Onlar kompüterin əsas komponentlərini çox yaxşı bilirlər, lakin prosessorun nədən ibarət olduğunu az adam başa düşür. Bu arada, bu, hesab və hesablamaları yerinə yetirən sistemin əsas cihazıdır məntiqi əməliyyatlar. Prosessorun əsas funksiyası məlumatı qəbul etmək, onu emal etmək və son nəticəni çatdırmaqdır. Bu sadə səslənir, amma əslində bu proses mürəkkəbdir.

Prosessor nədən ibarətdir?

CPU milyonlarla tranzistoru (yarımkeçiriciləri) ehtiva edən miniatür düzbucaqlı silikon plafonddur. Onlar prosessorun yerinə yetirdiyi bütün funksiyaları həyata keçirirlər.

Demək olar ki, bütün müasir prosessorlar aşağıdakı komponentlərdən ibarətdir:

1. Bütün funksiyaları yerinə yetirən bir neçə nüvə (nadir hallarda 2, adətən 4 və ya 8). Əsasən, nüvə ayrı bir miniatür prosessordur. Əsas çipə inteqrasiya olunmuş bir neçə nüvə paralel olaraq tapşırıqlar üzərində işləyir ki, bu da məlumatların emalı prosesini sürətləndirir. Bununla belə, daha çox nüvə həmişə daha sürətli çip performansı demək deyil.
2. Bir neçə səviyyəli keş yaddaşı (2 və ya 3), bunun sayəsində RAM və prosessor arasında qarşılıqlı əlaqə müddəti azalır. Məlumat önbellekdədirsə, giriş vaxtı minimuma endirilir. Nəticə etibarilə, keşin ölçüsü nə qədər böyükdürsə, o, bir o qədər çox məlumat sığdıracaq və prosessorun özü bir o qədər sürətli olacaq.
3. RAM və sistem avtobus nəzarətçisi.
4. Registrlər işlənmiş məlumatların saxlandığı yaddaş hüceyrələridir. Onların həmişə məhdud ölçüsü var (8, 16 və ya 32 bit).
5. Koprosessor. Əməliyyatları yerinə yetirmək üçün ayrılmış ayrı bir nüvə müəyyən növ. Çox vaxt qrafik nüvəsi (video kart) soprosessor kimi çıxış edir.
6. Çipi anakarta qoşulmuş bütün qurğularla birləşdirən ünvan avtobusu.
7. Məlumat avtobusu - prosessoru RAM ilə birləşdirmək üçün. Əslində, bir avtobus elektrik siqnalının ötürüldüyü və ya qəbul edildiyi keçiricilər dəstidir. Və nə qədər çox dirijor varsa, bir o qədər yaxşıdır.
8. Sinxronizasiya avtobusu - prosessorun saat dövrlərini və tezliyini idarə etməyə imkan verir.
9. Avtobusu yenidən başladın - çip vəziyyətini sıfırlayır.

Bütün bu elementlər işdə iştirak edir. Lakin, onların arasında ən vacibi, əlbəttə ki, əsasdır. Bütün digər göstərilən komponentlər yalnız onun əsas vəzifəsini yerinə yetirməyə kömək edir. İndi prosessorun nədən hazırlandığını başa düşdüyünüz üçün onun əsas komponentinə daha yaxından baxa bilərsiniz.

nüvələr

Mərkəzi prosessorun nədən ibarət olması haqqında danışarkən, ilk növbədə nüvələri qeyd etməliyik, çünki onlar onun əsas hissələridir. Nüvələrə arifmetik və ya məntiqi əməliyyatları yerinə yetirən funksiya blokları daxildir. Xüsusilə qeyd edə bilərik:

1. Təlimatların alınması, şifrəsinin açılması və icrası üçün blok.
2. Nəticələri saxlamaq üçün bloklayın.
3. Proqramın əks bloku və s.

Anladığınız kimi, onların hər biri müəyyən bir vəzifə yerinə yetirir. Məsələn, təlimat alma bölməsi onları proqram sayğacında göstərilən ünvanda oxuyur. Öz növbəsində, dekodlaşdırma blokları prosessorun dəqiq nə etməli olduğunu müəyyənləşdirir. Birlikdə bütün bu blokların işi istifadəçi tərəfindən müəyyən edilmiş vəzifəyə nail olmağa imkan verir.

Əsas vəzifə

Qeyd edək ki, nüvələr yalnız riyazi hesablamalar və müqayisə əməliyyatlarını yerinə yetirə, həmçinin RAM hüceyrələri arasında məlumatları köçürə bilər. Lakin bu, istifadəçilərin kompüterdə oyun oynamaq, filmlərə baxmaq və internetə baxmaq üçün kifayətdir.

Əsasən hər hansı kompüter proqramı sadə əmrlərdən ibarətdir: əlavə et, çoxal, köçür, bölmə, şərt yerinə yetirildikdə təlimatlara keç. Əlbəttə ki, bunlar sadəcə primitiv əmrlərdir, lakin onların birləşdirilməsi mürəkkəb funksiya yaratmağa imkan verir.

Qeydiyyatlar

Prosessor nüvələrdən başqa nələrdən ibarətdir? Qeydiyyatlar onun ikinci mühüm komponentidir. Artıq bildiyiniz kimi, bunlar emal olunan məlumatların yerləşdiyi sürətli yaddaş hüceyrələridir. Onlar fərqlidir:

1. A, B, C - emal zamanı məlumatı saxlamaq üçün istifadə olunur. Onlardan cəmi üçü var, amma bu kifayətdir.
2. EIP - bu registr növbədə növbəti təlimatın ünvanını saxlayır.
3. ESP RAM-dakı məlumat ünvanıdır.
4. Z - burada sonuncu müqayisə əməliyyatının nəticəsidir.

Prosessor bu registrlərlə məhdudlaşmır. Başqaları da var, lakin yuxarıda qeyd olunanlar ən vacibləridir - onlar çip tərəfindən müəyyən bir proqramın icrası zamanı məlumatları emal etmək üçün ən çox istifadə olunanlardır.

Nəticə

İndi siz prosessorun nədən ibarət olduğunu və onun əsas modullarının nə olduğunu bilirsiniz. Çiplərin bu tərkibi sabit deyil, çünki onlar tədricən təkmilləşdirilir, yeni modullar əlavə olunur və köhnələri təkmilləşdirilir. Ancaq bu gün prosessorun nədən ibarət olduğu, məqsədi və funksionallığı yuxarıda təsvir edildiyi kimidir.

Yuxarıda təsvir edilən prosessor sistemlərinin tərkibi və təxmini iş prinsipi minimuma qədər sadələşdirilmişdir. Əslində, bütün proses daha mürəkkəbdir, lakin bunu başa düşmək üçün müvafiq təhsil almaq lazımdır.

Müasir prosessorlar silikon vafli şəklində təqdim olunan kiçik bir düzbucaqlı formasına malikdir. Plitənin özü plastik və ya keramikadan hazırlanmış xüsusi bir korpusla qorunur. Bütün əsas sxemlər onların sayəsində qorunur tam iş vaxtı CPU. Əgər ilə görünüş hər şey son dərəcə sadədir, dövrənin özü və prosessorun necə dizayn edildiyi haqqında nə demək olar? Buna daha ətraflı baxaq.

