Сега има многу информации на интернет на тема процесори, може да се најдат еден куп статии за тоа како функционира, каде главно се споменуваат регистри, циклуси, прекини и слично... Но, за човек кој е не се запознаени со сите овие поими и концепти, доста е тешко вака „со мува“ да се навлезе во разбирањето на процесот, но треба да се започне со мало - имено, со елементарно разбирање како е распореден процесорот и од кои главни делови се состои.

Значи, што ќе биде внатре во микропроцесорот ако се расклопи:

бројот 1 ја означува металната површина (покривка) на микропроцесорот, која служи за отстранување на топлината и заштита од механички оштетувања што се наоѓа зад овој капак (односно внатре во самиот процесор).

На број 2 - е самиот кристал, кој всушност е најважниот и најскапиот дел од микропроцесорот за производство. Благодарение на овој кристал се случуваат сите пресметки (а тоа е најважната функција на процесорот) и колку е покомплексен, толку е посовршен, толку процесорот излегува помоќен и поскап е, соодветно. Кристалот е направен од силикон. Всушност, процесот на производство е многу сложен и содржи десетици чекори, повеќе детали во ова видео:

Број 3 е специјален текстолитен супстрат на кој се прикачени сите други делови на процесорот, покрај тоа, тој ја игра улогата на контактна подлога - на неговата задна страна има голем број златни „точки“ - тоа се контакти (тие се малку видливи на сликата). Благодарение на контактната подлога (подлога), се обезбедува блиска интеракција со кристалот, бидејќи не е можно директно да се влијае на кристалот на кој било начин.

Капакот (1) е прикачен на подлогата (3) со лепило-заптивач отпорен на високи температури. Помеѓу кристалот (2) и капакот нема воздушен јаз, неговото место го зазема термичката паста, кога ќе се стврдне, формира „мост“ помеѓу матрицата на процесорот и капакот, што обезбедува многу добар одлив на топлина.

Кристалот е поврзан со подлогата со помош на лемење и заптивната смеса, контактите на подлогата се поврзани со контактите на кристалот. Оваа слика јасно покажува како контактите на кристалот се поврзани со контактите на подлогата користејќи многу тенки жици (на фотографијата зголемување од 170x):

Општо земено, дизајнот на процесори од различни производители, па дури и модели од ист производител може многу да се разликува. Сепак, принципот на работа останува ист - сите тие имаат контактна подлога, кристал (или неколку сместени во едно пакување) и метален капак за дисипација на топлина.

На пример, контактната подлога на процесорот Intel Pentium 4 изгледа вака (процесорот е наопаку):

Обликот на контактите и структурата на нивната локација зависи од процесорот и матичната плоча на компјутерот (приклучоците мора да се совпаѓаат). На пример, на сликата веднаш погоре, контактите на процесорот немаат „иглички“, бидејќи пиновите се наоѓаат директно во приклучокот на матичната плоча.

И постои уште една ситуација каде што „игличките“ на контактите се држат директно од контактната подлога. Оваа карактеристика е типична главно за AMD процесорите:

Како што споменавме погоре, дизајнот на различни модели на процесори од ист производител може да варира, имаме жив пример за ова - четири-јадрен Intel Core 2 Quad процесор, кој во суштина е 2 двојадрен процесори од линијата core 2 duo , комбинирано во едно пакување:

Важно! Бројот на матрици во процесорот и бројот на процесорски јадра не се иста работа.

Во модерните модели на процесори Intel, 2 кристали (чипови) се вклопуваат одеднаш. Вториот чип, графичкото јадро на процесорот, во суштина ја игра улогата на видео картичка вградена во процесорот, односно, дури и ако системот недостасува, графичкото јадро ќе ја преземе улогата на видео картичка и доста моќно (во некои модели на процесори, компјутерската моќ на графичките јадра ви овозможува да играте модерни игри на средни графички поставки).

Тоа е се централна микропроцесорска единицанакратко, се разбира.

2. Во текот на нивниот развој, полупроводничките структури постојано се развиваат. Затоа, принципите на конструирање на процесори, бројот на елементи вклучени во нивниот состав, како е организирана нивната интеракција, постојано се менуваат. Така, процесорите со исти основни принципи на структура обично се нарекуваат процесори со иста архитектура. И самите овие принципи се нарекуваат процесорска архитектура (или микроархитектура).

