In dit artikel zullen we praten over wat een centrale verwerkingseenheid is en hoe deze werkt.

De centrale verwerkingseenheid of processor is een van de belangrijkste componenten die we in vrijwel alle moderne hightech apparaten kunnen vinden.

De meesten van ons hebben echter een vrij slecht begrip van wat ze doen en hoe ze het doen, hoe ze complexe technologische wonderen zijn geworden, wat de belangrijkste moderne typen zijn.

Vandaag zullen we dus proberen in detail de belangrijkste aspecten uit te leggen van de verschillende componenten die leven geven aan al die apparaten die ons helpen te genieten van een hogere kwaliteit van leven.

Wat is een centrale verwerkingseenheid?

Hoewel niet kan worden gezegd dat er één heel belangrijk onderdeel in een computer zit, aangezien er meer dan één absoluut noodzakelijk is voor de werking ervan, kan de centrale verwerkingseenheid of processor als de hoeksteen van deze machines worden beschouwd. En het is dit onderdeel dat verantwoordelijk is voor het computergebruik, de organisatie of de verwerking, concepten die moderne computers en laptops definiëren.

Tegenwoordig zijn het complexe technologieën die zijn ontwikkeld met behulp van microscopische architecturen, waarvan de meeste worden gepresenteerd in de vorm van een enkele chip, vrij klein, vanwaar ze enkele decennia geleden microprocessors werden genoemd.

Tegenwoordig zijn processors te vinden in bijna elk object dat we tegenwoordig gebruiken: televisies, smartphones, magnetrons, koelkasten, auto's, audioapparatuur en natuurlijk personal computers. Dit waren echter niet altijd de technologische wonderen die ze nu zijn.

Geschiedenis van verwerkers

Er was een tijd dat processors uit enorme armata bestonden die gemakkelijk een kamer konden vullen. Deze eerste stappen van de computertechniek bestonden grotendeels uit lege buizen, die, hoewel ze destijds aanzienlijk krachtiger waren dan de alternatieven gevormd door elektromechanische relais, ons vandaag de dag lachwekkend leken op de 4 MHz die ze meestal bereikten.

Met de komst van transistors in de jaren vijftig en zestig begon de creatie van processors, naast kleinere en krachtigere, en ook veel betrouwbaarder, aangezien machines gemaakt door vacuümbuizen de neiging hadden om gemiddeld elke 8 uur een storing te hebben.

Als we het echter over krimpen hebben, bedoelen we niet dat ze in de palm van je hand passen. En nog steeds bestonden grote processors uit tientallen printplaten die met elkaar waren verbonden om de levensduur van één enkele processor te ondersteunen.

Hierna kwam de uitvinding van de geïntegreerde schakeling, die in feite alles op één printplaat of wafer verbond, wat de eerste stap was op weg naar het bereiken van de moderne microprocessor. De eerste geïntegreerde schakelingen waren heel eenvoudig omdat ze maar een paar transistors konden groeperen, maar door de jaren heen was er halverwege de jaren zestig een exponentiële toename van het aantal transistoren dat aan een geïntegreerd circuit kon worden toegevoegd. We hadden al de eerste complexe processors, die uit één wafer bestonden.

De eerste microprocessor als zodanig zou in 1971 op de markt worden gebracht, het was de Intel 4004, en vanaf dat moment is de rest geschiedenis. Dankzij de snelle evolutie van deze kleine chips en hun grote flexibiliteit hebben ze de computermarkt volledig gemonopoliseerd, aangezien ze, met uitzondering van zeer specifieke toepassingen die zeer gespecialiseerde hardware vereisen, de kern vormen van bijna alle moderne computers.

Hoe werkt de centrale verwerkingseenheid (CPU)?

Tot het uiterste vereenvoudigd en in didactische termen wordt de werking van de processor in vier fasen weergegeven. Deze fasen zijn niet noodzakelijkerwijs altijd gescheiden, maar overlappen elkaar meestal en treden altijd gelijktijdig op, maar niet noodzakelijkerwijs voor een bepaalde functie.

In de eerste fase is de processor verantwoordelijk voor het laden van code uit het geheugen. Met andere woorden: lees gegevens die later moeten worden verwerkt. In deze eerste fase is een veelvoorkomend probleem in de processorarchitectuur dat er een maximum aan gegevens is dat over een bepaalde periode kan worden gelezen en dat doorgaans inferieur is aan wat kan worden verwerkt.

In de tweede fase vindt de eerste fase van de verwerking als zodanig plaats. De informatie die in de eerste fase wordt gelezen, wordt geanalyseerd volgens een reeks instructies. Binnen de gelezen gegevens zullen er dus beschrijvende breuken zijn voor een reeks instructies die aangeven wat er met de rest van de informatie moet gebeuren. Om een ​​praktisch voorbeeld te geven: er is code die specificeert dat de gegevens van een pakket samen met de gegevens van een ander pakket moeten worden opgeteld, waarbij elk pakket informatie vertegenwoordigt die een getal beschrijft, waardoor een gemeenschappelijke rekenkundige bewerking wordt verkregen.

Dan komt de fase, die verdergaat met vrije verwerking, en verantwoordelijk is voor het uitvoeren van de instructies die in de tweede fase zijn gedecodeerd.

Ten slotte eindigt het proces met de schrijffase, waarin informatie opnieuw wordt geladen, alleen deze keer van de processor naar het geheugen. In sommige gevallen kan informatie in het processorgeheugen worden geladen om later opnieuw te worden gebruikt, maar zodra de verwerking van een bepaalde taak is voltooid, worden de gegevens altijd naar het hoofdgeheugen geschreven, waar ze naar een opslageenheid kunnen worden geschreven, afhankelijk van de sollicitatie.

