Функционирование современных процессоров

Размещено на http://www.allbest.ru/

[Введите текст]

ВВЕДЕНИЕ

Процессоры персональных компьютеров отвечают единому стандарту, который задан фирмой Intel, мировым лидером в производстве процессоров для ПК. В старых компьютерах мы можем найти процессоры типов PentiumII, Pentium III, в новейших - Pentium 4. Фирма AMD выпускает процессоры, в общем аналогичные интеловским, но называются они немного иначе: K6 (пентиум второй), К7 или Athlon (пентиум третий). Поэтому AMD приходится предугадывать будущее индустрии, иногда опережая Intel с ее полумиллиардными доходами. Предсказуемо появление новых идей у отстающей компании - для нее это способ выжить. Но неожиданно то, что иногда эти идеи принимает на вооружение и Intel. Речь идет о IBM-совместимых персональных компьютерах. На нашем рынке, как, впрочем, и в мире, их подавляющее большинство. В расчёте именно на этот стандарт пишутся игры, программы и прочее.

В основе любой ПЭВМ лежит использование микропроцессоров. Он является одним из самых важнейших устройств в компьютере, которым привычно характеризуют уровень производительности ПК. Микропроцессор является "мозгом" и "сердцем" компьютера. Он осуществляет выполнение программ, работающих на компьютере, и управляет работой остальных устройств компьютера. Когда выбирают себе компьютер, первым делом выбирают себе микропроцессор, который будет соответствовать требованиям, тех или иных людей. От процессора зависит, как быстро будут запускаться программы, и даже насколько быстро будет происходить процесс архивации данных в WinRAR, не говоря уже о создании трёхмерной анимации в 3D MAX Studio. Из всего выше сказанного, я считаю, что моя тема очень актуальна и значима на сегодняшний день.



1. ФУНКЦИАНАЛЬНОСТЬ СОВРЕМЕННЫХ ПРОЦЕССОРОВ

1.1 История развития процессоров

История развития производства процессоров полностью соответствует истории развития технологии производства прочих электронных компонентов и схем.

Первым этапом, затронувшим период с 40-х по конец 50-х годов, было создание процессоров с использованием электромеханических реле, ферритовых сердечников (устройств памяти) и вакуумных ламп. Они устанавливались в специальные разъёмы на модулях, собранных в стойки. Большое количество таких стоек, соединённых проводниками, в сумме представляли процессор. Отличительной особенностью была низкая надёжность, низкое быстродействие и большое тепловыделение.

Вторым этапом, с середины 50-х до середины 60-х, стало внедрение транзисторов. Транзисторы монтировались уже на близкие к современным по виду платам, устанавливаемым в стойки. Как и ранее, в среднем процессор состоял из нескольких таких стоек. Возросло быстродействие, повысилась надёжность, уменьшилось энергопотребление.

Третьим этапом, наступившим в середине 60-х годов, стало использование микросхем. Первоначально использовались микросхемы низкой степени интеграции, содержащие простые транзисторные и резисторные сборки, затем по мере развития технологии стали использоваться микросхемы, реализующие отдельные элементы цифровой схемотехники (сначала элементарные ключи и логические элементы, затем более сложные элементы - элементарные регистры, счётчики, сумматоры), позднее появились микросхемы, содержащие функциональные блоки процессора - микропрограммное устройство, арифметико-логическое устройство, регистры, устройства работы с шинами данных и команд.

