Технология изготовления процессоров: Новинки IT-индустрии, обзоры и тесты компьютеров и комплектующих

Новинки IT-индустрии, обзоры и тесты компьютеров и комплектующих

  • ПК и комплектующие
    • Настольные ПК и моноблоки
    • Портативные ПК
    • Серверы
    • Материнские платы
    • Корпуса
    • Блоки питания
    • Оперативная память
    • Процессоры
    • Графические адаптеры
    • Жесткие диски и SSD
    • Оптические приводы и носители
    • Звуковые карты
    • ТВ-тюнеры
    • Контроллеры
    • Системы охлаждения ПК
    • Моддинг
    • Аксессуары для ноутбуков
  • Периферия
    • Принтеры, сканеры, МФУ
    • Мониторы и проекторы
    • Устройства ввода
    • Внешние накопители
    • Акустические системы, гарнитуры, наушники
    • ИБП
    • Веб-камеры
    • KVM-оборудование
  • Цифровой дом
    • Сетевые медиаплееры
    • HTPC и мини-компьютеры
    • ТВ и системы домашнего кинотеатра
    • Технология DLNA
    • Средства управления домашней техникой
  • Гаджеты
    • Планшеты
    • Смартфоны
    • Портативные накопители
    • Электронные ридеры
    • Портативные медиаплееры
    • GPS-навигаторы и трекеры
    • Носимые гаджеты
    • Автомобильные информационно-развлекательные системы
    • Зарядные устройства
    • Аксессуары для мобильных устройств
  • Фото и видео
    • Цифровые фотоаппараты и оптика
    • Видеокамеры
    • Фотоаксессуары
    • Обработка фотографий
    • Монтаж видео
  • Программы и утилиты
    • Операционные системы
    • Средства разработки
    • Офисные программы
    • Средства тестирования, мониторинга и диагностики
    • Полезные утилиты
    • Графические редакторы
    • Средства 3D-моделирования
  • Мир интернет
    • Веб-браузеры
    • Поисковые системы
    • Социальные сети
    • «Облачные» сервисы
    • Сервисы для обмена сообщениями и конференц-связи
    • Разработка веб-сайтов
    • Мобильный интернет
    • Полезные инструменты
  • Безопасность
    • Средства защиты от вредоносного ПО
    • Средства управления доступом
    • Защита данных
  • Сети и телекоммуникации
    • Проводные сети
    • Беспроводные сети
    • Сетевая инфраструктура
    • Сотовая связь
    • IP-телефония
    • NAS-накопители
    • Средства управления сетями
    • Средства удаленного доступа
  • Корпоративные решения
    • Системная интеграция
    • Проекты в области образования
    • Электронный документооборот
    • «Облачные» сервисы для бизнеса
    • Технологии виртуализации

Наш канал на Youtube

Архив изданий

1999123456789101112
2000123456789101112
2001123456789101112
2002123456789101112
2003123456789101112
2004123456789101112
2005123456789101112
2006123456789101112
2007123456789101112
2008123456789101112
2009123456789101112
2010123456789101112
2011123456789101112
2012123456789101112
2013123456789101112
  • О нас
  • Размещение рекламы
  • Контакты

Популярные статьи

Моноблок HP 205 G4 22 AiO — одно из лучших решений для офисной и удаленной работы

В настоящем обзоре мы рассмотрим модель моноблока от компании HP, которая является признанным лидером в производстве компьютеров как для домашнего использования, так и для офисов. Моноблок HP 205 G4 22 — модель нового семейства, которая построена на базе процессоров AMD последнего поколения и отличается неплохой производительностью вкупе с привлекательной ценой

Logitech G PRO X Superlight — легкая беспроводная мышь для профессиональных киберспортсменов

Швейцарская компания Logitech G представила беспроводную игровую мышь Logitech G PRO X Superlight. Новинка предназначена для профессиональных киберспортсменов, а слово Superlight в ее названии указывает на малый вес этой модели, который не превышает 63 г. Это почти на четверть меньше по сравнению с анонсированным пару лет тому назад манипулятором Logitech G PRO Wireless