Belangrijkste moderne processorarchitecturen

Zoals we al hebben gezegd, is de functie van de processor het interpreteren van informatie. Gegevens worden uit verschillende geheugensystemen geladen in de vorm van binaire code, en het is deze code die door de processor door applicaties moet worden omgezet in bruikbare gegevens. Deze interpretatie wordt geïmplementeerd met behulp van een reeks instructies, die de processorarchitectuur bepalen.

Momenteel zijn de twee belangrijkste gebruikte architecturen RISC en CISC. RISC geeft leven aan processors die zijn ontwikkeld door het Britse bedrijf ARM, dat aanzienlijk is gegroeid met de opkomst van mobiele apparaten. Bovendien is PowerPC, de architectuur waaruit Apple-computers, servers en de Xbox 360- en PlayStation 3-consoles voortkwamen, gebaseerd op RISC. CISC is een architectuur die wordt gebruikt in AMD Intel- en X86-64 X86-processors.

Wat betreft de vraag welke architectuur beter is: er is altijd gezegd dat schonere en meer geoptimaliseerde RISC de toekomst van computergebruik zal zijn. Intel en AMD zijn echter nooit bezweken voor de bocht en zijn erin geslaagd een zeer sterk ecosysteem rond hun processors te creëren, die, hoewel zwaar vervuild door verouderde achterwaartse compatibiliteitselementen, hun concurrenten altijd hebben ondersteund.

Over het geheel genomen zullen grotere processors, dankzij hun flexibiliteit en relatieve productiegemak, nog een aantal jaren centraal blijven staan ​​in het moderne computergebruik. Maar we moeten altijd onthouden dat door de jaren heen parallelle technologieën zijn geëvolueerd om de werklast te helpen decentraliseren, en dat vandaag de dag meer dan ooit GPU's, krachtiger maar minder flexibel, bijna hetzelfde belang beginnen te winnen.

Video: Wat is CPU [Central Processing Unit, CPU] - Snel en duidelijk!

Het belangrijkste onderdeel van elke computer is de computer processor (microprocessor)- een door software bestuurd informatieverwerkingsapparaat, vervaardigd in de vorm van een of meer grootschalige of ultragrote geïntegreerde schakelingen.

De processor bevat de volgende componenten:

controle apparaat- genereert en levert op de juiste momenten aan alle pc-elementen bepaalde stuursignalen (stuurpulsen), bepaald door de bijzonderheden van de uitgevoerde operatie en de resultaten van eerdere operaties;

rekenkundige logische eenheid (ALU)- ontworpen om alle rekenkundige en logische bewerkingen op numerieke en symbolische informatie uit te voeren;

coprocessor- een extra blok dat nodig is voor complexe wiskundige berekeningen en bij het werken met grafische en multimediaprogramma's;

registers voor algemene doeleinden- snelle geheugencellen, voornamelijk gebruikt als verschillende tellers en verwijzingen naar de pc-adresruimte, waarvan de toegang de snelheid van het uitvoerende programma aanzienlijk kan verhogen;

cache-geheugen- een snel geheugenblok voor kortetermijnopslag, registratie en uitvoer van informatie die op een bepaald moment wordt verwerkt of bij berekeningen wordt gebruikt. Dit verbetert de processorprestaties;

databus- interfacesysteem dat gegevensuitwisseling met andere pc-apparaten implementeert;

klokgenerator(impulsen);

interrupt-controller;

De belangrijkste kenmerken van de processor zijn:

Klokfrequentie- het aantal elementaire bewerkingen (cycli) dat de processor in één seconde uitvoert. De kloksnelheid wordt gemeten in megahertz (MHz) of gigahertz (GHz). Hoe hoger de kloksnelheid, hoe sneller de processor werkt. Deze bewering geldt voor één generatie processors, aangezien verschillende processormodellen een verschillend aantal klokcycli nodig hebben om bepaalde acties uit te voeren.

Beetje diepte- het aantal binaire cijfers (bits) aan informatie dat in één klokcyclus wordt verwerkt (of verzonden). De bitgrootte bepaalt ook het aantal binaire bits dat in de processor kan worden gebruikt om RAM te adresseren.

De processors kenmerken zich verder door: type processorkern(productietechnologie bepaald door de dikte van de minimale elementen van de microprocessor); busfrequentie, waar ze werken; cachegrootte;die tot een bepaalde familie behoren(evenals generatie en wijziging); "vormfactor"(apparaat- en uiterlijkstandaard) en extra functies(bijvoorbeeld de aanwezigheid van een speciaal systeem van "multimedia-opdrachten" ontworpen om het werk met afbeeldingen, video en geluid te optimaliseren).

Tegenwoordig hebben bijna alle desktop IBM PC-compatibele computers processors van twee grote fabrikanten (twee families): Intel En AMD.

Gedurende de hele geschiedenis van de ontwikkeling van de IBM PC zijn er acht hoofdgeneraties geweest in de Intel-microprocessorfamilie (van i8088 tot Pentium IV). Bovendien heeft Intel Corporation spin-off-generaties Pentium-processors geproduceerd en blijft deze produceren (Pentium Pro, Pentium MMX, Intel Celeron, enz.). Generaties Intel-microprocessors verschillen qua snelheid, architectuur, vormfactor, enz. Bovendien worden er in elke generatie verschillende wijzigingen aangebracht.

Een concurrent van Intel-microprocessors vandaag de dag is de AMD-familie van microprocessors: Athlon, Sempron, Opteron (Shanghai), Phenom.

Intel- en AMD-microprocessors zijn niet compatibel (hoewel beide IBM PC-compatibel zijn en dezelfde programma's ondersteunen) en vereisen bijpassende moederborden en soms geheugen.