CPU az sayda müxtəlif elementlərdən ibarətdir. Onların hər biri öz hərəkətini yerinə yetirir, məlumatlar və nəzarət ötürülür. Adi istifadəçilər prosessorları saat sürəti, keş yaddaşının miqdarı və nüvələri ilə fərqləndirməyə öyrəşiblər. Ancaq bu, etibarlı və sürətli işləməyi təmin edən hər şey deyil. Hər bir komponentə xüsusi diqqət yetirməyə dəyər.

Memarlıq

CPU-ların daxili dizaynı çox vaxt bir-birindən fərqlənir, hər bir ailənin öz xüsusiyyətləri və funksiyaları var - buna onun arxitekturası deyilir. Aşağıdakı şəkildəki prosessor dizaynının nümunəsini görmək olar.

Lakin bir çoxları prosessor arxitekturasına görə bir az fərqli məna ifadə etməyə öyrəşiblər. Onu proqramlaşdırma nöqteyi-nəzərindən nəzərdən keçirsək, o, müəyyən kodlar toplusunu yerinə yetirmək qabiliyyəti ilə müəyyən edilir. Müasir bir CPU alsanız, çox güman ki, bu x86 arxitekturasıdır.

nüvələr

CPU-nun əsas hissəsi nüvə adlanır, o, bütün lazımi blokları ehtiva edir, həmçinin məntiqi və arifmetik tapşırıqları yerinə yetirir. Aşağıdakı şəklə baxsanız, hər bir nüvənin funksional blokunun necə göründüyünü görə bilərsiniz:

1. Təlimat gətirmə modulu. Burada təlimatlar proqram sayğacında göstərilən ünvanla tanınır. Əmrlərin eyni vaxtda oxunmasının sayı birbaşa quraşdırılmış deşifrə bölmələrinin sayından asılıdır, bu da hər bir iş dövrünün yüklənməsinə kömək edir. ən böyük rəqəm təlimatlar.
2. Keçid proqnozlaşdırıcısı təlimat gətirmə bölməsinin optimal işləməsinə cavabdehdir. O, kernel boru kəmərini yükləyərək yerinə yetiriləcək təlimatların ardıcıllığını müəyyənləşdirir.
3. Deşifrə modulu. Nüvənin bu hissəsi tapşırıqları yerinə yetirmək üçün müəyyən prosesləri təyin etməkdən məsuldur. Dəyişən təlimat ölçüsünə görə dekodlaşdırma tapşırığının özü çox çətindir. Ən yeni prosessorlarda bir nüvədə bir neçə belə blok var.
4. Məlumat seçmə modulları. Onlar RAM və ya keş yaddaşdan məlumat alırlar. Onlar təlimatı yerinə yetirmək üçün bu anda zəruri olan məlumatların seçilməsini dəqiq həyata keçirirlər.
5. Nəzarət bloku. Adın özü bu komponentin əhəmiyyətindən çox danışır. Əsasda o, ən vacib elementdir, çünki enerjini bütün bloklar arasında paylayır, hər bir hərəkəti vaxtında yerinə yetirməyə kömək edir.
6. Nəticələri saxlamaq üçün modul. RAM-da təlimatların işlənməsi başa çatdıqdan sonra qeyd etmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. Saxlama ünvanı işləyən tapşırıqda göstərilmişdir.
7. Fasilələrlə işləmə elementi. CPU, kəsmə funksiyası sayəsində bir neçə tapşırıq yerinə yetirmək qabiliyyətinə malikdir və bu, bir proqramın işini digər təlimata keçərək dayandırmağa imkan verir.
8. Qeydiyyatlar. Təlimatların müvəqqəti nəticələri burada saxlanılır, bu komponenti kiçik sürətli RAM adlandırmaq olar. Çox vaxt onun ölçüsü bir neçə yüz baytı keçmir.
9. Komanda sayğacı. Növbəti prosessor dövrəsində istifadə olunacaq təlimatın ünvanını saxlayır.

Sistem avtobusu

CPU sistem avtobusu PC-yə daxil olan cihazları birləşdirir. Yalnız o, ona birbaşa bağlıdır, qalan elementlər müxtəlif nəzarətçilər vasitəsilə birləşdirilir. Avtobusun özündə məlumatın ötürüldüyü bir çox siqnal xətti var. Hər bir xəttin digər əlaqəli kompüter komponentləri ilə kontrollerlər vasitəsilə əlaqəni təmin edən öz protokolu var. Avtobusun öz tezliyi var, o, nə qədər yüksəkdirsə, sistemin birləşdirici elementləri arasında daha sürətli məlumat mübadiləsi baş verir.

Keş yaddaşı

CPU-nun performansı onun təlimatları və məlumatları yaddaşdan mümkün qədər tez əldə etmək qabiliyyətindən asılıdır. Keş yaddaşı sayəsində əməliyyatların icra müddəti müvəqqəti bufer kimi çıxış edərək məlumatların CPU-dan RAM-a və ya əksinə ani şəkildə ötürülməsini təmin etdiyinə görə azalır.

Keş yaddaşının əsas xüsusiyyəti səviyyələrdəki fərqdir. Əgər yüksəkdirsə, bu, yaddaşın daha yavaş və daha həcmli olması deməkdir. Ən sürətli və ən kiçik yaddaş birinci səviyyədir. Bu elementin işləmə prinsipi çox sadədir - CPU RAM-dan məlumatları oxuyur və uzun müddət əvvəl əldə edilmiş məlumatları silməklə onu istənilən səviyyəli keş- yaddaşa daxil edir. Əgər prosessor bu məlumatı yenidən tələb edərsə, müvəqqəti bufer sayəsində onu daha sürətli qəbul edəcək.

Soket (birləşdirici)

Prosessorun öz konnektoru (qadın və ya yuva) olduğuna görə, kompüterinizi pozarsa və ya təkmilləşdirərsə, onu asanlıqla əvəz edə bilərsiniz. Soket olmadan, CPU sadəcə anakarta lehimlənərək sonrakı təmir və ya dəyişdirilməsini çətinləşdirir. Diqqət yetirməyə dəyər - hər bir yuva yalnız müəyyən prosessorların quraşdırılması üçün nəzərdə tutulub.

Çox vaxt istifadəçilər təsadüfən uyğun olmayan prosessor və anakart alırlar ki, bu da əlavə problemlər yaradır.

- Bu, bütün kompüterin sürətinin çox asılı olduğu əsas hesablama komponentidir. Buna görə də, adətən, kompüter konfiqurasiyasını seçərkən əvvəlcə prosessoru, sonra isə hər şeyi seçin.

Sadə tapşırıqlar üçün

Əgər kompüter sənədlərlə və İnternetlə işləmək üçün istifadə ediləcəksə, onda sizə tezliyi ilə bir qədər fərqlənən daxili video nüvəsi Pentium G5400/5500/5600 (2 nüvə / 4 ip) olan ucuz prosessor uyğun olacaq.