Материнская плата для домашнего майнинга ASRock h210 Pro BTC+

Как показало недавнее исследование Кембриджского университета — количество людей, которые пользуются сегодня криптовалютами, приближается к размеру населения небольшой страны и это только начало, мир меняется. Поэтому компания ASRock разработала и выпустила в продажу весьма необычную материнскую плату — h210 PRO BTC+, которую мы и рассмотрим в этом обзоре

Верхняя панель клавиатуры Rapoo Ralemo Pre 5 Fabric Edition обтянута тканью

Компания Rapoo анонсировала в Китае беспроводную клавиатуру Ralemo Pre 5 Fabric Edition. Новинка выполнена в формате TKL (без секции цифровых клавиш) и привлекает внимание оригинальным дизайном. Одна из отличительных особенностей этой модели — верхняя панель, обтянутая тканью с меланжевым рисунком

Изогнутый экран монитора MSI Optix MAG301 CR2 обеспечит максимальное погружение в игру

Линейку компьютерных мониторов MSI пополнила модель Optix MAG301 CR2, адресованная любителям игр. Она оборудована ЖК-панелью типа VA со сверхширокоформатным (21:9) экраном изогнутой формы (радиус закругления — 1,5 м). Его размер — 29,5 дюйма по диагонали, разрешение — 2560×1080 пикселов

Комплект SilverStone MS12 позволяет превратить SSD типоразмера M.2 2280 в портативный накопитель

Каталог продукции компании SilverStone пополнил комплект MS12. Он позволяет создать портативный накопитель на базе стандартного SSD типоразмера M.2 2280 с интерфейсом PCI Express

SSD-накопители ADATA XPG Spectrix S20G сочетают производительность с эффектным дизайном

Компания ADATA Technology анонсировала твердотельные накопители серии XPG Spectrix S20G. Они предназначены для оснащения игровых ПК и, как утверждают их создатели, сочетают высокую производительность и эффектный внешний вид

Видеокарта ASUS GeForce RTX 3070 Turbo оснащена системой охлаждения с одним центробежным вентилятором

Линейку видеоадаптеров ASUS на базе графических процессоров NVIDIA пополнила модель GeForce RTX 3070 Turbo (заводской индекс TURBO-RTX3070-8G), предназначенная для оснащения игровых ПК. Одной из особенностей новинки является конструкция системы охлаждения

КомпьютерПресс использует

Технология изготовления процессоров

Содержание:

  • Главная

  • История

  • Архитектура

  • Энергопотребление

  • Технология изготовления

История
развития процессоров

История развития технологии производства процессоров полностью
соответствует истории развития технологии производства элементной базы.

Первым этапом затронувшим период с сороковых по конец
пятидесятых 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 пятидесятых до середины
шестидесятых, 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 шестидесятых 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 стало создание микропроцессора, при котором
на одной микросхеме 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.

Первым общедоступным микропроцессором был 4-разрядный Intel
4004. Его сменили 8-разрядный Intel 8080 и 16-разрядный 8086,
заложившие основы архитектуры всех современных настольных процессоров.
Но из-за распространённости 8-разрядных модулей памяти был выпущен
8088, клон 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.

Современная
технология изготовления

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. В первых компьютерах процессоры были громоздкими
агрегатами, занимавшими подчас целые шкафы и даже комнаты, и были
выполнены на большом количестве отдельных компонентов.

Первоначально перед разработчиками ставится техническое
задание, исходя из которого принимается решение о том, какова будет
архитектура будущего процессора, его внутреннее устройство, технология
изготовления. Перед различными группами ставится задача разработки
соответствующих функциональных блоков процессора, обеспечения их
взаимодействия, электромагнитной совместимости. В связи с тем, что
процессор фактически является цифровым автоматом, полностью отвечающим
принципам булевой алгебры, с помощью специализированного программного
обеспечения, работающего на другом компьютере, строится виртуальная
модель будущего процессора. На ней проводится тестирование процессора,
исполнение элементарных команд, значительных объёмов кода,
отрабатывается взаимодействие различных блоков устройства, ведётся
оптимизация, ищутся неизбежные при проекте такого уровня ошибки.

После этого из цифровых базовых матричных кристаллов и
микросхем, содержащих элементарные функциональные блоки цифровой
электроники, строится физическая модель процессора, на которой
проверяются электрические и временные характеристики процессора,
тестируется архитектура процессора, продолжается исправление найденных
ошибок, уточняются вопросы электромагнитной совместимости (например,
при практически рядовой тактовой частоте в 10 ГГц отрезки проводника
длиной в 7 мм уже работают как излучающие или принимающие антенны).