Voor pc's zoals Macintosh (Apple) worden hun eigen processors van de familie geproduceerd Mac.

CPU

Intel 80486DX2 in keramisch PGA-pakket.

Intel Celeron 400 socket 370 in een plastic PPGA-behuizing, onderaanzicht.

Intel Celeron 400 socket 370 in een plastic PPGA-behuizing, bovenaanzicht.

Intel Celeron 1100 socket 370 in FC-PGA2 behuizing, onderaanzicht.

Intel Celeron 1100 socket 370 in FC-PGA2 behuizing, bovenaanzicht.

CPU (CPU; CPU- Engels centrale verwerkingseenheid, letterlijk - centraal computerapparaat) - uitvoerder van machine-instructies, onderdeel van de computerhardware of programmeerbare logische controller, verantwoordelijk voor het uitvoeren van bewerkingen gespecificeerd door programma's.

Moderne CPU's, geïmplementeerd in de vorm van afzonderlijke microcircuits (chips) die alle functies implementeren die inherent zijn aan dit type apparaat, worden microprocessors genoemd. Sinds het midden van de jaren tachtig hebben deze laatste vrijwel alle andere typen CPU's vervangen, waardoor de term steeds vaker wordt gezien als een gewoon synoniem voor het woord ‘microprocessor’. Dit is echter niet waar: de centrale verwerkingseenheden van sommige supercomputers zijn zelfs vandaag de dag complexe arrays van grootschalige geïntegreerde schakelingen (LSI) en zeer grootschalige geïntegreerde schakelingen (VLSI).

Oorspronkelijk de term Centrale verwerkingseenheid beschreef een gespecialiseerde klasse van logische machines die zijn ontworpen om complexe computerprogramma's uit te voeren. Omdat dit doel vrij nauw overeenkwam met de functies van de computerprocessors die destijds bestonden, werd het uiteraard overgebracht naar de computers zelf. Het gebruik van de term en de afkorting ervan met betrekking tot computersystemen begon in de jaren zestig. Het ontwerp, de architectuur en de implementatie van processors zijn sindsdien verschillende keren veranderd, maar hun belangrijkste functies blijven hetzelfde als voorheen.

Vroege CPU's werden gemaakt als unieke componenten voor unieke, zelfs unieke computersystemen. Later stapten computerfabrikanten over van de dure methode van het ontwikkelen van processors die ontworpen waren om één of meer zeer gespecialiseerde programma's uit te voeren, naar de massaproductie van typische klassen van multifunctionele processorapparaten. De trend naar standaardisatie van computercomponenten ontstond in een tijdperk van snelle ontwikkeling van halfgeleiderelementen, mainframes en minicomputers, en werd met de komst van geïntegreerde schakelingen zelfs nog populairder. De creatie van microcircuits maakte het mogelijk om de complexiteit van CPU's verder te vergroten en tegelijkertijd hun fysieke omvang te verkleinen. De standaardisatie en miniaturisatie van processors heeft geleid tot de diepe penetratie van daarop gebaseerde digitale apparaten in het dagelijks leven van de mens. Moderne processors zijn niet alleen te vinden in hightech apparaten zoals computers, maar ook in auto's, rekenmachines, mobiele telefoons en zelfs kinderspeelgoed. Meestal worden ze weergegeven door microcontrollers, waarbij naast het computerapparaat ook extra componenten (interfaces, invoer-/uitvoerpoorten, timers, enz.) zich op de chip bevinden. De moderne computermogelijkheden van een microcontroller zijn vergelijkbaar met die van personal computerprocessors van tien jaar geleden, en overtreffen vaker zelfs aanzienlijk hun prestaties.

Von Neumann-architectuur

De meeste moderne personal computerprocessors zijn over het algemeen gebaseerd op een versie van het cyclische sequentiële verwerkingsproces, uitgevonden door John von Neumann.

D. von Neumann bedacht in 1946 een plan voor het bouwen van een computer.

Hieronder worden de belangrijkste stappen in dit proces beschreven. Verschillende architecturen en verschillende teams kunnen aanvullende stappen vereisen. Rekenkundige instructies kunnen bijvoorbeeld extra geheugentoegang vereisen die operanden leest en resultaten schrijft. Een onderscheidend kenmerk van de von Neumann-architectuur is dat instructies en gegevens in hetzelfde geheugen worden opgeslagen.

Uitvoeringscyclusfasen:

1. De processor plaatst het in het programmatellerregister opgeslagen nummer op de adresbus en geeft een leescommando aan het geheugen;
2. Het ingestelde nummer is een adres voor geheugen; het geheugen, dat het adres en het leescommando heeft ontvangen, plaatst de inhoud die op dit adres is opgeslagen op de databus en rapporteert de gereedheid;
3. De processor ontvangt een getal van de databus, interpreteert dit als een commando (machine-instructie) van zijn instructiesysteem en voert dit uit;
4. Als de laatste instructie geen aftakkingsinstructie is, verhoogt de processor het getal dat in de programmateller is opgeslagen met één (ervan uitgaande dat de lengte van elke instructie één is); als resultaat wordt daar het adres van het volgende commando gevormd;
5. Stap 1 wordt opnieuw uitgevoerd.

Deze lus wordt onveranderlijk uitgevoerd en wordt aangeroepen proces(vandaar de naam van het apparaat).

Tijdens het proces leest de processor een reeks instructies in het geheugen en voert deze uit. Deze reeks opdrachten wordt een programma genoemd en vertegenwoordigt het algoritme voor de nuttige werking van de processor. De volgorde van het lezen van commando's verandert als de processor een sprongcommando leest - het adres van het volgende commando kan dan verschillen. Een ander voorbeeld van een proceswijziging is wanneer een stopcommando wordt ontvangen of wordt overgeschakeld naar de hardware-interruptmodus.