Video redaktə üçün

Video redaktə etmək üçün yaxşı bir video kartla tandemdə oyunların öhdəsindən yaxşı gələcək olan müasir çox yivli AMD Ryzen 5/7 prosessorunu (6-8 nüvə / 12-16 ip) götürmək daha yaxşıdır.
AMD Ryzen 5 2600 prosessoru

Orta hesabla oyun kompüteri

Sırf orta səviyyəli bir oyun kompüteri üçün Core i3-8100/8300 almaq daha yaxşıdır, onların vicdanlı 4 nüvəsi var və orta səviyyəli video kartları (GTX 1050/1060/1070) olan oyunlarda yaxşı çıxış edir.
CPU Intel Core i3 8100

Güclü oyun kompüteri üçün

Güclü oyun kompüteri üçün 6 nüvəli Core i5-8400/8500/8600 və i7-8700 (6 nüvə / 12 ip) yüksək səviyyəli qrafik kartı olan bir kompüter almaq daha yaxşıdır. Bu prosessorlar oyunlarda ən yaxşı nəticələr göstərir və güclü video kartları (GTX 1080/2080) tam şəkildə buraxmağa qadirdir.
Intel Core i5 8400 prosessoru

Hər halda, daha çox nüvə və prosessor tezliyi nə qədər yüksək olsa, bir o qədər yaxşıdır. Maliyyə imkanlarınıza diqqət yetirin.

2. Prosessor necə işləyir

Mərkəzi prosessor ibarətdir çap dövrə lövhəsi silisium kristal və müxtəlif elektron elementlərlə. Kristal zədələnmənin qarşısını alan və istilik paylayıcısı kimi xidmət edən xüsusi metal örtüklə örtülmüşdür.

Lövhənin digər tərəfində prosessorun qoşulduğu ayaqlar (və ya kontakt yastıqları) var ana plata.

3. Prosessor istehsalçıları

Kompüter prosessorları iki böyük şirkət - Intel və AMD tərəfindən dünyanın bir neçə yüksək texnologiyalı zavodlarında istehsal olunur. Buna görə də, istehsalçıdan asılı olmayaraq prosessor kompüterin ən etibarlı komponentidir.

Intel müasir prosessorlarda istifadə olunan texnologiyaların inkişafında liderdir. AMD öz təcrübəsini qismən mənimsəyir, özünəməxsus bir şey əlavə edir və daha sərfəli qiymət siyasəti aparır.

4. Intel və AMD prosessorları nə ilə fərqlənir?

Intel və AMD prosessorları əsasən arxitekturada (elektron sxem) fərqlənirlər. Bəziləri bəzi vəzifələrdə, bəziləri digərlərində daha yaxşıdır.

Intel Core prosessorları ümumiyyətlə hər nüvəyə görə daha yüksək performansa malikdir, bu da onları əksər müasir oyunlarda AMD Ryzen prosessorlarından üstün edir və güclü oyun kompüterləri yaratmaq üçün daha uyğundur.

AMD Ryzen prosessorları, öz növbəsində, video redaktə kimi çox yivli tapşırıqlarda qalib gəlir, prinsipcə, oyunlarda Intel Core-dan çox da aşağı deyil və həm peşəkar tapşırıqlar, həm də oyunlar üçün istifadə olunan universal kompüter üçün mükəmməldir.

Ədalət naminə qeyd etmək lazımdır ki, 8 fiziki nüvəyə malik köhnə ucuz AMD FX-8xxx seriyalı prosessorları video redaktəni yaxşı yerinə yetirir və bu məqsədlər üçün büdcə seçimi kimi istifadə edilə bilər. Lakin onlar oyun üçün daha az uyğundur və köhnəlmiş AM3+ yuvası olan ana platalarda quraşdırılır ki, bu da gələcəkdə kompüteri təkmilləşdirmək və ya təmir etmək üçün komponentlərin dəyişdirilməsini çətinləşdirəcək. Beləliklə, daha müasir AMD Ryzen prosessoru və AM4 yuvasında müvafiq anakart almaq daha yaxşıdır.

Büdcəniz məhduddursa, lakin gələcəkdə güclü kompüterə sahib olmaq istəyirsinizsə, o zaman əvvəlcə ucuz bir model ala bilərsiniz və 2-3 ildən sonra prosessoru daha güclü birinə dəyişdirin.

5. CPU yuvası

Soket prosessoru ana plataya qoşmaq üçün konnektordur. Prosessor yuvaları ya prosessor ayaqlarının sayı ilə, ya da istehsalçının mülahizəsinə uyğun olaraq ədədi və əlifba işarəsi ilə qeyd olunur.

Prosessor yuvaları daim dəyişikliklərə məruz qalır və ildən-ilə yeni modifikasiyalar meydana çıxır. Ümumi tövsiyə ən müasir rozetka ilə prosessor almaqdır. Bu, həm prosessoru, həm də əvəz etmək imkanı verəcəkdir ana plata növbəti bir neçə ildə.

Rozetkalar Intel prosessorları

• Tamamilə köhnəlmişdir: 478, 775, 1155, 1156, 1150, 2011
• Köhnəlmiş: 1151, 2011-3
• Müasir: 1151-v2, 2066

AMD prosessor yuvaları

• Köhnəlmiş: AM1, AM2, AM3, FM1, FM2
• Köhnəlmiş: AM3+, FM2+
• Müasir: AM4, TR4

Prosessor və anakart eyni yuvalara malik olmalıdır, əks halda prosessor sadəcə quraşdırılmayacaq. Bu gün ən uyğun prosessorlar aşağıdakı yuvaları olanlardır.

Intel 1150- onlar hələ də satışdadırlar, lakin yaxın bir neçə ildə onlar istifadədən çıxacaq və prosessor və ya anakartın dəyişdirilməsi daha problemli olacaq. Onların geniş çeşidli modelləri var - ən ucuzdan olduqca güclüyə qədər.

Intel 1151- daha bahalı olmayan, lakin daha perspektivli olan müasir prosessorlar. Onların geniş çeşidli modelləri var - ən ucuzdan olduqca güclüyə qədər.

Intel 1151-v2- rozetka 1151-in ikinci versiyası, ən müasir 8-ci və 9-cu nəsil prosessorları dəstəkləməklə əvvəlkindən fərqlənir.

Intel 2011-3— peşəkar kompüterlər üçün güclü 6/8/10 nüvəli prosessorlar.

Intel 2066- peşəkar kompüterlər üçün yüksək səviyyəli, ən güclü və bahalı 12/16/18 nüvəli prosessorlar.

AMD FM2+— ofis tapşırıqları və ən sadə oyunlar üçün inteqrasiya olunmuş qrafika ilə prosessorlar. IN model diapazonu Həm çox büdcəli, həm də orta səviyyəli prosessorlar var.

AMD AM3+— köhnə versiyaları video redaktə üçün istifadə oluna bilən 4/6/8 nüvəli prosessorlar (FX).

AMD AM4— peşəkar tapşırıqlar və oyunlar üçün müasir çox yivli prosessorlar.