Четвёртым этапом, в начале 70-х годов, стало создание, благодаря прорыву в технологии создания БИС и СБИС (больших и сверхбольших интегральных схем, соответственно), микропроцессора - микросхемы, на кристалле которой физически были расположены все основные элементы и блоки процессора. Фирма Intel в 1971 году создала первый в мире 4-х разрядный микропроцессор 4004, предназначенный для использования в микрокалькуляторах. Постепенно практически все процессоры стали выпускаться в формате микропроцессоров. Исключением долгое время оставались только малосерийные процессоры, аппаратно оптимизированные для решения специальных задач (например, суперкомпьютеры или процессоры для решения ряда военных задач), либо процессоры, к которым предъявлялись особые требования по надёжности, быстродействию или защите от электромагнитных импульсов и ионизирующей радиации. Постепенно, с удешевлением и распространением современных технологий, эти процессоры также начинают изготавливаться в формате микропроцессора. Сейчас слова микропроцессор и процессор практически стали синонимами, но тогда это было не так, потому что обычные (большие) и микропроцессорные ЭВМ мирно сосуществовали ещё, по крайней мере, 10-15 лет, и только в начале 1980-х годов микропроцессоры вытеснили своих старших собратьев. Тем не менее, центральные процессорные устройства некоторых суперкомпьютеров даже сегодня представляют собой сложные комплексы, построенные на основе микросхем большой и сверхбольшой степени интеграции. Надо сказать, что переход к микропроцессорам позволил потом создать персональные компьютеры, которые теперь проникли почти в каждый дом.

Первым общедоступным микропроцессором был 4-разрядный Intel 4004, представленный 15 ноября 1971 года корпорацией Intel. Он содержал 2300 транзисторов, работал на тактовой частоте 92,6 кГц и стоил 300 долл.



Рис 1.1 - Intel 4040

Далее его сменили 8-разрядный Intel 8080 и 16-разрядный 8086, заложившие основы архитектуры всех современных настольных процессоров. Из-за распространённости 8-разрядных модулей памяти был выпущен дешевый 8088, упрощенная версия 8086, с 8-разрядной шиной памяти. Затем проследовала его модификация 80186.В процессоре 80286 появился защищённый режим с 24-битной адресацией, позволявший использовать до 16 Мб памяти. Процессор Intel 80386 появился в 1985 году и привнёс улучшенный защищённый режим, 32-битную адресацию, позволившую использовать до 4 Гб оперативной памяти и поддержку механизма виртуальной памяти. Эта линейка процессоров построена на регистровой вычислительной модели. Параллельно развиваются микропроцессоры, взявшие за основу стековую вычислительную модель. За годы существования микропроцессоров было разработано множество различных их архитектур. Многие из них (в дополненном и усовершенствованном виде) используются и поныне. Например Intel x86, развившаяся вначале в 32-битную IA-32, а позже в 64-битную x86-64 (которая у Intel называется EM64T). Процессоры архитектуры x86 вначале использовались только в персональных компьютерах компании IBM (IBM PC), но в настоящее время всё более активно используются во всех областях компьютерной индустрии, от суперкомпьютеров до встраиваемых решений. Также можно перечислить такие архитектуры как Alpha, POWER, SPARC, PA-RISC, MIPS (RISC-архитектуры) и IA-64 (EPIC-архитектура). В современных компьютерах процессоры выполнены в виде компактного модуля (размерами около 5Ч5Ч0,3 см), вставляющегося в ZIF-сокет. Большая часть современных процессоров реализована в виде одного полупроводникового кристалла, содержащего миллионы, а с недавнего времени даже миллиарды транзисторов.

1.2 Принцип работы процессора

Рис. 1.2 - Упрощенная структурная схема процессора

Ядро процессора - это его основная часть, содержащая все функциональные блоки и осуществляющая выполнение всех логических и арифметических операций.

На рисунке 1.2 приведена структурная схема устройства ядра процессора. Каждое ядро процессора состоит из нескольких функциональных блоков:

блока выборки инструкций;

блоков декодирования инструкций;

блоков выборки данных;

управляющего блока;

блоков выполнения инструкций;

блоков сохранения результатов;

блока работы с прерываниями;

ПЗУ, содержащего микрокод;

набора регистров;

счетчика команд.

Блок выборки инструкций осуществляет считывание инструкций по адресу, указанному в счетчике команд. Обычно, за такт он считывает несколько инструкций. Количество считываемых инструкций обусловлено количеством блоков декодирования, так как необходимо на каждом такте работы максимально загрузить блоки декодирования. Для того чтобы блок выборки инструкций работал оптимально, в ядре процессора имеется предсказатель переходов.