CPU-opdrachten vormen het laagste niveau van computerbesturing, dus de uitvoering van elke opdracht is onvermijdelijk en onvoorwaardelijk. Er wordt niet gecontroleerd of de uitgevoerde acties acceptabel zijn; met name het mogelijke verlies van waardevolle gegevens wordt niet gecontroleerd. Om ervoor te zorgen dat de computer alleen geldige acties uitvoert, moeten de opdrachten op de juiste manier in het vereiste programma zijn georganiseerd.

De snelheid van de overgang van de ene fase van de cyclus naar de andere wordt bepaald door de klokgenerator. De klokgenerator produceert pulsen die als ritme dienen voor de centrale processor. De frequentie van de klokpulsen wordt de klokfrequentie genoemd.

Pijpleiding architectuur

Pijplijnarchitectuur ( pijpleidingen) werd in de centrale processor geïntroduceerd om de prestaties te verbeteren. Om elke opdracht uit te voeren, is het doorgaans nodig om een ​​bepaald aantal soortgelijke bewerkingen uit te voeren, bijvoorbeeld: een opdracht ophalen uit RAM, de opdracht decoderen, de operand in RAM adresseren, de operand uit RAM ophalen, de opdracht uitvoeren, schrijven het resultaat naar RAM. Elk van deze handelingen houdt verband met één fase van de transportband. Een MIPS-I-microprocessorpijplijn bevat bijvoorbeeld vier fasen:

• ontvangst- en decoderingsinstructies (Fetch)
• adresseren en ophalen van een operand uit RAM (geheugentoegang)
• het uitvoeren van rekenkundige bewerkingen
• het resultaat van de bewerking opslaan (Store)

Na vrijlating k In de eerste fase van de lopende band begint ze meteen aan het volgende commando. Als we aannemen dat elke fase van de lopende band een tijdseenheid aan zijn werk besteedt, dan wordt het uitvoeren van een commando op een lopende band met lengte N stappen zal ondernemen N In het meest optimistische geval wordt het resultaat van het uitvoeren van elk volgend commando echter na elke tijdseenheid verkregen.

Bij afwezigheid van een pijplijn zal het uitvoeren van het commando inderdaad duren N tijdseenheden (aangezien de opdracht nog steeds moet worden opgehaald, gedecodeerd, enz. om uit te voeren), en om uit te voeren M opdrachten hebben tijdseenheden nodig; bij gebruik van een pijplijn (in het meest optimistische geval) om uit te voeren M het enige wat je nodig hebt zijn commando's N + M eenheden van tijd.

Factoren die de efficiëntie van de transportband verminderen:

1. downtime van de pijplijn wanneer sommige fasen niet worden gebruikt (het adresseren en ophalen van een operand uit RAM is bijvoorbeeld niet nodig als de instructie op registers werkt);
2. wacht: als de volgende opdracht het resultaat van de vorige gebruikt, kan de laatste niet beginnen met uitvoeren voordat de eerste is uitgevoerd (dit wordt verholpen door gebruik te maken van buiten de juiste volgorde uitgevoerde uitvoering);
3. het opruimen van de pijplijn wanneer een vertakkingscommando deze treft (dit probleem kan worden opgelost met behulp van vertakkingsvoorspelling).

Sommige moderne processors hebben meer dan 30 fasen in de pijplijn, wat de processorprestaties verhoogt, maar tot veel downtime leidt (bijvoorbeeld in het geval van een fout in de voorspelling van een voorwaardelijke vertakking).

Superscalaire architectuur

De mogelijkheid om meerdere machine-instructies in één processorcyclus uit te voeren. De komst van deze technologie heeft geleid tot een aanzienlijke toename van de productiviteit.

x86 (hoewel deze processors jarenlang alleen CISC waren in termen van het externe instructiesysteem).

John Cocke uit.

Dual-coreprocessors omvatten concepten zoals de aanwezigheid van logische en fysieke kernen: een dual-core Intel Core Duo-processor bestaat bijvoorbeeld uit één fysieke kern, die op zijn beurt is verdeeld in twee logische kernen. De Intel Core 2 Quad-processor bestaat uit vier fysieke kernen, wat de snelheid aanzienlijk beïnvloedt.

Op dit moment zijn dual- en quad-coreprocessors overal verkrijgbaar, met name Intel Core 2 Duo op de 65 nm Conroe-kern (later de 45 nm Wolfdale-kern) en Athlon64X2 gebaseerd op de K8-microarchitectuur. In november 2006 werd de eerste vier-core Intel Core 2 Quad-processor op basis van de Kentsfield-kern uitgebracht, een samenstel van twee Conroe-kristallen in één pakket. De afstammeling van deze processor was de Intel Core 2 Quad op de Yorkfield-kern (45 nm), architectonisch vergelijkbaar met de Kentsfield, maar met een grotere cachegrootte en werkfrequenties.

AMD heeft zijn eigen weg gevolgd door quad-coreprocessors als één enkele chip te produceren (in tegenstelling tot Intel, wiens processors feitelijk twee dual-corechips aan elkaar lijmen). Ondanks alle vooruitstrevendheid van deze aanpak was de eerste ‘quad-core’ van het bedrijf, genaamd AMD Phenom X4, niet erg succesvol. De achterstand ten opzichte van hedendaagse processors van concurrenten varieerde van 5 tot 30 procent of meer, afhankelijk van het model en de specifieke taken.