И покрај ова, во рамките на истата архитектура, некои процесори можат доста да се разликуваат едни од други - системските фреквенции на магистралата, процесот на производство, структурата и големината на внатрешната меморија итн.

3. Во никој случај не треба да судите за микропроцесорот само според таков индикатор како фреквенцијата на такт-сигналот, кој се мери во мегахерци или гигахерци. Понекогаш „perc“ со помала брзина на часовникот може да биде попродуктивен. Многу важни се таквите индикатори како што се: бројот на циклуси кои се неопходни за извршување на командата, бројот на команди што може да ги изврши истовремено итн.

Евалуација на способностите на процесорот (карактеристики)

Во секојдневниот живот, при оценување на можностите на процесорот, неопходно е да се обрне внимание на следните индикатори (по правило, тие се наведени на пакувањето на уредот или во ценовникот или каталогот на продавницата):

• Број на јадра. Повеќејадрените процесори содржат 2, 4 итн. на еден чип (во едно пакување). компјутерски јадра. Зголемувањето на бројот на јадра е еден од најефикасните начини за значително зголемување на моќта на процесорите. Но, мора да се земе предвид дека програмите што не поддржуваат повеќејадрени (по правило, ова се стари програми) нема да работат побрзо на процесори со повеќе јадра, бидејќи. не може да користи повеќе од едно јадро;
• големина на кешот. Кешот е многу брза внатрешна меморија на процесорот, која се користи од него како еден вид бафер во случај да е неопходно да се компензира за „прекини“ при работа со RAM меморија. Логично е дека колку повеќе кеш, толку подобро.
• бројот на нишки е пропусната моќ на системот. Бројот на нишки често не се совпаѓа со бројот на јадра. На пример, четири-јадрениот Intel Core i7 работи во 8 нишки и ги надминува многу шест-јадрени процесори во однос на перформансите;
• фреквенција на часовник - вредност која покажува колку операции (циклуси) по единица време може да изврши процесорот. Логично е дека колку е поголема фреквенцијата, толку повеќе операции може да изврши, т.е. толку е попродуктивна.
• Брзината на магистралата со која процесорот е поврзан со системскиот контролер на матичната плоча.
• технички процес - колку е помал, толку помалку енергија троши процесорот и, според тоа, помалку се загрева.

Здраво драги читатели! Буквално секој сигурен корисник на компјутер или сопственик на лаптоп постојано се запрашал како процесорот е поставен внатре? Веројатно, многумина ќе бидат изненадени кога ќе научат дека во основата на структурата на кој било „камен“ на персонален компјутер или лаптоп преовладуваат вистински камења и карпи.

Денес ќе се обидеме да откриеме како изгледа структурата на модерен процесор и благодарение на која работи главниот елемент на секој компјутер.

Од што е направен модерен микропроцесор?

Структурата на процесорот денес е претставена со следните главни елементи:

• Всушност,. Најважниот детал, срцето на уредот, кој се нарекува и кристал или камен на современиот микропроцесор. Оверклокувањето и ефикасноста на микропроцесорот директно зависат од карактеристиките и новитетот на јадрото.
• Кешот е мал, но многу информативен кеш сместен веднаш во процесорот. Се користи од микропроцесорот за значително да се намали времето на пристап до главната меморија на компјутерот.
• Специјален копроцесор, благодарение на кој се вршат сложени операции. Таквиот копроцесор во голема мера ја проширува функционалноста на секој модерен микропроцесор и е негова интегрална компонента. Постојат ситуации кога копроцесорот е посебен микроспој, меѓутоа, во повеќето случаи, тој е вграден директно во компјутерскиот микропроцесор.

Со буквално расклопување на компјутерски процесор, можеме да ги видиме следните структурни елементи прикажани на дијаграмот:

1. Горниот метален капак се користи не само за заштита на "каменот" од механички оштетувања, туку и за отстранување на топлината.
2. Директно, кристал или камен и скап дел од секој компјутерски микропроцесор.Колку таков камен е покомплексен и совршен, толку е побрза работата на „мозокот“ на секој компјутер.
3. Посебна подлога со контакти на задната страна го комплетира дизајнот на микропроцесорот, како што е прикажано на сликата. Благодарение на овој дизајн на задната страна се јавува надворешна интеракција со централниот „камен“; невозможно е директно да се влијае на самиот кристал. Врзувањето на целата структура се врши со помош на специјално лепило-заптивната смеса.