Предсказатель переходов пытается определить, какая последовательность команд будет выполняться после совершения перехода. Это необходимо, чтобы после условного перехода максимально нагрузить конвейер ядра процессора.

Блоки декодирования, как понятно из названия, - это блоки, которые занимаются декодированием инструкций, т.е. определяют, что надо сделать процессору, и какие дополнительные данные нужны для выполнения инструкции. Задача эта для большинства современных коммерческих процессоров, построенных на базе концепции CISC, - очень сложная. Дело в том, что длина инструкций и количество операндов - нефиксированные, и это сильно усложняет жизнь разработчикам процессоров и делает процесс декодирования нетривиальной задачей.

Часто отдельные сложные команды приходится заменять микрокодом - серией простых инструкций, в совокупности выполняющих то же действие, что и одна сложная инструкция. Набор микрокода прошит в ПЗУ, встроенном в процессоре. К тому же микрокод упрощает разработку процессора, так как отпадает надобность в создании сложноустроенных блоков ядра для выполнения отдельных команд, да и исправить микрокод гораздо проще, чем устранить ошибку в функционировании блока.

В современных процессорах, обычно, бывает 2-4 блока декодирования инструкций, например, в процессорах Intel Core 2 каждое ядро содержит по два таких блока.

Блоки выборки данных осуществляют выборку данных из КЭШ-памяти или ОЗУ, необходимых для выполнения текущих инструкций. Обычно, каждое процессорное ядро содержит несколько блоков выборки данных. Например, в процессорах Intel Core используется по два блока выборки данных для каждого ядра.

Управляющий блок на основании декодированных инструкций управляет работой блоков выполнения инструкций, распределяет нагрузку между ними, обеспечивает своевременное и верное выполнение инструкций. Это один из наиболее важных блоков ядра процессора.

Блоки выполнения инструкций включают в себя несколько разнотипных блоков:

ALU - арифметическое логическое устройство;

FPU - устройство по выполнению операций с плавающей точкой;

Блоки для обработки расширения наборов инструкций.

Дополнительные инструкции используются для ускорения обработки потоков данных, шифрования и дешифрования, кодирования видео и так далее. Для этого в ядро процессора вводят дополнительные регистры и наборы логики.

Наиболее популярными расширениями наборов инструкция являются:

MMX (Multimedia Extensions) - набор инструкций, разработанный компанией Intel, для ускорения кодирования и декодирования потоковых аудио и видео-данных;

SSE (Streaming SIMD Extensions) - набор инструкций, разработанный компанией Intel, для выполнения одной и той же последовательности операций над множеством данных с распараллеливанием вычислительного процесса. Наборы команд постоянно совершенствуются, и на данный момент имеются ревизии: SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4;

ATA (Application Targeted Accelerator) - набор инструкций, разработанный компанией Intel, для ускорения работы специализированного программного обеспечения и снижения энергопотребления при работе с такими программами. Эти инструкции могут использоваться, например, при расчете контрольных сумм или поиска данных;

3DNow - набор инструкций, разработанный компанией AMD, для расширения возможностей набора инструкций MMX;

AES (Advanced Encryption Standard) - набор инструкций, разработанный компанией Intel, для ускорения работы приложений, использующих шифрование данных по одноименному алгоритму.

Блок сохранения результатов обеспечивает запись результата выполнения инструкции в ОЗУ по адресу, указанному в обрабатываемой инструкции.

Блок работы с прерываниями. Работа с прерываниями - одна из важнейших задач процессора, позволяющая ему своевременно реагировать на события, прерывать ход работы программы и выполнять требуемые от него действия. Благодаря наличию прерываний, процессор способен к псевдопараллельной работе, т.е. к, так называемой, многозадачности.

