ćemo na višu razinu. Svaki procesor sastoji se od sljedećih komponenti:

• Jezgra- ovdje se izvode sve obrade informacija i matematičke operacije;
• Dekoder naredbi- ova komponenta pripada jezgri, pretvara softverske naredbe u skup signala koje će izvršiti jezgreni tranzistori;
• Predmemorija- područje ultra brze memorije, mali volumen, u kojem se pohranjuju podaci očitani iz RAM-a;
• Registri- to su vrlo brze memorijske ćelije u koje se pohranjuju trenutno obrađeni podaci. Ima ih samo nekoliko i imaju ograničenu veličinu - 8, 16 ili 32 bita ovisi o tome;
• Koprocesor- zasebna jezgra koja je optimizirana samo za izvođenje određenih operacija, na primjer, obradu videa ili enkripciju podataka;
• Adresna sabirnica- za komunikaciju sa svim uređajima spojenim na matičnu ploču, može imati širinu od 8, 16 ili 32 bita;
• Sabirnica podataka- za komunikaciju s RAM-om. Koristeći ga, procesor može zapisivati ​​podatke u memoriju ili ih od tamo čitati. Memorijska sabirnica može biti 8, 16 ili 32 bita, to je količina podataka koja se može prenijeti odjednom;
• Sinkronizacija sabirnice- omogućuje kontrolu frekvencije procesora i radnih ciklusa;
• Ponovno pokrenite autobus- za resetiranje stanja procesora;

Glavna komponenta može se smatrati jezgrom ili aritmetičkim računalnim uređajem, kao i registrima procesora. Sve ostalo pomaže u radu ove dvije komponente. Pogledajmo što su registri i koja im je svrha.

• Registri A, B, C- dizajniran za pohranu podataka tijekom obrade, da, postoje samo tri, ali to je sasvim dovoljno;
• EIP- sadrži adresu sljedeće programske instrukcije u RAM-u;
• ESP- adresa podataka u RAM-u;
• Z- sadrži rezultat posljednje operacije usporedbe;

Naravno, ovo nisu svi memorijski registri, ali ovi su najvažniji i najviše ih koristi procesor tijekom izvođenja programa. Pa, sada kada znate od čega se sastoji procesor, možete pogledati kako radi.

Kako radi računalni procesor?

Računalna jezgra CPU-a može samo izvoditi matematiku, usporedbe i premještati podatke između ćelija i RAM-a, ali dovoljno je da vam omogući igranje igrica, gledanje filmova, pregledavanje weba i još mnogo toga.

Zapravo, svaki se program sastoji od sljedećih uputa: pomakni, zbroji, pomnoži, podijeli, razlika i idi na uputu ako je ispunjen uvjet usporedbe. Naravno, ovo nisu sve naredbe; postoje i druge koje kombiniraju one već navedene ili pojednostavljuju njihovu upotrebu.

Sva kretanja podataka izvode se pomoću instrukcije za pomicanje (mov), ova instrukcija pomiče podatke između ćelija registara, između registara i RAM-a, između memorije i tvrdog diska. Postoje posebne upute za aritmetičke operacije. A skok instrukcije su potrebne da bi se ispunili uvjeti, na primjer, provjerite vrijednost registra A i ako nije nula, onda idite na instrukciju na željenu adresu. Također možete stvoriti petlje pomoću uputa za skok.

Sve je to vrlo dobro, ali kako sve te komponente međusobno djeluju? A kako tranzistori razumiju upute? Radom cijelog procesora upravlja dekoder instrukcija. Tjera da svaka komponenta radi ono što bi trebala raditi. Pogledajmo što se događa kada trebamo izvršiti program.

U prvoj fazi, dekoder učitava adresu prve instrukcije programa u memoriji u registar sljedeće instrukcije EIP, za to aktivira kanal za čitanje i otvara tranzistor zasuna za stavljanje podataka u EIP registar.

U drugom ciklusu takta, dekoder instrukcija pretvara naredbu u skup signala za tranzistore računalne jezgre, koji je izvršavaju i zapisuju rezultat u jedan od registara, na primjer, C.

U trećem ciklusu, dekoder povećava adresu sljedeće instrukcije za jedan tako da pokazuje na sljedeću instrukciju u memoriji. Zatim dekoder nastavlja s učitavanjem sljedeće naredbe i tako dalje do kraja programa.

