4u PRO. Процессор компьютера предназначен для


Основные характеристики процессора компьютера

 

Термин «вычислительное устройство» сейчас известен каждому школьнику. В этом нет ничего удивительного, ведь даже в часах можно обнаружить элементы компьютерных систем. Возможность выполнять математические вычисления обеспечивается особыми микросхемами с высокой степенью интеграции транзисторов – процессорами. Основные характеристики микропроцессора (CPU), в частности, определяют скорость выполнения им операций. Именно поэтому владельцам персональных компьютеров так важно разбираться в данном вопросе.

Сегодня мы рассмотрим, каковы основные характеристики процессора и приведем рекомендации, позволяющие самостоятельно выбрать оптимальную модель. Понятие «характеристики» включает в себя как внутренние особенности, так и внешнюю конструктивную реализацию. Основные характеристики процессора – это, прежде всего, его разрядность; количество составляющих элементов; скорость выполнения операций и пр.

Понятие «разрядность» указывает на количество информации, которая может быть обработана за такт (одну операцию). Двоичный разряд называется битом. 8 бит составляют 1 байт. Современные центральные процессоры могут обрабатывать от 32 до 64 бит. Специальные же виды процессоров могут характеризоваться любой другой разрядностью (4, 128 и др.). Сейчас в компьютерной технике все чаще используются 64-битные вычисления.

Выбирая CPU, всегда нужно учитывать основные характеристики процессора. Любой владелец компьютера знает, что быстродействие всей системы во многом определяется тактовой частотой микропроцессора. На рынке можно встретить идентичные модели, отличающиеся одна от другой только частотой работы. Тактовая частота косвенно указывает на количество простейших операций, выполняемых микросхемой за единицу времени (обычно секунду). Задается специальным тактовым генератором, затем обрабатывается электронными схемами (умножается). Так как речь идет о частоте, то очевидно, что данный параметр измеряется в мегагерцах (МГц) и гигагерцах (ГГц). Так, при прочих равных условиях, модель с частотой 3 ГГц работает быстрее, чем 2,5 ГГц.

Основные характеристики процессора не исчерпываются разрядностью и частотой. При выборе CPU необходимо обращать внимание на количество ядер. Понятие «многоядерный процессор» появилось относительно недавно, буквально на глазах одного поколения пользователей. Так как физически невозможно бесконечно повышать тактовую частоту в каждой новой модели, производители приняли решение объединить в едином корпусе несколько идентичных микропроцессоров. Так и появились многоядерные CPU. Вслед за этим особым образом стали оптимизироваться программы, поэтому сейчас имеет смысл приобретать только многоядерные модели. Собственно, даже многие мобильные телефоны уже используют двухъядерные процессоры.

На итоговое быстродействие в огромной степени оказывает влияние размер кэш-памяти. В отличие от привычных модулей оперативной памяти, транзисторы кэша размещены непосредственно в том же самом корпусе, что и ядра. Это позволяет обеспечить высокую скорость обмена данными. Существуют три уровня кэш-памяти: L1, L2 и L3 (приводятся в порядке увеличения объема). Считается, что увеличение каждого из них на 20% приводит к росту быстродействия на 50%.Например, если раньше объем L2 в 256 КБ считался впечатляющим, то сейчас никого не удивить многомегабайтным кэшем второго уровня. Выбирая CPU, следует предпочесть модели с большим объемом кэш-памяти. Обратите внимание, что L3 используется не во всех моделях (при сохранении высокой скорости расчетов).

Следующая характеристика – это особенность архитектуры. Определяется разработчиком, в спецификации указывается как кодовое название линейки – Liano, Sandy Bridge и пр. Так, каждое новое поколение процессоров одного и того же производителя обладает более высоким быстродействием (при прочих равных условиях).

 

fb.ru

Для чего предназначен процессор: описание, характеристики и применение

Пользователи компьютеров очень часто путают между собой такие два понятия как системный блок и процессор, называя первый – вторым. Это в корне неправильно. Сам процессор – это устройство, предназначенное для управления работой вычислительной машины по заранее заданной последовательности команд, которая называется программой, и для выполнения операций по обработке информации.