Затем начинается этап совместной работы инженеров-схемотехников и инженеров-технологов,
которые с помощью специализированного программного обеспечения
преобразуют электрическую схему, содержащую архитектуру процессора, в
топологию кристалла. Современные системы автоматического проектирования
позволяют, в общем случае, из электрической схемы напрямую получить
пакет трафаретов для создания масок. На этом этапе технологи пытаются
реализовать технические решения, заложенные схемотехниками, с учётом
имеющейся технологии. Этот этап является одним из самых долгих и
сложных в разработке и иногда требует компромиссов со стороны
схемотехников по отказу от некоторых архитектурных решений. Следует
отметить, что ряд производителей заказных микросхем (foundry)
предлагает разработчикам (дизайн-центру или fabless)
компромиссное решение, при котором на этапе конструирования процессора
используются представленные ими стандартизованные в соответствии с
имеющейся технологией библиотеки элементов и блоков (Standard cell).
Это вводит ряд ограничений на архитектурные решения, зато этап
технологической подгонки фактически сводится к игре в конструктор
«Лего». В общем случае, изготовленные по индивидуальным проектам
микропроцессоры являются более быстрыми по сравнению с процессорами,
созданными на основании имеющихся библиотек.

Следующим этапом является создание прототипа кристалла
микропроцессора. При изготовлении современных сверхбольших интегральных
схем используется метод литографии. При этом, на подложку будущего
микропроцессора (тонкий круг из монокристаллического кремния, либо
сапфира) через специальные маски, содержащие прорези, поочерёдно
наносятся слои проводников, изоляторов и полупроводников.
Соответствующие вещества испаряются в вакууме и осаждаются сквозь
отверстия маски на кристалле процессора. Иногда используется травление,
когда агрессивная жидкость разъедает не защищённые маской участки
кристалла. Одновременно на подложке формируется порядка сотни
процессорных кристаллов. В результате появляется сложная многослойная
структура, содержащая от сотен тысяч до миллиардов транзисторов. В
зависимости от подключения транзистор работает в микросхеме как
транзистор, резистор, диод или конденсатор. Создание этих элементов на
микросхеме отдельно, в общем случае, не выгодно. После окончания
процедуры литографии подложка распиливается на элементарные кристаллы.
К сформированным на них контактным площадкам (из золота) припаиваются
тонкие золотые проводники, являющиеся переходниками к контактным
площадкам корпуса микросхемы. Далее, в общем случае, крепится
теплоотвод кристалла и крышка микросхемы.

Затем начинается этап тестирования прототипа процессора, когда
проверяется его соответствие заданным характеристикам, ищутся
оставшиеся незамеченными ошибки. Только после этого микропроцессор
запускается в производство. Но даже во время производства идёт
постоянная оптимизация процессора, связанная с совершенствованием
технологии, новыми конструкторскими решениями, обнаружением ошибок.

Следует отметить, что параллельно с разработкой универсальных
микропроцессоров, разрабатываются наборы периферийных схем ЭВМ, которые
будут использоваться с микропроцессором и на основе которых создаются
материнские платы. Разработка микропроцессорного набора (chipset)
представляет задачу, не менее сложную, чем создание микросхемы
микропроцессора.

В последние несколько лет наметилась тенденция переноса части
компонентов чипсета (контроллер памяти, контроллер шины PCI Express) в
состав процессора. См. подробнее Система на кристалле.

В начале 1970-х годов благодаря прорыву в технологии создания
БИС и СБИС (больших и сверхбольших интегральных схем, соответственно), микросхем, стало возможным разместить все
необходимые компоненты ЦП в одном полупроводниковом устройстве.
Появились так называемые микропроцессоры. 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. Надо сказать,
что переход к микропроцессорам позволил потом создать персональные
компьютеры, которые теперь проникли почти в каждый дом.

Первый микропроцессор Intel 4004 был представлен 15 ноября
1971 года корпорацией Intel. Он содержал 2300 транзисторов, работал на
тактовой частоте 92,6 кГц (в документе говорится, что цикл инструкции
длится 10,8 микросекунд, а в рекламных материалах Intel — 108 кГц)
и стоил 300 долл.