Op dit moment (Q1-2 2009) hebben beide bedrijven hun lijnen van quad-core processors geüpdatet. Intel introduceerde de Core i7-familie, bestaande uit drie modellen die op verschillende frequenties werken. De belangrijkste hoogtepunten van deze processor zijn het gebruik van een driekanaals geheugencontroller (type DDR-3) en acht-core emulatietechnologie (handig voor sommige specifieke taken). Dankzij de algemene optimalisatie van de architectuur was het bovendien mogelijk om de processorprestaties bij veel soorten taken aanzienlijk te verbeteren. De zwakke kant van het platform dat Core i7 gebruikt, zijn de buitensporige kosten, aangezien de installatie van deze processor een duur moederbord op de Intel-X58-chipset en een driekanaals DDR3-geheugenset vereist, die momenteel ook duur is.

AMD introduceerde op zijn beurt een reeks Phenom II X4-processors. Bij de ontwikkeling ervan hield het bedrijf rekening met zijn fouten: het cachevolume werd vergroot (duidelijk onvoldoende voor de eerste Phenom) en de productie van de processor werd overgebracht naar een 45 nm-procestechnologie, die het mogelijk maakte de warmteontwikkeling te verminderen en de werkfrequenties aanzienlijk verhogen. Over het algemeen is de AMD Phenom II X4 qua prestaties vergelijkbaar met Intel-processors van de vorige generatie (Yorkfield-kern) en loopt hij aanzienlijk achter op de Intel Core i7. Rekening houdend met de gematigde kosten van het platform op basis van deze processor, zien de marktvooruitzichten er echter veel veelbelovender uit dan die van zijn voorganger.

Caching

Caching is het gebruik van extra snel geheugen (cachegeheugen) om kopieën van informatieblokken uit het hoofdgeheugen (RAM) op te slaan, waarvan de kans groot is dat deze in de nabije toekomst toegankelijk zullen zijn.

Er zijn caches van het 1e, 2e en 3e niveau. De cache van het eerste niveau heeft de laagste latentie (toegangstijd), maar is klein van formaat; bovendien zijn de caches van het eerste niveau vaak multi-ported. Zo konden AMD K8-processors 64-bits schrijven + 64-bits lezen of twee 64-bits leesbewerkingen per klok uitvoeren, AMD K8L kon twee 128-bits lees- of schrijfbewerkingen in elke combinatie uitvoeren, Intel Core 2-processors konden 128-bits lees- of schrijfbewerkingen uitvoeren. bit schrijven + 128-bit lezen per slag. Niveau 2-caches hebben doorgaans aanzienlijk hogere toegangslatenties, maar ze kunnen veel groter worden gemaakt. Niveau 3-cache is de grootste en behoorlijk langzaam, maar nog steeds veel sneller dan RAM.

Parallelle architectuur

De von Neumann-architectuur heeft het nadeel dat deze sequentieel is. Hoe groot de hoeveelheid gegevens ook moet worden verwerkt, elke byte ervan zal door de centrale processor moeten gaan, zelfs als op alle bytes dezelfde bewerking moet worden uitgevoerd. Dit effect wordt genoemd knelpunt van Neumann.

Om dit nadeel te ondervangen, werd een beroep gedaan op processorarchitecturen parallel. Parallelle processors worden gebruikt in supercomputers.

Mogelijke opties voor parallelle architectuur kunnen zijn (volgens de classificatie van Flynn):

Processor-productietechnologie

Geschiedenis van de processorontwikkeling

De eerste commercieel verkrijgbare microprocessor was de 4-bit Intel 4004. Deze werd opgevolgd door de 8-bit Intel 8080 en 16-bit 8086, die de basis legden voor de architectuur van alle moderne desktopprocessors. Maar vanwege de opkomst van 8-bit geheugenmodules werd de 8088 uitgebracht, een kloon van de 8086 met een 8-bit geheugenbus. Dit werd gevolgd door de wijziging 80186. De 80286-processor introduceerde een beveiligde modus met 24-bits adressering, waardoor maximaal 16 MB geheugen kon worden gebruikt. De Intel 80386-processor verscheen in 1985 en introduceerde een verbeterde beschermde modus, 32-bits adressering, waardoor het gebruik van maximaal 4 GB RAM en ondersteuning voor een virtueel geheugenmechanisme mogelijk was. Deze lijn processors is gebouwd op een registercomputermodel.

Parallel daaraan worden microprocessors ontwikkeld die het stack computing-model als basis nemen.

Moderne productietechnologie

In moderne computers zijn processors ontworpen als een compacte module (ongeveer 5x5x0,3 cm groot) die in een ZIF-socket wordt gestoken. De meeste moderne processors zijn geïmplementeerd in de vorm van een enkele halfgeleiderchip die miljoenen, en recenter zelfs miljarden transistors bevat. In de eerste computers waren processors omvangrijke eenheden, die soms hele kasten en zelfs kamers in beslag namen, en bestonden uit een groot aantal afzonderlijke componenten.

Begin jaren zeventig maakten doorbraken in de LSI- en VLSI-technologie (grootschalige en zeer grootschalige geïntegreerde schakelingen) het mogelijk om alle benodigde CPU-componenten in één enkel halfgeleiderapparaat onder te brengen. Er verschenen zogenaamde microprocessors. Nu zijn de woorden microprocessor en processor praktisch synoniem geworden, maar dat was niet het geval, omdat conventionele (grote) computers en microprocessorcomputers nog minstens 10-15 jaar vreedzaam naast elkaar bestonden, en pas begin jaren 80 verdrongen microprocessors hun oudere broers. . Het moet gezegd worden dat de overgang naar microprocessors het later mogelijk maakte om personal computers te creëren, die nu in bijna elk huis zijn doorgedrongen.