Кроме того, есть и другие устройства с похожим названием. Например, текстовый процессор предназначен для создания документов и их форматирования. К такому типу программ относится Microsoft Word.

Что это такое?

А само устройство, являющееся мозгом компьютера, еще называют микропроцессором. Для чего предназначен процессор в компьютере? Это такая интегральная схема, которая управляет работой персонального компьютера. Создается такая схема на одном или нескольких кристаллах, сделанных из полупроводника при помощи очень сложной технологии, относящейся к сфере микроэлектроники.

Все то что может делать компьютер с информацией, определено системой команд самого процессора. Они входят в инструкции по управлению работой компьютера. Одна отдельно взятая команда – это одна операция, выполняемая вычислительной машиной. Например, выполнение арифметических действий, логических операций, определение последовательности команд для выполнения, передача информации из памяти одного устройства в память другого.

Таков краткий ответ на вопрос, для чего предназначен процессор.

Устройство

Так как процессор – это устройство, предназначенное для обработки данных, он состоит из следующих элементов:

  • арифметико-логическое устройство;
  • устройство управления;
  • регистры памяти.

Устройство управления, как понятно из его названия, по заданной программе управляет всеми узлами компьютера. Оно извлекает каждую последующую команду из регистра, узнает из нее, какую операцию нужно выполнить, и в какой последовательности. Это своеобразный дирижер, управляющий целым оркестром. А музыкальной композицией служит как раз программа.

Составные части

Арифметико-логическое устройство – это инструмент для вычислений, которое, следуя программам, выполняет операции, связанные с арифметикой и логикой.

Регистры являются внутренней памятью центрального процессора. Один регистр можно сравнить с черновиком, с помощью которого устройство производит расчеты и хранит их результаты. Каждый из регистров имеет свое собственно назначение.

Допустим, процессор должен сложить два каких-то числа. Для выполнения этой операции в первую очередь ему нужно взять из памяти первое слагаемое, потом - второе, сложить эти два значения, а сумму вновь переслать в оперативную память компьютера.

Ясно, что оба слагаемых и результат должны процессором где-то храниться. Для этой цели предназначена ячейка, входящая непосредственно в сам процессор, называемая аккумулятором или сумматором. Так как процессор предназначен для данных и их обработки, он должен понимать, из какой ячейки памяти нужно брать следующую команду. Это он узнает из другой своей внутренней ячейки, которая называется счетчиком. Команда, которая извлекается из оперативной памяти, размещается в еще одной ячейке – регистре команд. Из него результат выполненной команды можно перенести уже в оперативную память.

Виды регистров

Регистры бывают нескольких видов. Они отличаются друг от друга видом операций, которые выполняют. Самые важные регистры обладают собственными названиями:

  • Счетчик команд – это регистр, содержащий адрес следующей команды, которую нужно выполнить. Он служит для автоматического выбора программы из набора связанных ячеек памяти.
  • Сумматор – принимает участие при выполнении всех операций.
  • Регистр команд. В нем хранится команда на тот период времени, который нужен для выполнения.

Шина данных

Процессор компьютера предназначен для работы с информацией. Все его устройства постоянно ею между собой обмениваются. А делают они это при помощи элемента, который называется внутренняя шина данных. В современных центральных процессорах есть и другие части, но необходимым минимумом является вышеописанный набор устройств.

Машинный цикл и его схема

Данный процесс, как правило, состоит из следующих шагов:

  • Выбирается команда из ячейки, адрес которой сохранен в регистре-счетчике. Его содержимое при этом увеличивается на значение длины этой команды.
  • Далее она отправляется в устройство управления, попадая в его регистр команд.
  • Адресное поле, принадлежащее команде, расшифровывается устройством управления.
  • Последнее дает сигнал, и данные считываются из оперативной памяти, попадая уже в арифметико-логическое устройство.
  • Устройством управления расшифровывается код выполняемой операции и в арифметико-логическое устройство подается сигнал о выполнении этого действия над данными, которые в таком случае называются операндами.
  • Результат выполнения операции может сохраниться в самом центральном процессоре или же передается в память, в случае, когда имеется адрес, по которому должен находиться результат.
  • Все вышеперечисленные шаги выполняются до тех пор, пока не будет дан стоповый сигнал.