AMD TR4- peşəkar kompüterlər üçün ən yüksək səviyyəli, ən güclü və bahalı 8/12/16 nüvəli prosessorlar.

Köhnə rozetkaları olan bir kompüter almağı düşünmək məsləhət görülmür. Ümumiyyətlə, seçimi 1151 və AM4 yuvalarındakı prosessorlarla məhdudlaşdırmağı tövsiyə edərdim, çünki onlar ən müasirdir və kifayət qədər yığmağa imkan verir. güclü kompüter istənilən büdcə üçün.

6. Prosessorların əsas xarakteristikası

İstehsalçıdan asılı olmayaraq bütün prosessorlar nüvələrin, mövzuların, tezliyin, keş yaddaşının ölçüsünün, dəstəklənən RAM-ın tezliyinin, quraşdırılmış video nüvənin olmasının və bəzi digər parametrlərin sayı ilə fərqlənir.

6.1. Nüvələrin sayı

Nüvələrin sayı prosessorun işinə ən çox təsir edir. Ofis və ya multimedia kompüteri ən azı 2 nüvəli prosessor tələb edir. Əgər kompüter müasir oyunlar üçün nəzərdə tutulubsa, o zaman ona ən azı 4 nüvəli prosessor lazımdır. 6-8 nüvəli prosessor video redaktə və ağır peşəkar proqramlar üçün uyğundur. Ən güclü prosessorlar 10-18 nüvəyə malik ola bilər, lakin onlar çox bahalıdır və mürəkkəb peşəkar tapşırıqlar üçün nəzərdə tutulub.

6.2. İplərin sayı

Hyper-threading texnologiyası hər bir prosessor nüvəsinə 2 məlumat axını emal etməyə imkan verir ki, bu da performansı əhəmiyyətli dərəcədə artırır. Çox yivli prosessorlara Intel Core i7, i9, bəzi Core i3 və Pentium (G4560, G46xx), eləcə də əksər AMD Ryzen daxildir.

2 nüvəli və Hyper-treading dəstəyi olan prosessor performans baxımından 4 nüvəli prosessora yaxındır, 4 nüvəli və Hyper-treading prosessoru isə 8 nüvəli prosessora yaxındır. Məsələn, Core i3-6100 (2 nüvə / 4 ip) Hyper-threading olmadan 2 nüvəli Pentiumdan iki dəfə güclüdür, lakin yenə də dürüst 4 nüvəli Core i5-dən bir qədər zəifdir. Lakin Core i5 prosessorları Hyper-threading-i dəstəkləmir, ona görə də onlar Core i7 prosessorlarından (4 nüvə / 8 ip) əhəmiyyətli dərəcədə aşağıdırlar.

Ryzen 5 və 7 prosessorları 4/6/8 nüvəyə və müvafiq olaraq 8/12/16 iplərə malikdir, bu da onları video redaktə kimi vəzifələrdə kral edir. Yeni Ryzen Threadripper prosessor ailəsi 16 nüvəyə və 32 mövzuya qədər prosessorlara malikdir. Ancaq Ryzen 3 seriyasından çox yivli olmayan aşağı səviyyəli prosessorlar var.

Müasir oyunlar da çox iş parçacığından istifadə etməyi öyrəniblər, ona görə də güclü oyun kompüteri üçün Core i7 (8-12 ip) və ya Ryzen (8-12 ip) götürmək məsləhətdir. Həmçinin qiymət/performans nisbəti baxımından yaxşı seçim yeni 6 nüvəli Core-i5 prosessorları ola bilər.

6.3. CPU tezliyi

Prosessorun performansı həm də bütün prosessor nüvələrinin işlədiyi tezlikdən çox asılıdır.

Prinsipcə, sadə kompüterin mətni yazması və İnternetə çıxışı üçün təxminən 2 GHz tezliyi olan prosessor kifayətdir. Lakin 3 GHz ətrafında bir çox prosessor var ki, onların qiyməti təxminən eynidir, ona görə də burada pula qənaət etməyə dəyməz.

Orta səviyyəli multimedia və ya oyun kompüterinə təxminən 3,5 GHz tezliyi olan prosessor lazımdır.

Güclü oyun və ya peşəkar kompüter 4 GHz-ə yaxın tezlikli prosessor tələb edir.

Hər halda, prosessorun tezliyi nə qədər yüksəkdirsə, bir o qədər yaxşıdır, amma sonra maliyyə imkanlarınıza baxın.

6.4. Turbo Boost və Turbo Core

Müasir prosessorlarda spesifikasiyalarda sadəcə prosessor tezliyi kimi göstərilən əsas tezlik anlayışı var. Yuxarıda bu tezlik haqqında danışdıq.

Intel Core i5, i7, i9 prosessorları da Turbo Boost-da maksimum tezlik konsepsiyasına malikdir. Bu, performansı artırmaq üçün ağır yük altında prosessor nüvələrinin tezliyini avtomatik olaraq artıran bir texnologiyadır. Proqram və ya oyun nə qədər az nüvə istifadə etsə, onun tezliyi bir o qədər artır.

Məsələn, Core i5-2500 prosessorunun əsas tezliyi 3,3 GHz və maksimum Turbo Boost tezliyi 3,7 GHz təşkil edir. Yük altında, istifadə olunan nüvələrin sayından asılı olaraq, tezlik aşağıdakı dəyərlərə qədər artacaq:

• 4 aktiv nüvə - 3,4 GHz
• 3 aktiv nüvə - 3,5 GHz
• 2 aktiv nüvə - 3,6 GHz
• 1 aktiv nüvə - 3,7 GHz

AMD A seriyası, FX və Ryzen prosessorları Turbo Core adlı oxşar avtomatik CPU overclock texnologiyasına malikdir. Məsələn, FX-8150 prosessorunun əsas tezliyi 3,6 GHz və maksimum Turbo Core tezliyi 4,2 GHz.

Turbo Boost və Turbo Core texnologiyalarının işləməsi üçün prosessor kifayət qədər gücə malik olmalı və həddindən artıq qızmamalıdır. Əks halda, prosessor nüvə tezliyini artırmayacaq. Bu o deməkdir ki, enerji təchizatı, anakart və soyuducu kifayət qədər güclü olmalıdır. Həmçinin, bu texnologiyaların fəaliyyətinə müdaxilə edilməməlidir BIOS parametrləri Windows-da anakart və güc parametrləri.

Müasir proqramlar və oyunlar bütün prosessor nüvələrindən istifadə edir və Turbo Boost və Turbo Core texnologiyalarından performans artımı kiçik olacaq. Buna görə də, prosessor seçərkən əsas tezliyə diqqət yetirmək daha yaxşıdır.

6.5. Keş yaddaşı

Keş yaddaş adlanır daxili yaddaş hesablamaları daha sürətli yerinə yetirmək üçün lazım olan prosessor. Keş yaddaşının ölçüsü də prosessorun işinə təsir edir, lakin nüvələrin sayından və prosessor tezliyindən daha az dərəcədə. IN müxtəlif proqramlar bu təsir 5-15% aralığında dəyişə bilər. Lakin çoxlu keş yaddaşa malik prosessorlar daha bahalıdır (1,5-2 dəfə). Buna görə də, belə bir alış həmişə iqtisadi cəhətdən mümkün deyil.