За годы существования технологии 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).

Большинство процессоров, используемых в настоящее время,
являются Intel-совместимыми, то есть имеют набор инструкций и
интерфейсы программирования, реализованные в процессорах компании Intel.

Наиболее популярные процессоры сегодня производят фирмы Intel,
AMD и IBM. Среди процессоров от
Intel: 8086, i286 (в компьютерном
сленге называется «двойка», «двушка»), i386
(«тройка», «трёшка»), i486
(«четвёрка»), Pentium («пень», «пенёк», «второй пень», «третий пень»
и т. д. Наблюдается также возврат названий: Pentium III
называют «тройкой», Pentium 4 — «четвёркой»), Pentium II, Pentium
III, Celeron (упрощённый вариант Pentium), Pentium 4, Core 2 Quad, Core
i7, Xeon (серия процессоров для серверов), Itanium, Atom (серия
процессоров для встраиваемой техники) и др. AMD имеет в своей линейке
процессоры архитектуры x86 (аналоги 80386 и 80486, семейство K6 и
семейство K7 — Athlon, Duron, Sempron) и x86-64 (Athlon 64, Athlon
64 X2, Phenom, Opteron и др. ).
Процессоры IBM (POWER6, POWER7, Xenon, PowerPC) используются в
суперкомпьютерах, в видеоприставках 7го поколения, встраиваемой
технике; ранее использовались в компьютерах фирмы Apple.

Processor Technology Обзоры, анализ и новости

Процессоры бывают разных типов для разных приложений. Однако когда дело доходит до вычислений, будь то мобильные, настольные или в Интернете вещей, эти чипы широко известны как «мозги» операции. Здесь вы найдете обзоры Hot Hardware и новости о продуктах крупнейших производителей процессоров для ПК и мобильных устройств, от Intel и AMD до Qualcomm, ARM и других.

СПИСОК КАТЕГОРИЙ:
Компоненты ПКГрафика/ЗвукРазноеМатеринские платыПроцессорыПамять

АЛЬФА-ПОИСК:
А
Б
С
Д
Е
Ф
г
ЧАС
я
Дж
К
л
М
Н
О
п
Вопрос
р
С
Т
U
В
Вт
Икс
Д
Z

по
Zak ​​Killian — Wed, Jan 04, 2023

AMD представляет процессоры 3D V-Cache Zen 4 на выставке CES с убийственным 16-ядерным процессором Ryzen 9 процессоров, среди их впечатляющего профиля производительности была особая точка преткновения, известная как Ryzen 7 5800X3D. Этот процессор предыдущего поколения с инновационным процессором 3D V-Cache компании часто появлялся в тестах игровой производительности…
Подробнее…

по
Zak ​​Killian — Вт, 03 января 2023 г.

Intel представляет массовые процессоры Core Raptor Lake 13-го поколения для настольных ПК и процессоры серии N на выставке CES 2023 процессоров, когда в конце прошлого года были выпущены процессоры Core 13-го поколения. Если вы не знали, Intel на самом деле продает целый ряд процессоров для настольных ПК, а не только массивные чипы мощностью более 200 Вт. Итак, вот он: настольный компьютер с процессором Intel Core 13-го поколения…
Подробнее…

по
Зак Киллиан — Пн, 05 декабря 2022 г.

Intel заявляет, что закон Мура жив и здоров, и к 2030 году будет выпущено триллион транзисторных чипов

Много было написано о смерти закона Мура. «Закон» — правильнее назвать его «наблюдением» — был создан одним из основателей Intel Гордоном Муром. Он отметил, что количество компонентов в интегральной схеме примерно удваивается каждый год, а затем изменил свое наблюдение на каждые два года в 1975 году. ..
Подробнее…

по
Zak ​​Killian — среда, 23 ноября 2022 г. Процессоры серии Ryzen 7000 на базе Ryzen представляют собой серьезное обновление по сравнению с предыдущим поколением, а обновленная платформа предлагает множество преимуществ. Превосходная производительность ST. Богатый набор функций.
Подробнее…

по
Крис Геттинг — Чт, 10 ноября 2022 г.