Како функционира сето тоа?

Логиката на секој процесор се заснова на фактот дека сите компјутерски податоци се складирани во битови, специјални ќелии на информации претставени со 0 или 1. Ајде да се обидеме да откриеме што се случува, како шарени филмови и возбудливи компјутерски игри се појавуваат на екранот од овие нули и единици?

Пред сè, неопходно е да се разбере дека кога се занимаваме со електроника, добиваме какви било информации во форма на напон. Над одредена вредност добиваме еден, под одредена вредност добиваме нула. На пример, вклученото светло во просторијата е едно, а исклученото светло е нула. Понатамошна хиерархија, благодарение на која се добиваат посложени елементи, е бајт кој се состои од осум бита. Благодарение на овие бајти, можеме да зборуваме не само за вклучено или исклучено светло во просторијата, туку и за неговата осветленост, нијанса на боја итн.

Напонот поминува низ меморијата и пренесува податоци до процесорот, кој користи, пред сè, сопствена кеш меморија како најефикасна, но мала ќелија. Преку посебна контролна единица, податоците се обработуваат и се дистрибуираат по понатамошниот пат.

Процесорот користи бајти и цели секвенци од нив, што, пак, се нарекува програма. Тоа се програмите обработени од процесорот што го тераат компјутерот да изврши едно или друго дејство: репродуцирајте видео, стартувајте игра, вклучете музика итн.

Борбата на гигантите на компјутерските микропроцесори

Се разбира, зборуваме за Intel и AMD. Главната разлика во принципите на работа на овие компании е пристапот кон производство на нови компјутерски микропроцесори.
Додека Intel наизменично воведува нови технологии заедно со мали промени, AMD прави големи чекори во производството во редовни интервали. На горната фотографија се прикажани моделите на споменатите компании со препознатлив изглед.

Водечките позиции, во огромното мнозинство на случаи, сè уште ги држи Интел. „Камењата“ од AMD, иако се инфериорни во однос на процесорите од Интел во однос на перформансите, честопати ги надминуваат во однос на достапноста. Можете да прочитате за која компанија е подобро да изберете.

Што да избере секој одлучува за себе. Денес се обидовме да ја разбереме внатрешната структура на секој модерен микропроцесор и основните принципи на неговото работење. Не заборавајте да го ажурирате блогот и да споделувате интересни статии со вашите пријатели на социјалните мрежи! Се најдобро, пријатели!

Компјутерскиот процесор е главната компонента на компјутерот, неговиот „мозок“, така да се каже. Ги извршува сите логички и аритметички операции што ги одредува програмата. Покрај тоа, управува со сите компјутерски уреди.

Што е модерен процесор

Денес процесорите се прават во форма на микропроцесори. Визуелно, микропроцесорот е тенка плоча од кристален силикон во форма на правоаголник. Областа на плочата е неколку квадратни милиметри, содржи кола кои ја обезбедуваат функционалноста на компјутерскиот процесор. По правило, плочата е заштитена со керамичко или пластично рамно куќиште, на кое се поврзува со помош на златни жици со метални врвови. Овој дизајн ви овозможува да го поврзете процесорот со матичната плоча на компјутерот.

• адресна магистрала и магистрала за податоци;
• аритметичко-логичка единица;
• регистри;
• кеш (мала брза меморија 8-512 KB);
• командни бројачи;
• математички копроцесор.

Што е архитектура на процесор?

Архитектура на процесорот е способност на процесорот да изврши збир на машински кодови. Ова е од гледна точка на програмер. Но, развивачите на компјутерски компоненти се придржуваат до поинакво толкување на концептот на „процесорска архитектура“. Според нивното мислење, архитектурата на процесорот е одраз на основните принципи на внатрешната организација на одредени видови процесори. На пример, архитектурата на Intel Pentium е означена како P5, Pentium II и Pentium III - P6, а не толку одамна популарниот Pentium 4 - NetBurst. Кога Интел го затвори P5 за конкурентните производители, AMD ја разви својата K7 архитектура за Athlon и Athlon XP и K8 за Athlon 64.