Keş yaddaşı 4 səviyyədə gəlir:

Səviyyə 1 önbelleği kiçikdir və prosessor seçərkən adətən nəzərə alınmır.

Səviyyə 2 önbelleği ən vacibdir. Aşağı səviyyəli prosessorlarda hər bir nüvəyə 256 kilobayt (KB) Səviyyə 2 önbelleği tipikdir. Orta səviyyəli kompüterlər üçün nəzərdə tutulmuş prosessorlarda hər nüvəyə 512 KB L2 keş var. Güclü peşəkar və oyun kompüterləri üçün prosessorlar hər nüvə üçün ən azı 1 meqabayt (MB) Səviyyə 2 keş ilə təchiz olunmalıdır.

Bütün prosessorlarda 3-cü səviyyəli yaddaş yoxdur. Ofis tapşırıqları üçün ən zəif prosessorlarda 2 MB-a qədər 3-cü Səviyyə keş yaddaşı ola bilər və ya heç olmaya bilər. Müasir ev multimedia kompüterləri üçün prosessorlarda 3-4 MB 3-cü səviyyəli ön yaddaş olmalıdır. Peşəkar və oyun kompüterləri üçün güclü prosessorlarda 6-8 MB 3-cü səviyyəli ön yaddaş olmalıdır.

Yalnız bəzi prosessorlarda 4-cü səviyyəli keş var və əgər varsa, yaxşıdır, amma prinsipcə bu lazım deyil.

Əgər prosessorun 3 və ya 4-cü səviyyəli önbelleği varsa, o zaman 2-ci səviyyəli keşin ölçüsünə məhəl qoyula bilməz.

6.6. Dəstəklənən RAM-ın növü və tezliyi

Fərqli prosessorlar dəstəkləyə bilər fərqli növlər və RAM tezliyi. Gələcəkdə RAM seçərkən bu nəzərə alınmalıdır.

Köhnə prosessorlar maksimum 1333, 1600 və ya 1866 MHz tezliyi olan DDR3 RAM-ı dəstəkləyə bilər.

Müasir prosessorlar uyğunluq üçün maksimum 2133, 2400, 2666 MHz və ya daha çox tezliyə malik DDR4 yaddaşını və çox vaxt adi DDR3-dən fərqli olan DDR3L yaddaşını dəstəkləyir. azaldılmış gərginlik 1,5-dən 1,35 V-a qədər. Belə prosessorlar adi DDR3 yaddaşınız varsa, onunla işləyə biləcəklər, lakin prosessor istehsalçıları DDR4 üçün nəzərdə tutulmuş yaddaş nəzarətçilərinin daha çox deqradasiyası səbəbindən bunu tövsiyə etmirlər. aşağı gərginlik 1.2 V. Bundan əlavə, köhnə yaddaş üçün DDR3 yuvaları olan köhnə anakart da lazımdır. Beləliklə, ən yaxşı seçim köhnə DDR3 yaddaşını satmaq və yeni DDR4-ə yüksəltməkdir.

Bu gün ən optimal qiymət/performans nisbəti bütün müasir prosessorlar tərəfindən dəstəklənən 2400 MHz tezliyə malik DDR4 yaddaşdır. Bəzən 2666 MHz tezliyi olan yaddaşı daha çox qiymətə ala bilərsiniz. Yaxşı, 3000 MHz-də yaddaş daha baha başa gələcək. Bundan əlavə, prosessorlar həmişə yüksək tezlikli yaddaşla sabit işləmir.

Anakartın hansı maksimum yaddaş tezliyini dəstəklədiyini də nəzərə almalısınız. Ancaq yaddaş tezliyi ümumi performansa nisbətən kiçik təsir göstərir və həqiqətən izləməyə dəyməz.

Çox vaxt kompüter komponentlərini başa düşməyə başlayan istifadəçilərin daha çox yaddaş modullarının mövcudluğu ilə bağlı sualları olur. yüksək tezlikli, prosessorun rəsmi olaraq dəstəklədiyindən (2666-3600 MHz). Yaddaşın bu tezlikdə işləməsi üçün ana plata XMP (Extreme Memory Profile) texnologiyasını dəstəkləməlidir. XMP yaddaşın daha yüksək tezlikdə işləməsinə imkan vermək üçün avtobus tezliyini avtomatik olaraq artırır.

6.7. Daxili video nüvəsi

Prosessorun daxili video nüvəsi ola bilər ki, bu da ofis və ya multimedia kompüteri (videolara baxmaq, sadə oyunlar) üçün ayrıca video kartın alınmasına qənaət etməyə imkan verir. Ancaq oyun kompüteri və video redaktə üçün ayrıca (diskret) video kart lazımdır.

Prosessor nə qədər bahalı olsa, quraşdırılmış video nüvəsi bir o qədər güclüdür. Intel prosessorları arasında Core i7 ən güclü inteqrasiya olunmuş videoya malikdir, ondan sonra i5, i3, Pentium G və Celeron G gəlir.

FM2+ yuvasındakı AMD A seriyalı prosessorları Intel prosessorlarından daha güclü inteqrasiya olunmuş video nüvəyə malikdir. Ən güclü A10, sonra A8, A6 və A4.

AM3+ yuvasındakı FX prosessorlarında quraşdırılmış video nüvəsi yoxdur və əvvəllər diskret orta səviyyəli video kartı olan ucuz oyun kompüterləri yaratmaq üçün istifadə olunurdu.

Həmçinin, Athlon və Phenom seriyalı AMD prosessorlarının əksəriyyətində daxili video nüvəsi yoxdur və ona sahib olanlar çox köhnə AM1 yuvasındadır.

G indeksli Ryzen prosessorları A8, A10 seriyasından olan əvvəlki nəsil prosessorların video nüvəsindən iki dəfə güclü olan daxili Vega video nüvəsinə malikdir.

Diskret qrafik kartı almaq fikrində deyilsinizsə, lakin yenə də zaman-zaman tələb olunmayan oyunlar oynamaq istəyirsinizsə, o zaman Ryzen G prosessorlarına üstünlük vermək daha yaxşıdır. Onun edə biləcəyi maksimum onlayn oyunlar və aşağı və ya orta qrafik parametrlərində HD (1280x720), bəzi hallarda Full HD (1920x1080) ilə yaxşı optimallaşdırılmış bəzi oyunlardır. Youtube-da sizə lazım olan prosessorun testlərinə baxın və bunun sizə uyğun olub olmadığını görün.

7. Digər prosessor xüsusiyyətləri

Prosessorlar həmçinin istehsal prosesi, enerji istehlakı və istilik yayılması kimi parametrlərlə xarakterizə olunur.

7.1. İstehsal prosesi

Texniki proses prosessorların istehsal olunduğu texnologiyadır. Avadanlıq və istehsal texnologiyası nə qədər müasir olsa, texniki proses bir o qədər incədir. Onun enerji istehlakı və istilik yayılması prosessorun istehsal olunduğu texnoloji prosesdən çox asılıdır. Texniki proses nə qədər incə olsa, prosessor bir o qədər qənaətcil və soyuq olar.