AMD Запущена серия процессоров EPYC 9004 4-го поколения: Генуя протестирована в центре обработки данных Benchmark Gauntlet

Компания AMD только что официально представила серверные процессоры EPYC 4-го поколения. Эти процессоры серии EPYC 9004 под кодовым названием Genoa построены с использованием той же ДНК Zen 4, что и процессоры серии Ryzen 7000 для потребительских настольных ПК. Основная идея этих процессоров такая же, как и всегда — большее ядро…
Подробнее…

по
Марко Кьяппетта — Чт, 20 октября 2022 г.

Intel Core i9-13900K и Core i5-13600K Обзор: Raptor Lake Roars

Intel Core i9-13900K — 589 долларов, Intel Core i5-13600K — 289 долларов Больше ядер, больше кэш-памяти, более высокие частоты, усовершенствованный дизайн и производственный процесс значительно повысить производительность процессоров Intel Core 13-го поколения. Превосходная производительность Лидерство в однопоточном режиме Больше ядер и кэш-памяти Тот же сокет, что и у 12-го поколения…
Подробнее…

по
Дэйв Альтавилла , Марко Чиаппетта — Ср, 28 сентября 2022 г.

Живые тесты Intel Xeon 4-го поколения: представлены ускорители Sapphire Rapids

Сегодня днем ​​на конференции Intel Innovation 2022 в Сан-Хосе корпорация Intel представила краткий обзор возможностей встроенных ускорителей своего нового семейства процессоров Xeon 4-го поколения, известного как Сапфировые пороги. На самом деле, сегодня нас угостили практическим «опытом ускорителя Intel 4th Gen Xeon Accelerator», чтобы посмотреть Sapphire…
Подробнее…

по
Марко Кьяппетта — Вт, 27 сентября 2022 г.

Представлены процессоры Intel Core 13-го поколения: Raptor Lake Unleashed

На мероприятии Innovation 2022, которое в настоящее время проходит в Сан-Хосе, генеральный директор Intel Пэт Гелсингер раскрыл ряд деталей, касающихся грядущей линейки процессоров Core 13-го поколения под кодовым названием Raptor Lake. Если вы регулярно читаете HotHardware, вы, вероятно, видели множество слухов и утечек, связанных с Raptor Lake…
Подробнее…

по
Marco Chiappetta — Пн, 26 сентября 2022 г.

AMD Ryzen 9Обзор процессоров 7900X и 7950X: фантастический прирост производительности в Zen 4 обновленная платформа предлагает множество преимуществ. Многофункциональная платформа. Простой разгон.
Подробнее…

по
Ben Funk — Пт, 9 сентября 2022 г.

Исследование AMD Ryzen 6000 в сравнении с ноутбуком Intel 12-го поколения Задача Потребление энергии

При запуске своих мобильных процессоров Ryzen 6000 AMD сделала несколько смелых заявлений об энергоэффективности. В то время как первые готовые системы, такие как ASUS ROG Zephyrus G14, могли похвастаться довольно впечатляющей производительностью и хорошим временем автономной работы, именно ASUS Zenbook S 13 OLED (выше) действительно занял…
Подробнее…

по
Marco Chiappetta — понедельник, 29 августа 2022 г.

Запуск AMD Ryzen 7000 Zen 4: скорости, характеристики, все, что вам нужно знать, и сюрприз RDNA 3

AMD только что завершила свою прямую трансляцию «вместе мы продвигаем_ПК», во время которой генеральный директор доктор Лиза Су и другие члены исполнительной команды представили планы компании по запуску грядущей серии Ryzen 7000 на базе Zen 4 и связанной с ней платформы. Нам посчастливилось быть готовыми к анонсам и…
Подробнее…

по
Marco Chiappetta — 8 августа 2022 г. фронт Threadripper был сравнительно тихим. Процессоры серий Threadripper и Threadripper Pro 3000 были выпущены еще в 2020 году, и еще несколько месяцев назад компания мало говорила о…
Подробнее…

по
Marco Chiappetta — Вт, 28 июня 2022 г.

Обзор Core i9-12900KS: протестирован самый быстрый процессор Intel Alder Lake похож на флагманский процессор того поколения, но с повышенной тактовой частотой для повышения производительности. То же самое относится и к процессорам Core 12-го поколения на базе Alder Lake. Когда…
Подробнее…

по
Зак Киллиан — Чт, 09 июня 2022 г.