Характеристики

Итак, для чего предназначен процессор, ясно: для выполнения команд из заданной программы. Для этого он обладает следующими характеристиками:

  1. Тактовая частота. Центральный процессор тесно связан с генератором частоты тактов, которым вырабатываются импульсы. Они синхронизируют между собой работу всех элементов компьютера. Равняется эта характеристика числу тактов за одну секунду. Один такт – это отрезок времени, находящийся между первым импульсом и вторым. Измеряется тактовая частота в мегагерцах.
  2. Разрядность. Это максимальное значение, отвечающее за число разрядов двоичного кода, образованного и передаваемого процессором в одно и то же время. Эта характеристика определена разрядностью его регистров.
  3. Адресное пространство. К нему относится тот диапазон адресов, к которым обращается процессор, применяя адресный код.

Благодаря вышесказанному можно четко определиться, для чего предназначен процессор. Это мозг компьютера, без которого он совершенно ни к чему не пригоден. Разве только для украшения интерьера.

4u-pro.ru

Назначение, работа и выбор процессора для компьютера

Здравствуйте уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Продолжим разговор об устройстве системного блока, и на этот раз поговорим о назначении, работе и выборе процессора для компьютера.

Этот элемент является «сердцем» компьютера или, правильнее сказать сердцем материнской платы, ведь на него ложится вся основная работа по анализу и обработке данных. Более того, от него во многом зависит производительность и скорость работы вашего домашнего друга. Процессор называют — центральным процессором (ЦП) или, центральным вычислительным устройством — CPU( от английского «Central Processing Unit»), а продвинутые юзеры «камнем».

Физически ЦП выполнен в виде полупроводникового кристалла кремния выращенного по специальной технологии. Внутри процессора находится огромное количество мельчайших элементов, с помощью которых он занимается обработкой данных, производя вычисления на основе математических действий с числами, в которые преобразуется любая поступающая информация. Сам же процессор имеет вид небольшой микросхемы, которая плотно крепится к системной плате компьютера.

С логической точки зрения процессор состоит из множества обрабатывающих информацию ячеек именуемыми регистрами, в которых происходит анализ и обработка данных, т.е. во время работы процессор считывает последовательность команд, содержащихся в регистрах, и исполняет их. Сама же последовательность команд называется программой.

Впрочем, один процессор с обработкой информации справится не в состоянии, так как ему необходимо общаться с другими устройствами компьютера, это и материнская плата, жесткий диск, оперативная память и т.д. Вот для этого на материнской плате существует специальная скоростная магистраль (сокращенно FSB от английского «Front Side Bus») по которой передаются данные к процессору и обратно. Но все же, когда мы выбираем себе компьютер, в первую очередь обращаем внимание именно на тактовую частоту процессора, и только потом смотрим, какая конфигурация железа находится в системном блоке.

Сегодня на рынке можно найти множество моделей производителей процессоров, мы остановимся лишь на двух известных грандах: Intel и AMD.

Компания Intel является безусловным лидером в линейке производства процессоров, но от нее не отстает ее постоянный конкурент AMD, которая почти на равных конкурирует с изделиями Intel. При выборе модели процессора знайте, что они требуют разного «железа», т.е. процессоры от Intel Вы не сможете установить в разъем (сокет) материнской платы поддерживаемой модели AMD, и наоборот. И даже процессоры одного производителя выпускаются под разные разъемы (сокеты) из-за того, что первые устаревают, а на смену им приходят более новые.

Поэтому, если вы задумались об обновлении компьютерного железа или хотите заменить процессор, имейте это в виду, возможно, еще придется менять материнскую плату, оперативную память, и, блок питания на более мощный.