Müasir prosessorlar 10 ilə 45 nanometr (nm) arasında dəyişən proses texnologiyalarından istifadə etməklə istehsal olunur. Bu dəyər nə qədər aşağı olsa, bir o qədər yaxşıdır. Ancaq ilk növbədə, enerji istehlakına və daha sonra müzakirə ediləcək prosessorun əlaqəli istilik yayılmasına diqqət yetirin.

7.2. CPU enerji istehlakı

Prosessorun nüvələrinin sayı və tezliyi nə qədər çox olarsa, onun enerji istehlakı da bir o qədər çox olar. Enerji istehlakı da istehsal prosesindən çox asılıdır. Texniki proses nə qədər incə olsa, enerji sərfiyyatı da bir o qədər az olar. Əsas odur ki, nəzərə alınsın güclü prosessor zəif anakartda quraşdırıla bilməz və daha çox tələb olunacaq güclü blok qidalanma.

Müasir prosessorlar 25 ilə 220 vatt arasında enerji istehlak edir. Bu parametr onların qablaşdırmasında və ya istehsalçının saytında oxuna bilər. Anakartın parametrləri onun hansı prosessorun enerji istehlakı üçün nəzərdə tutulduğunu da göstərir.

7.3. CPU istilik yayılması

Prosessorun istilik yayılması onun maksimum enerji istehlakına bərabər hesab olunur. O, həmçinin vattla ölçülür və Termal Dizayn Gücü (TDP) adlanır. Müasir prosessorlar 25-220 Vatt aralığında TDP-yə malikdir. Daha aşağı TDP ilə prosessor seçməyə çalışın. Optimal TDP diapazonu 45-95 Vt-dir.

8. Prosessor xüsusiyyətlərini necə öyrənmək olar

Prosessorun nüvələrin sayı, tezlik və yaddaş yaddaşı kimi bütün əsas xüsusiyyətləri adətən satıcıların qiymət siyahılarında göstərilir.

Müəyyən bir prosessorun bütün parametrləri istehsalçıların (Intel və AMD) rəsmi saytlarında aydınlaşdırıla bilər:

Model nömrəsinə görə və ya seriya nömrəsi Veb saytında istənilən prosessorun bütün xüsusiyyətlərini tapmaq çox asandır:

Və ya sadəcə axtarış sisteminə model nömrəsini daxil edin Google sistemi və ya Yandex (məsələn, “Ryzen 7 1800X”).

9. Prosessor modelləri

Prosessor modelləri hər il dəyişir, ona görə də hamısını burada sadalamayacağam, ancaq daha az dəyişən və asanlıqla keçə biləcəyiniz prosessorların seriyalarını (sətirlərini) sadalayacağam.

Mən daha müasir seriyalı prosessorları almağı məsləhət görürəm, çünki onlar daha məhsuldardır və yeni texnologiyaları dəstəkləyir. Seriyanın adından sonra gələn model nömrəsi nə qədər yüksəkdirsə, o qədər yüksəkdir daha yüksək tezlik prosessor.

9.1. Intel prosessor xətləri

Köhnə epizodlar:

• Celeron – ofis tapşırıqları üçün (2 nüvə)
• Pentium – giriş səviyyəli multimedia və oyun kompüterləri üçün (2 nüvəli)

Müasir seriyalar:

• Celeron G – ofis tapşırıqları üçün (2 nüvə)
• Pentium G – giriş səviyyəli multimedia və oyun kompüterləri üçün (2 nüvəli)
• Core i3 – giriş səviyyəli multimedia və oyun kompüterləri üçün (2-4 nüvəli)
• Core i5 – orta səviyyəli oyun kompüterləri üçün (4-6 nüvə)
• Core i7 – güclü oyun və peşəkar kompüterlər üçün (4-10 nüvə)
• Core i9 – ultra güclü peşəkar kompüterlər üçün (12-18 nüvə)

Bütün Core i7, i9, bəzi Core i3 və Pentium prosessorları performansı əhəmiyyətli dərəcədə artıran Hyper-threading texnologiyasını dəstəkləyir.

9.2. AMD prosessor xətləri

Köhnə epizodlar:

• Sempron – ofis tapşırıqları üçün (2 nüvə)
• Athlon – giriş səviyyəli multimedia və oyun kompüterləri üçün (2 nüvəli)
• Phenom – orta səviyyəli multimedia və oyun kompüterləri üçün (2-4 nüvəli)

Köhnəlmiş seriyalar:

• A4, A6 – ofis tapşırıqları üçün (2 nüvə)
• A8, A10 – ofis tapşırıqları və sadə oyunlar üçün (4 nüvəli)
• FX – video redaktə və çox ağır olmayan oyunlar üçün (4-8 nüvə)

Müasir seriyalar:

• Ryzen 3 – giriş səviyyəli multimedia və oyun kompüterləri üçün (4 nüvəli)
• Ryzen 5 – video redaktə və orta səviyyəli oyun kompüterləri üçün (4-6 nüvə)
• Ryzen 7 – güclü oyun və peşəkar kompüterlər üçün (4-8 nüvə)
• Ryzen Threadripper – güclü peşəkar kompüterlər üçün (8-16 nüvə)

Ryzen 5, 7 və Threadripper prosessorları çox yivlidir, hansı ki böyük miqdarda nüvələr onları video redaktə üçün əla seçim edir. Bundan əlavə, işarənin sonunda "X" işarəsi olan modellər var ki, onların tezliyi daha yüksəkdir.

9.3. Serialın yenidən başlaması

Həm də qeyd etmək lazımdır ki, bəzən istehsalçılar köhnə seriyaları yeni rozetkalarda yenidən işə salırlar. Məsələn, Intel indi inteqrasiya olunmuş qrafika ilə Celeron G və Pentium G-ə malikdir, AMD Athlon II və Phenom II prosessorlarının yeni xətlərini təqdim etdi. Bu prosessorlar performans baxımından daha müasir analoqlarından bir qədər aşağıdır, lakin qiymət baxımından əhəmiyyətli dərəcədə yüksəkdir.

9.4. Prosessorların nüvəsi və nəsli

Soketlərin dəyişdirilməsi ilə yanaşı, prosessorların nəsli adətən dəyişir. Məsələn, 1150 soketində 4-cü nəsil Core i7-4xxx prosessorları, 2011-3 soketində 5-ci nəsil Core i7-5xxx var idi. Soket 1151-ə keçərkən 6-cı nəsil Core i7-6xxx prosessorları meydana çıxdı.

Prosessor nəslinin rozetka dəyişdirilmədən dəyişməsi də baş verir. Məsələn, 7-ci nəsil Core i7-7xxx prosessorları 1151 yuvasında buraxıldı.

Nəsillərin dəyişməsi nüvə adlanan prosessorun elektron arxitekturasındakı təkmilləşdirmələrdən qaynaqlanır. Məsələn, Core i7-6xxx prosessorları Skylake kod adlı nüvə üzərində, onları əvəz edən Core i7-7xxx isə Kaby Lake nüvəsi üzərində qurulub.