AMD представляет чиплеты RDNA 3, 3D V-Cache для Zen 4 и чипы для ноутбуков Phoenix Point

и компания также подтвердила несколько деталей, о которых распространители слухов сообщают уже несколько месяцев. Мы собираемся просмотреть анонсы компании в серверном пространстве в будущем…
Подробнее…

по
Марко Кьяппетта — Пт, 3 июня 2022 г. Обзор ноутбука

Ryzen 6000 и ASUS ROG Zephyrus G14: новый взгляд на производительность Во время празднования генеральный директор д-р Лиза Су, Фрэнк Азор, Джейсон Банта и Лора Смит совместно представили широкий спектр продуктов, включая Radeon RX 6500 XT, мобильные процессоры серии Ryzen 6000 и обновленную мобильную серию Radeon RX 6000S…
Подробнее…

по
Зак Киллиан — Пн, 23 мая 2022 г.

AMD Ryzen 7000 курит Alder Lake на выступлении Computex, поскольку Zen 4 вызывает волнение

В то время как здесь, в США, раннее утро (или поздняя ночь), в Тайбэе полдень, и AMD только что закончила свое выступление на Computex 2022. Некоторые из выступлений на сегодняшнем мероприятии были посвящены последним выпускам компании, таким как мобильные процессоры серии Ryzen 6000 и ноутбуки, которые появятся на рынке на их основе…
Подробнее…

по
Марко Чиаппетта — Чт, 14 апреля 2022 г.

AMD Ryzen 7 5800X3D CPU Review: King Of PC Gaming в потребительском процессоре, ориентированном непосредственно на геймеров. Хотя чип, который генеральный директор AMD доктор Лиза Су держала на сцене, несколько отличался от Ryzen 7 5800X3D, который мы покажем…
Подробнее…

по
Марко Кьяппетта — Пн, 4 апреля 2022 г.

Весеннее обновление ЦП AMD: Ryzen 7 5700X и доступное трио Ryzen 5 протестированы процессорное пространство для настольных ПК с процессорами Core 12-го поколения на базе процессоров Alder Lake, AMD Ryzen 5000 Series остается привлекательным в своем стеке…
Подробнее…

по
Зак Киллиан — вторник, 22 марта 2022 г.

NVIDIA запускает Hopper h200, крупнейший в мире ускоритель ИИ и вычислений с производительностью 30x A100

Еще в 1990-х годах NVIDIA начала продавать графические адаптеры для настольных ПК. После неудачного старта с NV1, NVIDIA вскоре зарекомендовала себя как лидер по производительности с выпуском чипа TwiN-Texel (TNT) и оригинальной GeForce 256, а также как технологический лидер.
Это все древнее…
Подробнее…

по
Пол Лилли — вторник, 22 марта 2022 г.

NVIDIA представляет 144-ядерный процессор Grace Superchip, соединение NVLink-C2C для уничтожения рабочих нагрузок высокопроизводительных вычислений ) рабочие нагрузки. На самом деле это два процессора, соединенные вместе в одном корпусе. Чипы когерентно соединяются через NVLink-C2C, новую высокоскоростную…
Подробнее…

по
Марко Кьяппетта — вторник, 25 января 2022 г.

Intel Core i9-12900HK с RTX 3080 Ti Обзор: ноутбук MSI GE76 Raider кричит

На ежегодном мероприятии, посвященном архитектурному дню в конце прошлого года, Intel раскрыла множество подробностей о своих настольных и мобильных процессорах Core 12-го поколения на базе Alder Lake. Для непосвященных: процессоры Core 12-го поколения оснащены новейшими микроархитектурами процессоров Intel (да, во множественном числе) в гибридной конструкции, которая сочетает в себе. ..
Подробнее…

по
Paul Lilly — Вт, 04 января 2022 г.0003

Intel только что расширила свою линейку процессоров Alder Lake для настольных ПК почти двумя десятками новых SKU, охватывающих категории продуктов Celeron, Pentium, Core i3, Core i5 и Core i9. она также представила три стандартных решения для охлаждения своих новейших чипов Alder Lake и добавила три дополнительных чипсета серии 600, все в…
Подробнее…

1 2 3 4 5 Далее

Процессорные технологии

Сертифицируйте и расширяйте возможности.
Be
Правительство. Сертифицированный специалист по ИТ-поддержке

Что такое ядро?