Дури и процесорите со иста архитектура можат значително да се разликуваат едни од други. Овие разлики се должат на разновидноста на процесорските јадра кои имаат одреден сет на карактеристики. Најчеста разлика се различните фреквенции на системските магистрали, како и големината на кешот од второ ниво и технолошките карактеристики со кои се произведуваат процесорите. Многу често, менувањето на јадрото кај процесорите од исто семејство бара и замена на приклучокот за процесорот. И ова повлекува проблеми со компатибилноста на матичните плочи. Но, производителите постојано ги подобруваат кернелите и прават постојани, но не и значајни промени во јадрото. Ваквите иновации се нарекуваат основни ревизии и обично се означуваат со алфанумерички комбинации.

Системската магистрала или магистралата на процесорот (FSB - Front Side Bus) е збир на сигнални линии кои се комбинираат според нивната намена (адреси, податоци итн.). Секоја линија има специфичен протокол за пренос на информации и електрични карактеристики. Односно, системската шина е врска што го поврзува самиот процесор и сите други компјутерски уреди (хард диск, видео картичка, меморија и многу повеќе). Само процесорот е поврзан со самата системска магистрала, сите други уреди се поврзани преку контролери кои се наоѓаат во северниот мост на системскиот логички сет (чипсет) на матичната плоча. Иако во некои процесори меморискиот контролер е директно поврзан со процесорот, што обезбедува поефикасен мемориски интерфејс на процесорот.

Кеш или брза меморија е задолжителна компонента на сите модерни процесори. Кешот е тампон помеѓу процесорот и контролорот на прилично бавна системска меморија. Баферот складира блокови од податоци кои моментално се обработуваат и процесорот нема потреба постојано да пристапува до бавна системска меморија. Секако, ова значително ги зголемува вкупните перформанси на самиот процесор.

Во процесорите што се користат денес, кешот е поделен на неколку нивоа. Најбрзо е првото ниво L1, кое работи со јадрото на процесорот. Обично се дели на два дела - кешот на податоци и кешот со инструкции. L2 комуницира со L1 - кешот на второто ниво. Тој е многу поголем и не е поделен на кеш со инструкции и кеш на податоци. Некои процесори имаат L3 - третото ниво, тоа е уште поголемо од второто ниво, но редот на големина е побавен, бидејќи автобусот помеѓу второто и третото ниво е потесен отколку помеѓу првото и второто. Сепак, брзината на третото ниво е сепак многу поголема од брзината на системската меморија.

Постојат два вида кеш - ексклузивен и неексклузивен.

Ексклузивен тип на кеш е оној во кој информациите на сите нивоа се строго ограничени на оригиналот.

Неексклузивен кеш е кеш во кој информациите се повторуваат на сите нивоа на кешот. Тешко е да се каже кој тип на кеш е подобар, а првиот и вториот имаат свои предности и недостатоци. Ексклузивниот тип на кеш се користи во AMD процесорите, а не ексклузивниот тип што го користи Intel.

Приклучокот на процесорот може да биде со жлеб или со штекер. Во секој случај, неговата цел е да го инсталира централниот процесор. Употребата на конектор го олеснува заменувањето на процесорот за време на надградбите и отстранувањето за поправка на компјутер. Конекторите може да се користат за инсталирање на картичка на процесорот и на самиот процесор. Конекторите се одликуваат со нивната намена за одредени типови на процесори или CPU картички.

Првото место го зазема процесорот Intel Core i5. Одлична опција за моќна машина за игри.

Второто место оди на Intel Celeron E3200, и покрај прилично пристојната цена. Најдобрата опција за канцелариски автомобил.

Третото место повторно го зазема Intel - овој пат 4-јадрен Core 2 Quad.

Четврто место - процесор AMD Athlon II X2 215 2,7 GHz 1Mb Socket-AM3 OEM. Добар избор за дома и канцеларија, за оние кои сакаат да заштедат пари и не им треба супер моќен автомобил. Покрај тоа, овој модел на процесор има многу простор за оверклокување.

Петто место - AMD Phenom II X4 945. Добра цена, одлични перформанси, голем кеш и 4 јадра на одборот.