Обработка прерываний происходит следующим образом. Процессор перед началом каждого цикла работы проверяет наличие запроса на прерывание. Если есть прерывание для обработки, процессор сохраняет в стек адрес инструкции, которую он должен был выполнить, и данные, полученные после выполнения последней инструкции, и переходит к выполнению функции обработки прерывания.

После окончания выполнения функции обработки прерывания, из стека считываются сохраненные в него данные, и процессор возобновляет выполнение восстановленной задачи.

Регистры - сверхбыстрая оперативная память (доступ к регистрам в несколько раз быстрее доступа к КЭШ-памяти) небольшого объема (несколько сотен байт), входящая в состав процессора, для временного хранения промежуточных результатов выполнения инструкций. Регистры процессора делятся на два типа: регистры общего назначения и специальные регистры.

Регистры общего назначения используются при выполнении арифметических и логических операций, или специфических операций дополнительных наборов инструкций (MMX, SSE и т.д.).

Регистры специального назначения содержат системные данные, необходимые для работы процессора. К таким регистрам относятся, например, регистры управления, регистры системных адресов, регистры отладки и т.д. Доступ к этим регистрам жестко регламентирован.

Счетчик команд - регистр, содержащий адрес команды, которую процессор начнет выполнять на следующем такте работы.

Центральный процессор несомненно можно назвать сердцем любого современного компьютера, представляющий собой очень маленький (с ноготь человека) кремниевый кристалл, содержащий огромное количество (несколько миллионов) транзисторов, размещённых в нём.

Быстродействие таких процессоров достигает около сотни или более миллионов команд (или инструкций) в секунду. Центральный процессор довольно часто называют чипом (от англ. chip - микросхема, а chipset - это набор микросхем). Такие распространенные слова, как центральный процессор, микропроцессор и чип стали в наше время синонимами. Вспомним, что действия центрального процессора заключаются в выполнении некоторой программы, т.е. набора вполне определенных команд, поступающих во вполне определенном порядке.

Процесс выполнения каждой команды состоит в следующем: сначала двоичный код команды извлекается из памяти по заданному адресу, затем этот код преобразуется во внутренний для процессора код - команда дешифруется. И, наконец, команда исполняется. Для выполнения многих команд добавляются действия по считыванию данных из памяти. Такие команды, естественно, выполняются дольше, что усложняет работу ЦП, создавая интервал времени, когда ЦП ожидает поступления данных. Чтобы ускорить работу ЦП, в современных компьютерах используется механизм конвейеризации. Смысл этого механизма состоит в том, что, пока одна команда извлекается из памяти, вторая в это же время дешифруется, а третья исполняется.

Рис. 1.3 - Схема работы процессора

Одновременно в конвейере может находиться 5 или 6 команд, каждая на разной стадии работы с ней. Таким образом, по завершении выполнения одной команды сразу начинается исполнение другой, которая к этому моменту уже извлечена из памяти и дешифрована. Механизм конвейеризации значительно увеличивает быстродействие компьютера.



1.3 Принцип работы многоядерных процессоров

Давайте вспомним историю развития процессоров. Если рассматривать историю развития начиная с самых первых центральных процессоров (i8086), то безусловно то, что повышение производительности достигалось путем повышения тактовой частоты. Но любая технология имеет свой технологический предел. Ведь при повышении рабочей частоты тепловыделение процессоров растет до очень больших значений. В этой ситуации уже не помогает ни активное теплоотведение, ни применение сверх тонких транзисторов.

Так как процессоростроение не стоит на месте, выход из этой ситуации был конечно же найден - многоядерность.

Многоядерность - это расположение на одном кристалле нескольких ядер, т.е. как бы два процессора в одном. Когда появились первые такие процессоры в компьютерных кругах были многочисленные споры о целесообразности такой технологии. Сейчас конечно уже никто не спорит, так как стало очевидно, что будущее именно за многоядерными процессорами.