Svaka je instrukcija već kodirana slijedom tranzistora i pretvorena u signale, uzrokuje fizičke promjene u procesoru, na primjer, mijenjanje položaja zasuna koji omogućuje zapisivanje podataka u memorijsku ćeliju i tako dalje. Različite naredbe zahtijevaju različiti broj ciklusa takta za izvršenje, na primjer, jedna naredba može zahtijevati 5 ciklusa takta, dok druga, složenija može zahtijevati do 20. Ali sve to još uvijek ovisi o broju tranzistora u samom procesoru.

Dobro, sve je to jasno, ali sve ovo će raditi samo ako je pokrenut jedan program i ako ih je više i svi u isto vrijeme. Možemo pretpostaviti da procesor ima nekoliko jezgri, a onda svaka jezgra pokreće zaseban program. Ali ne, zapravo nema takvih ograničenja.

U jednom trenutku može se izvršiti samo jedan program. Svo vrijeme procesora dijeli se na sve pokrenute programe, svaki program se izvršava nekoliko ciklusa takta, zatim se procesor prebacuje u drugi program, a sav sadržaj registara pohranjuje se u RAM. Kada se kontrola vrati u ovaj program, prethodno spremljene vrijednosti se učitavaju u registre.

zaključke

To je sve, u ovom smo članku pogledali kako radi računalni procesor, što je procesor i od čega se sastoji. Možda je malo komplicirano, ali mi smo ga zadržali jednostavnim. Nadam se da sada bolje razumijete kako ovaj vrlo složen uređaj radi.

Za kraj videa o povijesti procesora:

Važno pitanje korisnika, koje sam odgodio za kasnije, što je procesor u računalu? Središnja procesorska jedinica (CPU) najvažniji je dio hardvera svakog računala, odgovoran za izvođenje potrebnih aritmetičkih operacija navedenih u programima, koordinirajući rad svih, bez iznimke.

Naravno, procesor je srce svakog računala. To je procesor koji izvršava upute softvera koji se koristi na osobnom računalu, obrađuje skup podataka i izvodi složene računalne operacije. Glavne karakteristike procesora su: performanse, radni takt, potrošnja energije, arhitektura i predmemorija.

Dakle, razumijemo što je procesor, ali koje vrste postoje i zašto je procesor potreban u računalu? Razgovarajmo o svemu redom. Poznato je da su procesori jednojezgreni i višejezgreni. Višejezgreni procesor je središnji procesor koji sadrži dvije (ili više) računalne jezgre smještene na jednom malom procesorskom čipu ili u jednom zajedničkom paketu. Tipičan procesor ima samo jednu jezgru. Era jednojezgrenih procesora postupno postaje stvar prošlosti. Što se tiče njihovih karakteristika, oni su općenito inferiorni višejezgrenim procesorima.

Na primjer, frekvencija takta prosječnog dvojezgrenog procesora često može biti znatno niža od frekvencije dobrog jednojezgrenog procesora, ali zbog podjele zadataka na "obje glave", razlika u rezultatima postaje beznačajna. Dvojezgreni procesor Core 2 Duo s taktom od 1,7 GHz može lako nadmašiti jednojezgreni Celeron s taktom od 2,8 GHz, jer performanse ne ovise samo o frekvenciji, već i o broju jezgri, predmemorije i drugim čimbenici.

Trenutačno svjetskim tržištem računala dominiraju dva najveća proizvođača procesora - Intel Corporation (njegov udio danas iznosi oko 84%) i AMD (oko 10%). Ako pogledate povijest razvoja središnjih procesora, možete vidjeti dosta zanimljivih stvari. Od pojave prvih stolnih računala, glavni način poboljšanja performansi bio je sustavno povećanje takta.

To je vrlo očito i logično. Međutim, svemu postoji granica i učestalost se ne može neograničeno povećavati. Nažalost, s povećanjem učestalosti, proizvodnja topline počinje nelinearno rasti, u konačnici dostižući kritično visoke vrijednosti. Do sada čak ni korištenje suptilnijih tehničkih procesa u stvaranju tranzistora nije pomoglo u rješavanju ovog problema.

Ima li izlaza iz ove vrlo teške situacije? Ubrzo je pronađeno rješenje u korištenju više jezgri u jednom kristalu. Odlučeno je koristiti opciju procesora "2 u 1". Pojava na tržištu računala s takvim procesorima izazvala je niz kontroverzi. Trebate li višejezgrene procesore? Po čemu su bolji od konvencionalnih jednojezgrenih procesora? Možda proizvodne tvrtke samo žele ostvariti dodatni profit? Sada možemo pouzdano odgovoriti: višejezgreni procesori su potrebni, oni su budućnost. U nadolazećim desetljećima nemoguće je zamisliti napredak u ovoj industriji bez upotrebe višejezgrenih procesora.