Nüvələr olduqca əhəmiyyətlidən sırf kosmetikaya qədər müxtəlif fərqlərə malik ola bilər. Məsələn, Kaby Lake əvvəlki Skylake-dən yenilənmiş inteqrasiya edilmiş qrafika və K indeksi olmayan prosessor avtobusunda overclockun bloklanması ilə fərqlənir.

Eyni şəkildə AMD prosessorlarının nüvələrində və nəsillərində dəyişiklik var. Məsələn, FX-9xxx prosessorları FX-8xxx prosessorlarını əvəz etdi. Onların əsas fərqi əhəmiyyətli dərəcədə artan tezlik və nəticədə istilik istehsalıdır. Amma rozetka dəyişməyib, amma köhnə AM3+ qalır.

AMD FX prosessorlarının çoxlu nüvələri var idi, ən sonları Zambezi və Vishera idi, lakin onlar AM4 yuvasında yeni daha təkmil və güclü Ryzen (Zen nüvəsi) prosessorları və TR4 yuvasında Ryzen (Threadripper nüvəsi) ilə əvəz olundu.

10. Prosessorun overclock edilməsi

İşarənin sonunda "K" indeksi olan Intel Core prosessorları daha yüksək baza tezliyinə və kilidi açılmış multiplikatora malikdir. Performansı artırmaq üçün onları overclock etmək (tezliyi artırmaq) asandır, lakin Z seriyalı çipsetli daha bahalı anakart tələb olunacaq.

Bütün AMD FX və Ryzen prosessorları çarpanı dəyişdirməklə overclock edilə bilər, lakin onların overclock potensialı daha təvazökardır. Ryzen prosessorlarının overclock edilməsi B350, X370 çipsetlərinə əsaslanan ana platalar tərəfindən dəstəklənir.

Ümumiyyətlə, overclock etmək qabiliyyəti prosessoru daha perspektivli edir, çünki gələcəkdə bir az performans çatışmazlığı olarsa, onu dəyişdirmək mümkün olmayacaq, sadəcə onu aşırtdırın.

11. Qablaşdırma və soyuducu

İşarənin sonunda “BOX” sözü olan prosessorlar yüksək keyfiyyətli qutuda qablaşdırılır və soyuducu ilə birlikdə satıla bilər.

Ancaq bəzi daha bahalı qutulu prosessorlarda soyuducu olmaya bilər.

İşarənin sonunda “Tray” və ya “OEM” yazılıbsa, bu o deməkdir ki, prosessor kiçik plastik qabda qablaşdırılıb və orada soyuducu yoxdur.

Pentium kimi giriş səviyyəli prosessorları soyuducu ilə birlikdə almaq daha asan və daha ucuzdur. Ancaq soyuducu olmayan orta və ya yüksək səviyyəli bir prosessor almaq və bunun üçün ayrıca uyğun bir soyuducu seçmək çox vaxt daha sərfəlidir. Qiymət təxminən eyni olacaq, lakin soyutma və səs-küy səviyyəsi daha yaxşı olacaq.

12. Onlayn mağazada filtrlərin qurulması

1. Satıcının saytında "Prosessorlar" bölməsinə keçin.
2. İstehsalçı seçin (Intel və ya AMD).
3. Rozetka seçin (1151, AM4).
4. Prosessor xəttini seçin (Pentium, i3, i5, i7, Ryzen).
5. Seçimi qiymətə görə çeşidləyin.
6. Ən ucuzlarından başlayaraq prosessorları nəzərdən keçirin.
7. Qiymətinizə uyğun gələn maksimum mümkün sayda iplik və tezliyə malik prosessor alın.

Beləliklə, ən aşağı qiymətə tələblərinizə cavab verən optimal qiymət/performans nisbəti prosessorunu alacaqsınız.

13. Bağlantılar

Intel Core i7 8700 prosessoru
Intel Core i5 8600K prosessoru
Prosessor Intel Pentium G4600

Prosessorların təsnifatı və növləri. CPU Xüsusiyyətləri

CPU.

Fərdi kompüterlər üçün mərkəzi prosessorların inkişaf mərhələləri. Müasir texnologiya və memarlıq həlləri. RISC və CISC texnologiyaları. Prosessorların əsas parametrləri. 32 və 64 bitlik prosessorlar. Əsas istehsalçıların 32 bit prosessorları: Intel, AMD, VIA. Müqayisəli təhlil müasir prosessorların xüsusiyyətləri. Əsas meyllər və inkişaf perspektivləri.

Tələbə bilməlidir:

• prosessorların əsas xüsusiyyətləri;
• prosessorun inkişaf mərhələləri haqqında;
• prosessor növləri;
• əsas müasir prosessor modelləri;

Tələbə bacarmalıdır:

• test proqramlarından istifadə etməklə prosessorun əsas xüsusiyyətlərini müəyyən etmək;

Dərsin məqsədləri:

• – tələbələri sistem prosessorunun əsas komponentləri ilə tanış etmək.
• – prosessorların növlərini və onların xüsusiyyətlərini öyrənmək.
• – şagirdlərdə informasiya mədəniyyətinin, diqqətliliyin, dəqiqliyin, nizam-intizamın, əzmkarlığın tərbiyəsi.
• – koqnitiv maraqların, özünü idarə etmə bacarıqlarının və qeyd etmə bacarıqlarının inkişafı.

Dərsin gedişatı:

Nəzəri hissə.

Fərdi kompüterin "beyni" mikroprosessor və ya mərkəzi prosessordur - CPU (Mərkəzi İşlem Birimi). Mikroprosessor hesablamalar və məlumatların işlənməsini həyata keçirir (bir koprosessoru olan kompüterlərdə yerinə yetirilən bəzi riyazi əməliyyatlar istisna olmaqla) və adətən kompüterdə ən bahalı çipdir. Bütün PC uyğun kompüterlər Intel çiplər ailəsini dəstəkləyən prosessorlardan istifadə edir, lakin onlar təkcə Intel tərəfindən deyil, həm də AMD, Cyrix, IDT və Rise Technologies tərəfindən istehsal olunur və dizayn edilir.

Intel hazırda prosessor bazarında üstünlük təşkil edir, lakin bu, həmişə belə deyildi. Intel ilk prosessorun ixtirası və onun bazara çıxması ilə sıx bağlıdır. Intel və Microsoft-un ən gözəl saatı 1981-ci ildə, IBM ilk fərdi kompüteri, Intel 8088 prosessoru (4,77 MHz) və Microsoft Disk əməliyyat sistemi ilə IBM PC-ni buraxdığı zaman gəldi. Əməliyyat sistemi(DOS) versiyası 1.0. Bu andan etibarən, demək olar ki, hər şey fərdi kompüterlər Intel prosessorları və Microsoft əməliyyat sistemləri quraşdırılıb.

• Prosessor parametrləri

Prosessorların parametrlərini və dizaynını təsvir edərkən tez-tez çaşqınlıq yaranır. Prosessorların bəzi xüsusiyyətlərinə, o cümlədən verilənlər şininin və ünvan avtobusunun eninə, həmçinin sürətinə baxaq.