Давайте рассмотрим чем же они лучше. Многоядерность по сути похожа на использование в одном ПК нескольких процессоров. Отличие только в том, что при расположении на одном кристалле они не являются полностью независимыми. При работе на обычном программном обеспечении плюсом многоядерного процессора будет возможность одновременного запуска двух ресурсоемких приложений без потери производительности. А вот сделать одну и туже задачу, но значительно быстрее не получится. То есть получается, что многоядерный процессор на обычном ПО будет работать практически как обычный процессор, только сможет выполнять одновременно несколько «тяжелых» приложений.

Выход из этой ситуации напрашивается сам - разработать новое программное обеспечение специально для многоядерных процессоров. Такой процесс называется распараллеливание процессов. Как оказалось, на практике некоторые задачи легко распараллелить. Это задачи кодирования видео и аудио данных. В процессе кодирования такой информации лежит набор однотипных потоков, и сделать так, чтобы они выполнялись одновременно довольно просто. В задачах кодирования выигрыш многоядерных процессоров перед одноядерными по производительности зависит от количества ядер: два ядра - в два раза быстрее, четыре - в четыре раза и т.д. Но к сожаленью большую часть других задач распараллелить намного сложнее. В подавляющем большинстве случаев необходима полная переработка программного кода.

В настоящее время многоядерные процессоры не умеют самостоятельно раскладывать один поток на несколько независимых. Политика производителей многоядерных процессоров в основном направлена пока на совершенствование самих процессоров и на снижение цен. Мировые лидеры в процессорной индустрии Intel и AMD предлагают широкий ассортимент своих многоядерных творений. Разработчики компьютерных игр, как всегда, одни из первых отреагировали на новую технологи. Сейчас многие игры выпускаются с расчетом на такие процессоры, и правильно, ведь за ними будущее.

1.4 Основные параметры процессора

Разрядность. Размеры регистров (в битах) определяют разрядность процессора.

Тактовая частота. Количество тактов, выполняемых в единицу времени, называют тактовой частотой процессора, которая измеряется в Герцах (Современные процессоры имеют тактовую частоту свыше 3 Гигагерц).

Разрядность процессора и его тактовая частота - это основные характеристики процессора, от которых зависит производительность компьютера. Чем выше разрядность и тактовая частота, тем выше производительность процессора. Производительность процессора измеряется миллиардами операций в секунду.

Методы увеличения производительности процессора

1. Применение математического сопроцессора для работы с действительными числами, у которого есть 80-разрядные регистры.

2. Повышение тактовой частоты.

3. Повышение разрядности процессора.

4. Внутреннее умножение частоты - внешние операции процессор выполняет с одной частотой, а внутренние операции - с другой, более высокой.

5. Кэширование памяти.

6. Конвейерная обработка данных.

1.5 Подбор под запросы пользователя

Каждому пользователю, нужны свои параметры для работы на ПК, далее я опишу на что следует обратить внимание при покупке CPU.

Прежде всего не забывайте, что процессор, особенно производительный, - одно из дорогостоящих устройств компьютера. А если еще учесть, что часто вместе с процессором меняют и материнскую плату, к выбору процессора необходимо ее подготовиться и, самое главное, осмыслить происходящее.

Выбор процессора, по понятным причинам, зависит от того, как вы собираетесь использовать свой компьютер. Так, если речь идет об офисном компьютере, то зацикливаться на этом не следует. Но если вы выбираете процессор для его и тем более игрового компьютера, нужно учитывать не только фактор стоимости и производительности, но и то, что повлечет за собой этот выбор. Например, если вы возьмете мощный процессор и установите его на посредственную материнскую плату, которая не сможет обеспечить максимально производительный режим работы системы «процессор - оперативная память», то эффективность такой покупки будет крайне низкой. К тому же обязательно учтите тот факт, что и производительный процессор требует мощной и эффективной системы охлаждения, в противном случае либо процессор будет постоянно перегреваться, либо будет срабатывать технология его искусственного замедления, что также сделает ваш выбор слишком дорогим и неэффективным.