Ядро процессора — это часть, которая декодирует и выполняет инструкции. На ранних процессорах это описывало бы весь ЦП, но за последние 20 лет процессоры получили встроенную кэш-память и контроллеры кэш-памяти.

Требования к скорости работы и мощности зависят от размера транзистора; конструкция размер процесса транзисторных схем цитируется, чтобы дать представление о развитии технологий: в процессорах Pentium III используется 180-нм технология, тогда как в современных процессорах Intel Core 2 используется 65-нм технология.

Производители обычно используют кодовое имя для идентификации конкретной конструкции ядра процессора, и это обычно указывает размер процесса (например, 90 нм) и эффективность работы.

имя ядра процесс процессор розетка типичный кэш L2
Уилламетт 180 нм Пентиум 4 478 256 КБ
Нортвуд 130 нм Целерон 478 128 КБ
Pentium 4 478 512 КБ
Прескотт 90 нм Целерон D/P4 478 256 КБ / 1 МБ
Целерон D/P4 (5xx) 775 256 КБ / 1 МБ
Прескотт 2M 90 нм Pentium 4 (6xx) 775 2 МБ
Кедровая мельница 65 нм Pentium 4 (6xx) 775 2 МБ
Смитфилд 90 нм Пентиум D (8xx) 775 2 МБ
Преслер 65 нм Пентиум D (9xx) 775 4 МБ
Йона 65 нм Core Duo / Solo 775 4 МБ
Конро 65 нм Core 2 Duo 775 4 МБ
имя ядра процесс процессор розетка типичный кэш L2
Чистокровный 130 нм Атлон ХР А 256 КБ
Бартон 130 нм Атлон ХР А 512 КБ
Палермо 90 нм Семпрон 754 128 КБ
Когтеточка 130 нм Атлон 64 754 1 МБ
Ньюкасл 130 нм Атлон 64 754 512 КБ
Атлон 64 939 512 КБ
Кувалда 130 нм Атлон 64/FX 939 1 МБ
Винчестер 90 нм Атлон 64 939 512 КБ
Венеция 90 нм Атлон 64 939 512 КБ
Манчестер 90 нм Атлон 64 X2 939 1 МБ
Толедо 90 нм Атлон 64 X2 939 2 МБ

Имена ядер аналогичны номерам версий; степпинга Цифры указывают на изменения или исправления ошибок. В многопроцессорных системах важно, чтобы ядро ​​и степпинг соответствовали

 

Гиперпоточность

Потоки являются независимыми частями компьютерной программы. Многозадачные операционные системы (например, Windows или Linux) работают, выделяя каждому потоку определенное количество «процессорного времени», в течение которого выполняются некоторые инструкции. Это означает, что они могут запускать десятки программ «одновременно».

Многопроцессорные системы позволяют ОС буквально запускать два или более программных потока одновременно на разных процессорах. Это означает, что конкуренция за процессорное время меньше, и, следовательно, компьютер должен работать быстрее. Однако многопроцессорные системы дороги.

Технология Hyper-Threading (HTT) была представлена ​​корпорацией Intel для обеспечения экономичного компромисса. Дублируя каких-то частей основного ядра, он прикидывается двумя процессорами. Это дает небольшой прирост скорости (до 30%).

Двухъядерные и многоядерные

Двухъядерные конструкции имеют два ядра на одном кристалле, иногда с общей кэш-памятью L2 и всегда с общими шинными интерфейсами. Двухъядерный чип не так хорош, как наличие двух процессоров; однако обычно он обеспечивает производительность на 25–75% выше, чем одноядерный процессор.

Athlon 64 X2 и Pentium D были первыми двухъядерными процессорами, выпущенными для ПК, за ними последовали Intel Core Duo , Core 2 Duo 9.0199 и AMD Athlon FX60 . Intel выпустила четырехъядерный процессор Core 2 Quadro .

 

Процессоры семейства x86 имеют общий набор инструкций, распознаваемых процессором. Этот набор инструкций несколько раз расширялся. Первая крупная версия была связана с процессором 386, в котором были введены специальные 32-битные коды инструкций.