Višejezgreni procesori, za što su dobri? Korištenje takvih procesora usporedivo je s korištenjem nekoliko zasebnih procesora za jedno računalo. Jezgre se nalaze na istom čipu; nisu potpuno neovisne (na primjer, koriste zajedničku predmemoriju). Kada koristite postojeći softver koji je izvorno stvoren za rad s jednom jezgrom, ova opcija pruža značajnu prednost. Moći ćete istovremeno izvoditi dva (ili više) zadataka koji zahtijevaju velike resurse bez ikakve nelagode. Međutim, ubrzanje jednog procesa je gotovo nemoguć zadatak za ove sustave. Kao rezultat toga, dobivamo gotovo isti jednojezgreni procesor s malim plusom u obliku mogućnosti pokretanja nekoliko programa istovremeno.

Kako biti? Izlaz iz ove neugodne situacije je prilično očigledan - zahtijeva razvoj nove generacije softvera koji može koristiti nekoliko jezgri istovremeno. Potrebno je nekako paralelizirati procese. U stvarnosti se to pokazalo prilično teškim. Naravno, neke zadatke može biti prilično lako paralelizirati. Na primjer, relativno je lako paralelizirati video i audio kodiranje.

Ovdje se temelji na skupu niti iste vrste; prema tome, organiziranje njihovog istovremenog izvođenja je prilično jednostavan zadatak. Dobitak postojećih višejezgrenih procesora u rješavanju problema kodiranja u odnosu na "slične" jednojezgrene procesore bit će proporcionalan broju tih jezgri: ako postoje dvije jezgre, onda dvostruko brže, četiri jezgre - četiri puta brže, 6 jezgri – šest puta brže. Nažalost, veliku većinu važnih zadataka mnogo je teže paralelizirati. U većini slučajeva potrebna je ozbiljna prerada programskog koda.

Već su nekoliko puta predstavnici prilično moćnih računalnih tvrtki čuli radosne izjave o uspješnom razvoju originalnih višejezgrenih procesora nove generacije, koji su sposobni samostalno podijeliti jednu nit u skupinu neovisnih niti, ali, nažalost, nitko od oni su još pokazali jedan takav radni uzorak.

Koraci računalnih kompanija prema masovnoj upotrebi višejezgrenih procesora vrlo su očiti i jasni. Glavni zadatak ovih tvrtki je poboljšati procesore, stvoriti nove obećavajuće višejezgrene procesore i održavati dobro promišljenu politiku cijena usmjerenu na smanjenje cijena (ili obuzdavanje njihovog rasta). Danas u srednjem segmentu dva vodeća svjetska računalna diva (AMD i Intel) možete vidjeti vrlo širok izbor dvojezgrenih i četverojezgrenih procesora.

Ako želite, možete pronaći još sofisticiranije opcije. Dobra vijest je da sami razvijači modernog softvera počinju činiti važan korak prema dopiranju do korisnika. Mnoge nedavne igre već su dobile podršku za dvije jezgre. Za najjače od njih gotovo je bitno imati barem dvojezgreni procesor kako bi se osigurala i održala optimalna izvedba.

Bacivši pogled na šaltere najboljih računalnih trgovina i analizirajući stanje s asortimanom, možemo reći da ukupna slika uopće nije loša. Proizvođači višejezgrenih procesora uspjeli su postići vrlo visoku razinu proizvodnje odgovarajućih kristala. Njihova politika cijena je sasvim razumna. Na temelju trenutnih cijena vidljivo je da, primjerice, udvostručenje broja procesorskih jezgri obično ne dovodi do dvostrukog povećanja cijene takvog procesora za kupca. To je vrlo razumno i sasvim logično. Osim toga, mnogima je potpuno jasno da kada se broj CPU jezgri udvostruči, prosječna izvedba ne raste za isti iznos.

Ipak, vrijedno je priznati da, unatoč svom trnovitom putu do stvaranja još naprednijih višejezgrenih procesora, jednostavno nema alternative za to u bliskoj doglednoj budućnosti. Obični potrošači koji žele ići ukorak s vremenom mogu samo pravovremeno modernizirati svoje računalo, upotrebom novih procesora s povećanim brojem ugrađenih jezgri, čime će ukupne performanse podići na višu razinu. Razni jednojezgreni procesori još uvijek se uspješno koriste u mobilnim telefonima, netbookovima i drugoj opremi.

Ako ne znate gdje je, pročitajte članak: “”. Napiši u komentarima koji procesor imaš?