Кроме того, важно отметить, что наличие материнской платы почти однозначно определяет тип процессора, который вы сможете выбрать: не забывайте об интерфейсе процессора и, соответственно, о процессорном слоте.

Независимо от предназначения компьютера всегда выбирайте наиболее производительный процессор. Одноядерные процессоры очень быстро покидают «процессорный» рынок, поэтому выбор такого процессора может быть оправдан лишь для офисных компьютеров, затраты на покупку или модернизацию которых минимальны.

Если речь идет о выборе между процессорами с практически одинаковыми скоростными характеристиками, остановитесь на процессоре с наименьшим термопакетом:

Срок «жизни» такого процессора гораздо выше, нежели у процессора, способного нагреваться до температуры 100 °С и более;

Его система охлаждения гораздо проще, а следовательно, дешевле;

Температурный режим внутри корпуса будет более стабилен, а значит, более стабильной будет его работа;

Малое тепловыделение означает малое энергопотребление, соответственно, более долговечной и стабильной будет работа блока питания;

Большое энергопотребление может потребовать замены блока питания на более мощный, что сделает модернизацию более дорогой.

Если выбор стоит между одинаково производительными процессорами, приобретайте процессор с наиболее новым ядром, так как новое ядро не только более производительное, но и зачастую обеспечивает более низкое энергопотребление. Отдавайте предпочтение процессорам с большим объемом кэш-памяти: на определенных задачах вы получите заметную прибавку в производительности. Если есть возможность, выберите процессор с большим количество ядер: кроме увеличенной производительности, нагрузка на такой процессор будет гораздо ниже, а значит, энергопотребление будет минимальным.

Процессор для «Офисного» ПК

В первую очередь надо отметить возросшую, с расширением модельного ряда двухъядерных Athlon II, привлекательность процессоров AMD в сегменте начального и среднего уровня. И это важно с точки зрения выбора процессора для офисной платформы, где массовыми являются модели ценою ниже $100.

Определенный интерес могут представлять и 3-ядерные модели из линейки Athlon II X3. Дело в том, что даже не демонстрируя преимущество в тестах и программах, которые на сегодняшний день не способны задействовать больше двух ядер, такие процессоры могут повысить скорость реакции компьютера на пользовательские команды. Ведь в отличие от тестового стенда, в реальной рабочей среде, как правило, помимо пользовательских программ, бывают запущены какие-то фоновые утилиты. Например, сложно представить безопасную работу современного компьютера без антивируса, да и собственные системные сервисы, обеспечивающие работу операционной системы, могут нагружать процессор в отдельные моменты весьма чувствительно. В таких случаях «лишнее» ядро позволяет получить стабильную реакцию компьютера, без каких-либо непредсказуемых с точки зрения пользователя «проседаний».

Процессор для работы с графикой

Исходя из текущей ситуации в сфере настольных процессоров, можно выделить три момента, которые стоит использовать в качестве ориентира при выборе процессора.

Не актуальность процессоров фирмы AMD, основной конкурент Intel, чем-то интересным, для задач связанных обработкой графики нас порадовать не может.

Рис. 1.4 - Диаграмма скорости работы программы Photoshop на разных CPU

Интерес они представляют разве что для довольно узкого круга задач, например видеокодирования.

Но это, во-первых не наша тема, во-вторых и тут тоже не всё так просто, учитывая, что уже пару лет как программы для видеообработки научились очень хорошо использовать GPU.

Усиление дифференциации среди чисто настольных платформ (1150) и «для энтузиастов» (2011). Момент и правда очень любопытный, если в эпоху платформы 1366, мы отчётливо видели её серверные корни, то с появлением платформы 2011 на наборе логики Intel X79 - мы и вовсе видим лишь слегка подрихтованное серверное решение, отличающееся от чисто серверных платформ процессорами без поддержки ЕСС памяти, то есть другого модельного ряда, но с аналогичной архитектурой. При этом, если на серверных платформах можно устанавливать, как 8-и так и 12-ти ядерные процессоры, то в настольном варианте, выбор ограничен 6-и ядерными процессорами. В целом, смысл в приобретении платформы на соккете 2011 имеет лишь в двух случаях:

Вам нужна возможность установки более 32 ГБ памяти.