MMX

Ранние процессоры могли выполнять только целочисленную арифметику (т. е. вычисления, включающие целые числа). Вскоре производители добавили модули с плавающей запятой ( FPU ) для обработки чисел с десятичными точками. Они были быстро интегрированы в основное ядро ​​процессора.

Pentium MMX (расширения Matrix Math Extensions, но чаще неправильно называемые Multi-Media eXtensions) представили дополнительные инструкции, упрощающие математику с плавающей запятой, особенно при манипулировании несколькими числами одновременно. Эта концепция называется SIMD (Single Instruction, Multiple Data) и означает, что графическое и звуковое программное обеспечение может работать быстрее.

ССЕ / ССЕ2 / ССЕ3

AMD ответила расширенным набором инструкций MMX под названием 3DNow!

Intel создала собственную версию 3DNow под названием SSE (потоковые расширения SIMD), добавив 70 новых математических инструкций. Это было продолжено с расширениями SSE2 и SSE3 для Pentium 4.

Мультимедийная программа, поддерживающая SSE3, может работать на 10–100 % быстрее на процессоре, совместимом с SSE3.

Защищенное исполнение

Двоичные коды, используемые для инструкций, неотличимы от кодов, используемых для хранения данных. Если компьютерный программист выдает неправильную инструкцию, можно случайно начать выполнение кодов данных, как если бы они были правильными инструкциями. Это удивительно распространено и приводит к неожиданным результатам и сбою программного обеспечения.

Эта уязвимость используется хакерами для создания атак переполнения буфера . Они используют ошибки программирования, маскируя коды инструкций под данные. Таким образом, когда данные случайно выполняются, ЦП выполняет инструкции, заданные хакером.

 

Тактовая частота

Обработкой инструкций в ЦП управляет один повторяющийся сигнал — часы , — которые синхронизируют движение данных в ЦП.

Раньше было легко измерить производительность процессора, взглянув на его тактовую частоту (также называемую тактовой частотой или тактовой частотой ). Однако это уже не так…

Существует максимальный предел тактовой частоты: он определяется сигнальным напряжением и конструкцией транзистора. Если часы идут слишком быстро, внутренние шины будут менять состояние слишком быстро, и числовые коды не будут считываться должным образом.

VRM

Меньшее сигнальное напряжение означает более высокую тактовую частоту, поскольку сигнал может переводил на желаемые уровни быстрее. Чтобы ядро ​​имело соответствующий уровень напряжения, требуется модуль регулятора напряжения (VRM).

Материнские платы ATX имеют встроенный VRM. Более старые системы на базе AT не имеют линии питания 3 В и поэтому нуждаются в более мощных VRM; иногда они подключаются к отдельной карте рядом с процессором.

Реальная скорость по сравнению с фактической скоростью

Тем не менее, AMD начала производить процессоры, которые выполняли больше работы за каждый такт. Таким образом, Athlon с частотой 1,8 ГГц будет выполнять такое же количество инструкций в секунду, как Pentium III с частотой 2,4 ГГц. Поэтому AMD начала идентифицировать свои чипы по номеру 9.0198, эквивалентная скорости : Athlon 1,8 ГГц продавался как «Athlon 2400+».

 

Регулирование

ЦП обычно работают с постоянной скоростью, и это может привести к чрезмерному потреблению энергии, когда они простаивают. Это может быть основным фактором в ноутбуках.

Процессор дросселирование — это действие по снижению рабочей нагрузки процессора или его замедлению для снижения энергопотребления. Это может быть сделано автоматически процессором определенного типа или специальным программным обеспечением. Pentium M имеет температурный мониторинг TM1 и TM2, которые соответственно добавляют инструкции бездействия (NOP) (для замедления выполнения) и снижают внутренний множитель тактовой частоты.

Разгон

Разгон — это процесс повышения тактовой частоты процессора до максимально возможного уровня. Это может иметь ряд побочных эффектов:

  • Повышенная температура , требующая более совершенных систем охлаждения
  • Случайные сбои из-за недопустимых кодов инструкций

Многие процессоры можно разогнать, и существует множество веб-сайтов, посвященных статистике относительной производительности и стабильности.