Kwantumprocessors

Processoren waarvan de werking volledig gebaseerd is op kwantumeffecten. Momenteel wordt er gewerkt aan het creëren van werkende versies van kwantumprocessors.

Russische microprocessors

De ontwikkeling van microprocessors in Rusland wordt uitgevoerd door MCST CJSC. Hij ontwikkelde en bracht universele RISC-microprocessors in productie met ontwerpstandaarden van 130 en 350 nm. De ontwikkeling van de nieuwe generatie superscalaire processor Elbrus is voltooid. De belangrijkste consumenten van Russische microprocessors zijn militair-industriële complexe ondernemingen.

Geschiedenis van ontwikkeling

Andere nationale projecten

China

Zie ook

Opmerkingen

Koppelingen

• Binnenlandse multi-coreprocessors "Multikor", RISC+DSP, voor militair-industrieel complex
• De overheid heeft de accijnzen op verwerkers op 18-09-2007 opgeheven
• Intel introduceerde op 12 februari 2007 een 80-coreprocessor Ferra.ru

De zwakste kant van elk antivirusprogramma is de veroudering van de antivirusdatabases. Hoe minder vaak u de database bijwerkt, hoe slechter de bescherming. Antivirus NOD32 van Eset is naar mijn mening het beste. Hoewel de vierde versie duidelijk “bloatware” (opgeblazen software) is, kan deze nog steeds goed overweg met zijn taak: bescherming tegen virusinfecties.

Eset NOD32- Dit is een commercieel product. Servers met zijn updates worden gebeld spiegels. Wanneer u een licentie aanschaft, krijgt u de mogelijkheid om te updaten vanaf de officiële Eset-servers. Maar als je het idee van piraterij niet erg vindt en bereid bent de wet te overtreden, dan is hier een lijst met adressen met antivirusdatabasespiegels NOD32:

Aandacht. Ik ben overgestapt op Linux, nu heb ik geen tijd en geen behoefte om nieuwe piratenspiegels te testen. Daarom is het bijwerken van het artikel tijdelijk stopgezet.


Werkende servers:
Verboden spiegels:

http://www.kuzaxak.com/	ESS5
http://ss5.pp.ua:2221/	ESS5
http://nodupdate.ru/	ESS5
http://7plus7.ru/kub/eset_upd/	ESS5
http://zzzupd.no-ip.org/eset_upd/	ESS5
http://biysk.pro/nod/	ESS5
http://nod32-updates.rusvan.ru/	ESS5
http://polter.no-ip.info/upd_4.xxx/	ESS5
http://176.111.248.8/	ESS5
http://avbase.tomsk.ru/files/nod32/v3/	ESS5
http://itsupp.com/downloads/nod_update/	ESS5-1 dag
http://eset.tiserver.org/eset_upd/v5/	ESS5-3 dagen

Recordtype " - n dagen’ laat zien hoe op het moment van inspectie De updates op deze spiegel blijven achter bij de huidige databases.

Hoe u een update in de antivirus zelf instelt

Ik neem bijvoorbeeld ESS4, dit is een firewall + NOD32-antivirus. Elke andere versie van de antivirus wordt op dezelfde manier geconfigureerd. Open het hoofdprogrammavenster, klik op F5- we gaan naar de instellingen. Daar vinden we een punt "Update". Klik aan de rechterkant van het venster op de knop "Wijziging".

Voer in het venster dat verschijnt een nieuwe server in en klik op "Toevoegen".



Nadat u alle servers heeft toegevoegd, klikt u één keer op OK. We zijn terug in de instellingen. Links van de knop " Wijziging"er is een vervolgkeuzelijst -" Server bijwerken". Nu zouden de servers die zojuist zijn toegevoegd in deze lijst moeten verschijnen. Selecteer een van deze of het item " Automatisch selecteren". Klik op OK en start de update in het hoofdprogrammavenster.

Handmatige update. Nod32Bekijk

Als de antivirus niet kan worden bijgewerkt vanaf de door u opgegeven servers, betekent dit dat dit ook niet het geval is server is dood, of het adres klopt niet, of misschien gewoon “stormen op de zon” :). Er is een uitweg: handmatige update. Download het programma vanaf hier Nod32Bekijk nieuwste versie. De naam is veranderd, het programma is hetzelfde. Het hoofdprogrammavenster ziet er ongeveer zo uit:


Nod32 Updateviewer v4.21.2

In de rechterbovenhoek bevindt zich een schakelaar tussen programmamodules. Afhankelijk van de opstelling die je kiest, kunnen er meer iconen aanwezig zijn dan op de afbeelding. Selecteer de gewenste module - " Eset Nod v3/v4-update". Toen binnen veld (1) voer het serveradres in, klik op " Test ". Als de server nog leeft, dan veld (2) het zal aan de lijst worden toegevoegd. We herhalen de toevoegprocedure met de overige servers. Er is een FAQ over het programma op de website van de ontwikkelaar, zie knop (3).

Updaten via Nod32View: V veld (2) dubbelklik op een willekeurig adres. Het programma zal een verzoek sturen en binnenkort zal de versie van de antivirusdatabases die beschikbaar zijn op deze mirror naast het adres verschijnen. Pas daarna kunt u vanaf deze server updaten. Of RMB op het adres, selecteer " Spiegel bijwerken", of de knop " Update" in het hoofdmenu. Als " Update"niet beschikbaar" betekent:

• of de nieuwste databases zijn al gedownload;
• of de server is niet geselecteerd;
• of de spiegeldatabaseversie is niet ontvangen.