Вам нужен процессор с числом ядер более 4-х.

И третий момент - замедление прогресса в сфере x86 процессоров в целом. Выражается это в том, что никаких радикальных изменений в производительности со времён платформы на соккете 1156 - не произошло. И поэтому, если у вас 4-х ядерный процессор на поздних версиях платформы 1156 или ранних 1155, то смысла в переходе на 1150 - почти нет.

Если же выбирать новый процессор, то выбирать стоит модель на соккете 1150 исходя из задач и бюджета. При скромном бюджете и задачах состоящих преимущественно из несложной вёрстки и допечатной подготовки, вам вполне подойдут старшие модели процессоров I3. Для более сложных работ или менее ограниченном бюджете, выбирать стоит минимум I5, да и, в конечном счёте, чем более производительный процессор вы купите, тем менее скоро возникнет нужда в обновлении (апгрейде) компьютера.

Для тех, кто желает разогнать процессор, следует выбирать модели с не заблокированным множителем, они имеют индекс «К» в названии.

Процессор для «Игрового» ПК

Игровые ПК - это самые высокопроизводительные и дорогие компьютеры. Говорить об оптимальной производительности в данном случае не приходится. Стоимость таких компьютеров зашкаливает за 1000 $.

Подобные компьютеры являются не только игровыми, но и универсальными: их можно использовать для решения всех основных задач (например, для работы с офисными приложениями), однако это крайне неоптимально и нерентабельно.

В игровых компьютерах высшего уровня применяются самые высокопроизводительные на данный момент компоненты.

Игровой ПК высшего уровня можно создать на основе как процессоров Intel, так и AMD. Рассматривать какую-то одну платформу нам не имеет смысла по одной простой причине: и у компании Intel, и у компании AMD есть немало приверженцев. Какой бы мощный процессор ни выпустила компания Intel, ожидать, что приверженцы компании AMD его приобретут, не приходится. Верно и обратное: фанатичные поклонники Intel ни за что не станут использовать платформу AMD. А потому мы рассмотрим конфигурации игровых ПК как на процессорах Intel, так и на процессорах AMD.

Однако на одном аспекте выбора процессоров все же имеет смысл остановиться. Как известно, существуют одноядерные, двухъядерные и даже четырехъядерные процессоры для настольных ПК. Многоядерные процессоры позволяют получить выигрыш в производительности только в том случае, если используются приложения, оптимизированные под многоядерную архитектуру, то есть могут хорошо распараллеливаться. В настоящее время игр, которые были бы оптимизированы под многоядерную архитектуру и могли бы получить реальный выигрыш от применения многоядерного процессора, не так уж много. Кроме того, найдется немало игр, в которых компьютер на базе одноядерного процессора покажет более высокие результаты, чем компьютер на базе двухъядерного. Но, собственно говоря, у пользователей нет выбора. Во-первых, одноядерные процессоры активно вытесняются с рынка многоядерными, а во-вторых, что более важно, меняется идеология написания приложений. Все новые приложения (в том числе и игры) или новые версии уже существующих оптимизируются под многоядерную архитектуру процессоров. А потому недалек тот день, когда об одноядерной архитектуре процессоров можно будет забыть, с учетом же того, что компьютер покупается не на один месяц, а как минимум на три года, при выборе процессоров стоит отдавать предпочтение все-таки многоядерным процессорам.



2. ПРОГРАММЫ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ПРОЦЕССОРА

CPU-Z - утилита для просмотра сведений о процессоре.