Ако сте спремни да платите околу 1000 долари за процесор, можете да купите Intel Core 2 Extreme. Но, таков процесор веројатно нема да биде соодветен за масите на потрошувачи. Затоа, ќе разгледаме попристапни опции.

Ако сте едноставен корисник на компјутер кој работи со текстови, гледа филмови, слуша музика и сурфа на Интернет, ќе ви одговараат или Celeron E1200 или помладиот Athlon 64 X2. Вториот има одредени предности во однос на првото и ќе ви трае многу години.

Ако го користите вашиот компјутер за забава, повремено играјќи игри, тогаш треба да ги погледнете процесорите Core 2 Duo. Ова е најдобрата процесорска опција за вашите потреби.

Ако сте корисник кој ги користи сите карактеристики на компјутерот, работи со аудио, интернет, видео, големи програми и тешки игри, Core 2 Duo E8200 најмногу ќе ви одговара. Овој процесор има високи перформанси, мала дисипација на топлина, доволна способност за оверклокување, а притоа е достапен.

И конечно, вие сте бескомпромисен гејмер и вашиот компјутер треба да биде моќна отскочна штица за игри? Потребен ви е само двојадрен или четиријадрен процесор, не помалку.

Персоналниот компјутер е многу сложена и повеќеслојна работа, но во секоја системска единица ќе го најдеме центарот на сите операции и процеси - микропроцесор. Од што се состои компјутерскиот процесор и зошто е сè уште потребен?

Веројатно, многумина ќе бидат воодушевени кога ќе научат од што се состои микропроцесорот на персоналниот компјутер. Речиси целосно се состои од обични камења, карпи.

Да, тоа е точно... Процесорот содржи супстанции како што се, на пример, силикон - истиот материјал што ги сочинува песокот и гранитните карпи.

Хоф процесор

Првиот микропроцесор за персонален компјутер бил измислен пред речиси половина век - во 1970 година од Марсијан Едвард Хоф и неговиот тим инженери од Интел.

Првиот процесор на Хоф работеше на само 750 kHz.

Главните карактеристики на компјутерскиот процесор денес, се разбира, не се споредливи со горната слика, сегашните „камења“ се неколку илјади пати помоќни од нивниот предок, а пред тоа, подобро е да се запознаете со задачите што ги решава.

Многу луѓе веруваат дека процесорите можат да „размислуваат“. Веднаш мора да се каже дека во ова нема ни трошка вистина. Секој тежок процесор за персонален компјутер се состои од многу транзистори - еден вид прекинувачи кои вршат една единствена функција - за да го прескокнат сигналот понатаму или да го запрат. Изборот зависи од напонот на сигналот.

Ако го погледнете од другата страна, можете да видите од што се состои микропроцесорот, а се состои од регистри - ќелии за обработка на информации.

За поврзување на „каменот“ со останатите персонални компјутерски уреди, се користи специјален пат со голема брзина, наречен „автобус“. Низ него со молскавична брзина „летаат“ ситни електромагнетни сигнали. Ова е принципот на работа на процесорот на компјутер или лаптоп.

микропроцесорски уред

Како е уреден компјутерски процесор? Во секој микропроцесор, може да се разликуваат 3 компоненти:

1. Јадро на процесорот (тука се случува поделбата на нули и единици);
2. Кеш меморијата е мало складирање на информации веднаш внатре во процесорот;
3. Копроцесорот е посебен мозочен центар на секој процесор, во кој се одвиваат најсложените операции. Еве ја работата со мултимедијалните датотеки.

Колото на компјутерскиот процесор во поедноставена верзија е како што следува:

Еден од главните индикатори на микропроцесорот е фреквенцијата на часовникот. Тоа покажува колку циклуси изведува „каменот“ во секунда. Моќта на компјутерскиот процесор зависи од севкупноста на индикаторите дадени погоре.

Треба да се напомене дека некогаш лансирањето на ракетите и работата на сателитите биле контролирани од микропроцесори со фреквенција на часовник илјада пати помала од онаа што ја поседуваат денешните „браќа“. И големината на еден транзистор е 22 nm, слојот на транзистори е само 1 nm. За референца, 1 nm е дебел 5 атоми!

Сега знаете како функционира компјутерскиот процесор и какви успеси постигнале научниците кои работат во фирми за производство на персонални компјутери.