Het downloaden van de databases via Nod32View is slechts het halve werk. U moet ook naar de antivirusinstellingen gaan (zie hierboven) en daarin het pad naar de lokale spiegelserver met de databases op uw computer opgeven. Dit is hetzelfde pad waar Nod32View downloadt updates (zie Nod32View-instellingen, tabblad " Spiegel"). Let op: in Figuren 1 en 2 heb ik het pad naar de lokale databasespiegel gespecificeerd en geselecteerd - .

Na alle instellingen in beide programma's en het updaten van de lokale mirror via Nod32View, hoef je alleen nog maar de update van de antivirus zelf uit te voeren. U kunt deze programma's zo configureren dat ze automatisch worden bijgewerkt. Hoe - lees de handleidingen.

Nog een paar woorden over Nod32View

Woord eerst :). Dit programma heeft één groot nadeel: de auteur wil dat je periodiek de nieuwe versie downloadt, waarover je na de vervaldatum bericht ontvangt. In dit geval werkt de oude versie helemaal niet meer. De motivatie van de auteur lijkt mij gespannen: " Vaak vinden er kritische veranderingen plaats in de brongegevens en werkt het programma niet meer volledig.", etc. (zie FAQ voor het programma, eerste vraag). Hoe dan ook, wees voorbereid op zo'n verrassing.

Woord twee: Nod32View is ook handig omdat u hiermee het netwerk kunt bijwerken onder de bescherming van Nod32, of updates kunt overbrengen naar computers buiten het netwerk. Het volstaat om de map te delen met de spiegel op het netwerk of nieuwe databases naar een flashstation te kopiëren.

UPD: Nod32View gehackt

Ik ben de eis van NodView om te updaten beu. Oude versies (van een jaar geleden) doen uitstekend werk met de taak die in dit artikel wordt gesteld. In zoverre heeft de ontwikkelaar ons geen keuze gegeven" downloaden of niet downloaden"nieuwe versie, ik heb me verdiept in de code van het programma. Nod32View v5.04, losgemaakt van de datum met de reclame uitgesneden, download. Gebruik op eigen risico en risico;)

Hoe verboden spiegels te gebruiken

Methode 1: Planner + NodView

De dag is niet ver weg waarop ESET-specialisten alle mij bekende piratenspiegels zullen behandelen, en Nod32 zal weigeren te updaten. Er zijn twee opties: eindelijk een licentie kopen en de wet niet overtreden, of NodView aan de Nod32-planner koppelen en de eerste configureren om automatisch updates voor de tweede te downloaden. Ik zal niet in detail treden over “kopen”, alles staat op de website eset.com. Laten we de piratenmethode eens nader bekijken.

Naast de antivirus zelf heeft u de huidige versie van Nod32View nodig. Ik heb momenteel 5.02.2. Het allereerste dat u hoeft te doen, is het bestand “nod32view.exe” toevoegen aan de antivirusuitzonderingen. NodView ondersteunt bediening via de opdrachtregel. Wij zijn geïnteresseerd in de volgende callopties:

NOD32view.exe /auto - Voert een automatische update één keer uit
NOD32view.exe v4:http://server/path/ - Downloadt de update van de opgegeven server

Automatisch updaten is een groot probleem: (Om het te laten werken, maakt het niet uit of je het via de programmaknop of vanaf de opdrachtregel start, je hebt het volgende nodig:

1. Selecteer in de NodView-instellingen (tabblad Spiegel) voor welke servers u een automatische update wilt uitvoeren, en wanneer u v4/v5 selecteert, wordt de vlag voor v3 automatisch verhoogd! Waarvoor?!
2. Laten we zeggen dat we automatische update voor v4 hebben gekozen (samen met v3). We gaan naar het juiste gedeelte en markeren de spiegels waarop we nieuwe kleding moeten zoeken. De serverpoll gaat naar de eerste die geschikt is op datum/versie. Alles klopt hier. Maar om NodView iets te laten downloaden, is geduld nodig%(Downloaden zal helemaal niet werken, Als:
   • de verbinding met de spiegel zal verloren gaan
   • de versie van de databases past op de een of andere manier niet in de geselecteerde sectie (databases gemarkeerd met een rood kruis of databases voor een andere versie van Nod32)
   • Er zijn meerdere spiegels met passende voetjes geselecteerd! (getest in de praktijk)

Ik besloot de automatische update achterwege te laten en een specifieke mirror op de opdrachtregel op te geven. Alles werkt hier prima. Updates worden gedownload van de opgegeven server ongeacht de NodView-instellingen, doen de hierboven beschreven problemen zich ook niet voor. De download kan alleen worden onderbroken als de verbinding met de spiegel wordt verbroken.

Offtopic. Meer over de “logica” van Nod32View: we nemen het mirror-adres, bijvoorbeeld http://katana.pp.ru/eset_upd/ en proberen het toe te voegen in de v3-sectie. Als de spiegel reageert (soms liegt hij), dan zal NodView aanbieden om deze aan de sectie toe te voegen. Tegelijkertijd krijgen we informatie dat de spiegel nieuwe dingen bevat voor Nod32 ESS5. Oké, versie vijf, laten we proberen toe te voegen hetzelfde adres in sectie v5. Tegelijkertijd voegt NodView het om de een of andere reden toe aan http://katana.pp.ru/eset_upd/ v5/, en verklaart vervolgens dat er niets is gevonden! Waar is de logica!?

Nadat u een geschikte spiegel hebt gekozen, hoeft u alleen maar de taak in de antivirusplanner in te vullen " Een externe applicatie starten". Er zijn hier geen problemen, hier is een screenshot van het meest interessante deel in mijn instellingen:



Let op: er is een dagelijkse update gepland Later start NodView. De update-instellingen geven het lokale pad aan naar de databases waar NodView ze zal opslaan.