Программа CPU-Z бесплатная. Автор программы - Franck Delattre. Программа регулярно обновляется, и рассматриваемая версия 1.49 появилась в декабре 2008 года. К настоящему моменту доступна V1.56, в которой появилась дополнительная вкладка тестирования графики Graphics. Так как принципиальных отличий версий нет, то для работы с обновленной программой CPU-Z можно ориентироваться на данное описание.

После распаковки и запуска CPU-Z открывается окно с шестью вкладками по основным параметрам центрального процессора и памяти компьютера.

процессор программа пользователь частота

Рис. 2.1 - Окно основных параметров

При сворачивании в лоток программа выводит в нем текущее значение частоты процессора.

На закладке SPD, кроме данных об установленных модулях ОЗУ, можно узнать о занятых слотах. Таким образом, вы можете, не вскрывая компьютер, определить возможность наращивания памяти, что особенно удобно для ноутбуков.

С помощью программы CPU-Z можно смотреть информацию о самом процессоре и его текущем состоянии - частотах и напряжениях.

Эти данные только косвенно могут помочь определить разогнан процессор или нет, путем сравнения текущей информации о процессоре с эталонной, которую вы можете получить из открытых источников, например у производителя вашего процессора.

Пространство поделено на поля - Processor, Clocks и Cache и Selection.

Обратите внимание на поле Processor и Clocks, здесь нас интересуют следующие поля для контроля разгона:

1. Name - полное название процессора

2. Package - тип упаковки процессора.

3. Technology - технологический процесс по которому произведен процессор.

4. Core VID - напряжение питания процессора.

5. Specification - информация о себе же, которая хранится в самом процессоре.

Следующая группа Clocks:

1. Core Speed - тактовая частота процессора

2. Multiplier - множитель, показывает во сколько раз внутренняя частота больше внешней (частоты шины).

3. Bus Speed - внешняя частота процессора (она же частота шины процессора).

Эти поля при разгоне процессора из BIOS позволят вам контролировать основные характеристики процессора и выполнить например их сравнение с помощью процедуры Валидации - например после замены одного процессора на другой.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В своей курсовой работе я изучил все основные знания о микропроцессорах, всю информацию подытожил и сделал вывод.

История развития процессоров делиться на четыре этапа, каждый из которых являлся чем-то новым в технологии создания CPU.

Узнал принцип работы современного процессора, основные факторы влияющие на производительность работы ПК, основные термины связанные с работой процессора. Выяснил основные преимущества и принцип работы многоядерного процессора.

При изучении материала я узнал и систематизировал знания про основные параметры и неполадки процессора. Узнал что такое тактовая частота, разрядность.

Так же изучил информацию про новые технологии такие как 3DNow, SSE, ММХ и т.д.

При создании этой работы я научился подбирать процессоры для различных потребностей, таких как видеомонтаж, игровые процессы, а так же простейшие операции при работе в офисе.

Изучив рынок, я понял, что микропроцессор является одним из дорогостоящих элементов ПК, который требует очень пристального внимания при покупке, так как от этого напрямую зависит производительность ПК.

Для диагностики процессоров существует много программ, я при составлении этой работы, ознакомился с одной из них, так как считаю что CPUZ это лучшая программа для диагностики и сбора информации о ЦП, и о ПК в целом.

Данная программа так же имеет возможность сбора информации о видеокарте, ОЗУ, и прочих основных компонентах компьютера.

Вывод из данной работы можно сделать следующий, все в мире усовершенствуется, стает лучше, дешевле, практичнее. И микропроцессоры будут развиваться еще сильнее, и быстрее.

Каждый заинтересованный человек имеет возможность изучить новые технологии в интернете и удивиться тому, как быстро эволюционирует техника.



СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. http://ru.wikipedia.org/wiki/История_вычислительной_техники

2. http://all-ht.ru/inf/pc/cp_struct.html

3. http://comp-security.net/как-подобрать-процессор/

4. http://we-it.net/index.php/zhelezo/protsessory/86-osnovnye-kharakteristiki-protsessorov

Размещено на Allbest.ru