Например, новые четырехъядерные процессоры Intel предназначены для сокетов LGA 1156 (семейство Core i5 и Сore i7 8ххх) и LGA 1366 (семейство Сore i7 9ххх), а уже старые, но еще актуальные двухъядерники Core 2 Duo — для разъема LGA 775.

У AMD новые процессоры выглядят следующим образом: Socket AM3 (семейство Phenom 64×3, Phenom 64×4, Phenom II x2, Phenom II x3, Phenom II x4), а старые, но еще рабочие лошадки Athlon 64×2, Athlon x2 — для разъемов Socket AM2, Socket AM2+.

Индексом х2 обозначаются двухъядерные, х3 — трехъядерные, х4 — четырехъядерные процессоры. На сегодняшний день практически все процессоры этой компании рассчитаны на разъем АМ3.

Теперь вернемся к нашим зайцам, а именно к частоте, на которую мы обращаем внимание при покупке компьютера.Тактовая частота — это то количество операций (тактов), которые процессор выполняет за одну секунду. Измеряется она в мегагерцах (Мгц) и гигагерцах (ГГц). Еще недавно этот параметр, при выборе компьютера, был для нас важным, а увеличение быстродействия новых процессоров было связано именно с увеличением тактовой частоты, но компьютерная индустрия столкнулась с проблемой перегрева центральных процессоров и их нестабильностью работы. Поскольку поднимать тактовую частоту стало некуда, нашли другой выход, а именно — увеличили количество ядер (процессоров) в одном корпусе. На сегодня потолок составляет- 3,3 ГГц на одно ядро.

Инженерная мысль как всегда на высоте. Только представьте себе: одно ядро отдано целиком под систему, а остальные подгружаются по мере надобности, т.е. обработка информации идет в два, три или четыре потока. Представляете, какая скорость. Красота! А вот и нет. Лишь единицы программ и игрушек могут нагрузить два ядра. Естественно, в не далеком будущем все изменится, но сейчас зачем платить больше. Помните, что за год цена на процессоры падает как минимум в полтора — два раза.

При выборе процессора важно учитывать задачи, которые вы ставите перед собой. Если Ваш круг интересов исчерпывается работой в интернете, фильмами, музыкой и даже игрушками, а для игр основная нагрузка ложится на видеокарту, достаточно двухъядерного процессора. Но когда Вы собираетесь работать с трехмерной графикой, видеомонтажом, обработкой данных — имеет смысл купить мощный четырехъядерный процессор.

При «апгрейде» или замене вышедшего из строя процессора подбирайте модели под имеющийся в материнской плате сокет с учетом общей конфигурации компьютера. Так, при слабой видеокарте и небольшом объеме оперативной памяти прироста производительности вы не получите, даже, если купите самый быстрый процессор. Высокую производительность обеспечивают все без исключения компоненты компьютера.

И еще, если нужен средний игровой компьютер, и Вы не занимаетесь серьезной обработкой видео, данных, моделированием, обратите внимание на AMD. Конечно, они несколько уступают Intel по производительности при той же тактовой частоте, однако в целом конфигурация компьютера выходит на много дешевле, а на сэкономленные деньги можно приобрести более мощную видеокарту и оперативную память, что отлично скажется на работе всей системы. В любом случае выбор за вами.Удачи!

sesaga.ru


Читайте также
  • Гиперскоростная звезда – более 1.000.000 миль в час
    Гиперскоростная звезда – более 1.000.000 миль в час
  • Астрономы обнаружили самую большую спиральную галактику
    Астрономы обнаружили самую большую спиральную галактику
  • Млечный путь содержит десятки миллиардов планет, схожих с Землей
    Млечный путь содержит десятки миллиардов планет, схожих с Землей
  • Млечный путь разорвал своего спутника на четыре отдельных хвоста
    Млечный путь разорвал своего спутника на четыре отдельных хвоста
  • Найден источник водородных газов для нашей Галактики
    Найден источник водородных газов для нашей Галактики