Het is mogelijk dat de planner van uw versie van Nod32 niet werkt zoals verwacht. Dan blijft de kruk hetzelfde en wordt de Windows-planner of een ander alternatief gebruikt. Je kunt ook op de een of andere manier een schema instellen in NodView, maar ik beheers dit deel van de “wondersoftware” niet.

Methode 2: vervang de spiegel via hosts

Ik heb onlangs een nieuw idee gevonden op deze site. Het is vreemd dat ik hier zelf niet aan heb gedacht: (Het is geen kinderachtige methode, als het niet duidelijk is hoe het werkt, dan is het beter om het niet te gebruiken. Het punt is om de IP-adressen van officiële Nod32-servers te vervangen door de adressen van illegale mirrors. De vervanging werkt op een specifieke machine en vervolgens totdat de antivirus het bestand opschoont" gastheren".

Laten we bijvoorbeeld een verboden spiegel nemen http://slim-server.pp.ua:2221/. Via elke whois-service, bijvoorbeeld 1whois.ru, achterhalen we het IP-adres van deze site, 91.222.61.197. Wij schrijven ons in [../windows/system32/drivers/etc/hosts] correspondentie:

91.222.61.197 um10.eset.com Aan de linkerkant staat het IP-adres van de site met een piratenspiegel, aan de rechterkant is de officiële Nod32-updateserver.

In de Nod32-update-instellingen specificeren we een bijna echte spiegel: http://um10.eset.com:2221/ en dat is alles, het werkt! Bovendien hoef je de machine niet eens te overbelasten, Nod leest zonder problemen “zijn” spiegel :)

Let op: er mag maar één site op het IP-adres staan, anders zal de host het pakket niet omzetten, omdat hij de opgegeven DNS-naam niet kan vinden. U kunt erachter komen hoeveel sites er op een IP-adres zijn op dezelfde pagina waarop u de IP-bijnaam van de mirror heeft ontvangen. Op 1whois.ru is er ook een aparte optie onder het zoekveld: " Sites op hetzelfde IP-adres". Als er geen andere sites zijn, dan past de mirror bij de methode.

Het kan zijn dat zelfs met één site op een IP-adres de methode niet werkt, omdat De host voert een verplichte DNS-naamcontrole uit. Bijvoorbeeld 7plus7.ru gehost door Agava. En vermoedelijk heeft de site mogelijk zijn eigen bescherming, zoals het geval is met katana.pp.ru. Gebruik zulke sites dan gewoon niet :)

Wij zetten het idee om in een handige vorm. Van de volledige huidige lijst met verboden mirrors werkt de methode met het volgende: slim-server.pp.ua, ufo.te.ua, zuid-tver.ru, nod32.stbur.ru En polter.no-ip.info. We schrijven de overeenkomstige vervanging in gastheren:

91.222.61.197 um10.eset.com
109.197.139.148 um11.eset.com
194.44.203.66 um12.eset.com
92.124.196.45 um13.eset.com
188.255.98.95 um14.eset.com

Nu voegen we nieuwe spiegels toe aan Nod32:

http://um10.eset.com:2221/
http://um11.eset.com/eset_upd/
http://um12.eset.com/aids_update/eset_upd/
http://um13.eset.com/eset_upd/
http://um14.eset.com/upd_4.xxx/

Zolang de piratenspiegels leven, zal de update werken. Als een server uitvalt, schakelt u eenvoudig over naar de volgende of laat u de keuze zelfs over aan het oordeel van de antivirus.

Ondanks de wijdverbreide blokkering van upgradeservers voor NOD32 zijn we voortdurend op zoek naar nieuwe en werkende oplossingen. We zijn blij om een ​​andere server onder uw aandacht te brengen waarmee u deze antivirus kunt bijwerken.
De methode die wij aanbieden is niet alleen veel handiger, maar bespaart u ook de noodzaak om voortdurend naar werkende sleutels te zoeken; de update is op elk moment rechtstreeks via onze website beschikbaar.
Ondanks dat versie 8 het licht al heeft gezien Eset slimme beveiliging Statistieken geven welsprekend aan dat veel mensen de beproefde en betrouwbare versies 4 en 5 verkiezen.
Tegelijkertijd bevat de bijgewerkte versie van het programma een aantal verbeteringen en innovaties die de bescherming nog betrouwbaarder maken, dus ik raad u aan uw antivirusprogramma bij te werken nadat u de volledige recensie hebt bekeken. We presenteren u ook gedetailleerde video-instructies over het downloaden, installeren en updaten van de nieuwe antivirus.

U kunt dus de volgende updateservers voor NOD32 proberen:

http://nod32.jimmy.com.ua/eset_upd/v4/ - de server is relevant voor versies 4, 5, 6, 7, 8. http://www.ut21.ru/v7/ - een back-upoptie, relevant voor alle applicatieversies.

Laat me kort de essentie van dergelijke bewegingen uitleggen. De betaalde versie maakt gebruik van een officiële server, waarvoor je voor een zeer aanzienlijk bedrag een licentie moet aanschaffen. Het is ook mogelijk om via alternatieve servers te updaten, maar de laatste tijd zijn deze periodiek onderworpen aan krachtige elektronische aanvallen. Onze server was daarop geen uitzondering, dus totdat het probleem is opgelost, bied ik u de volgende opties aan: de server vervangen of overstappen naar een zwakker en onbetrouwbaar antivirusprogramma. Beslis zelf.

Instructies voor het vervangen van de updateserver voor NOD32 Zoek het NOD32-pictogram in het systeemvak (rechteronderhoek van het scherm), klik er met de rechtermuisknop op en activeer de optie “»