Prosessorları iki əsas parametrə görə təsnif etmək olar: bit tutumu və sürəti. Prosessorun sürəti kifayət qədər sadə parametrdir. Megahertz (MHz) ilə ölçülür; 1 MHz-ə bərabərdir saniyədə bir milyon gənə. Sürət nə qədər yüksək olsa, bir o qədər yaxşıdır (prosessor daha sürətli). Prosessorun tutumu daha mürəkkəb parametrdir. Prosessor üçdən ibarətdir mühüm cihazlarəsas xüsusiyyəti bit dərinliyidir:

• verilənlərin giriş və çıxış avtobusu;
• daxili registrlər;
• yaddaş ünvanı avtobusu.

16 MHz-dən az saat tezliyi olan prosessorlarda daxili keş yoxdur. 486 prosessorundan əvvəlki sistemlərdə sistem lövhəsində sürətli keş yaddaş quraşdırılmışdı. 486 prosessordan başlayaraq, L1 önbelleği birbaşa şassiyə quraşdırılıb və prosessor sürətində işləyirdi. Və ana platadakı keş yaddaş ikinci səviyyəli keş yaddaşı adlandırılmağa başladı. O, artıq anakart tərəfindən dəstəklənən tezliklərdə işləyirdi.

Pentium Pro və Pentium II prosessorlarında L2 önbelleği paketdə quraşdırılır və fiziki olaraq ayrıca çipdir. Çox vaxt belə yaddaş yarı (Pentium II/III və AMD Athlon prosessorları) və ya daha az (beşdə iki və ya üçdə biri) prosessor nüvə tezliyində işləyir.

Pentium Pro, Pentium II/III Xeon prosessorlarında, müasir modellər Pentium III, Celeron, K6-3, Athlon (model 4), Duron keş yaddaşı əsas tezlikdə işləyir. L2 keşinin prosessor nüvəsindən daha aşağı tezlikdə işləməsinin səbəbi olduqca sadə idi: mövcud keş çipləri bazar şərtlərinə cavab vermirdi. Intel Xeon prosessoru üçün yüksək sürətli keş yaddaş çipi yaratdı, onun dəyəri olduqca yüksək oldu. Bununla belə, yeni prosessor texnologiyalarının yaranması ucuz ikinci nəsil Celeron prosessorlarında əsas sürətdə işləyən keş yaddaşdan istifadə etməyə imkan verdi. Bu dizayn ikinci tərəfindən götürülmüşdür nəsil Intel Pentium III, həmçinin AMD K6-3, Athlon və Duron prosessorları. Hal-hazırda demək olar ki, bütün Intel və AMD dizaynlarında istifadə olunan bu arxitektura yüksək sürətli L2 keş yaddaşından istifadə etmək üçün az və ya çox qənaətcil yeganə yoldur.

Prosessor sürəti

Sürət tez-tez müxtəlif yollarla şərh edilən prosessor xüsusiyyətlərindən biridir. Bu bölmədə siz ümumilikdə prosessorların və xüsusilə Intel prosessorlarının sürətini öyrənəcəksiniz.

Kompüterin performansı əsasən onun saat sürətindən asılıdır, adətən megahertz (MHz) ilə ölçülür. Parametrləri ilə müəyyən edilir kvars rezonatoru, kiçik qalay qabda qapalı kvars kristalıdır. Elektrik gərginliyinin təsiri altında kvars kristalında elektrik cərəyanının salınımları kristalın forması və ölçüsü ilə müəyyən edilən tezlikdə baş verir. Bunun tezliyi alternativ cərəyan və saat tezliyi adlanır. Tipik bir kompüterin çipləri bir neçə milyon herts tezliyində işləyir. (Hertz saniyədə bir salınımdır.) Sürət megahertzlə ölçülür, yəni. saniyədə milyonlarla dövrə ilə. Şəkildə. Şəkil 1 sinusoidal siqnalın qrafikini göstərir.

düyü. 1. Saat tezliyi anlayışının qrafik təsviri

Məntiqi cihaz kimi prosessor üçün ən kiçik zaman vahidi (kvant) saat periyodu və ya sadəcə saatdır. Hər bir əməliyyat ən azı bir dövrə tələb edir. Məsələn, Pentium II prosessoru yaddaşla məlumat mübadiləsini üç saat və bir neçə gözləmə dövründə həyata keçirir. (Gözləmə dövrü heç bir şeyin baş vermədiyi bir saat dövrüdür; yalnız prosessorun daha yavaş kompüter qovşaqlarından "qaçmasının" qarşısını almaq lazımdır.)

Əmrləri yerinə yetirmək üçün lazım olan vaxt da dəyişir.

8086 Və 8088 . Bu prosessorlarda bir təlimatı yerinə yetirmək üçün təxminən 12 saat dövrü lazımdır.

286 Və 386 . Bu prosessorlar təlimatın icra müddətini təxminən 4,5 takt dövrünə qədər azaldıb.

AMD-nin 5x86 kimi 486 və ən çox dördüncü nəsil Intel uyğun prosessorları bunu 2 saat dövrünə endirmişdir.

Pentium seriyası, K6. Pentium və AMD və Cyrix-in digər beşinci nəsil Intel-uyğun prosessorlarının arxitekturası, ikili təlimat boru kəmərlərini və digər təkmilləşdirmələri özündə cəmləşdirir, hər saatda bir və ya iki təlimatı yerinə yetirməyə imkan verir.

Pentium Pro, Pentium II/III/Celeron və Athlon/Duron. P6-sinif prosessorlar, eləcə də AMD və Cyrix tərəfindən yaradılmış digər altıncı nəsil prosessorlar hər saatda minimum üç təlimatı yerinə yetirməyə imkan verir.

Əmrləri yerinə yetirmək üçün tələb olunan müxtəlif sayda saat dövrləri kompüterlərin işini yalnız onların saat sürətinə (yəni, saniyədə saat dövrlərinin sayı) əsaslanaraq müqayisə etməyi çətinləşdirir. Niyə bir prosessor eyni saat sürətində digərindən daha sürətli işləyir? Səbəb performansdadır.

486 prosessoru 386-dan daha sürətlidir, çünki əmri yerinə yetirmək üçün 386-nın orta hesabla yarısı qədər saat dövrü tələb olunur. Pentium prosessoru isə 486-dan iki dəfə az saat dövriyyəsinə malikdir. Beləliklə, 133 MHz tezliyə malik 486 prosessor (tip AMD 5x86-133) 75 MHz tezliyə malik Pentium-dan daha yavaşdır! Bunun səbəbi Pentiumun 486 prosessoru ilə eyni tezlikdə iki dəfə çox təlimatı yerinə yetirməsi ilə əlaqədardır ki, Pentium II və Pentium III eyni tezlikdə işləyən Pentium prosessorundan təxminən 50% daha sürətlidir, çünki onlar eyni üçün daha çox təlimatı yerinə yetirə bilirlər. dövrlərin sayı.

Prosessorların nisbi səmərəliliyini müqayisə etməklə, 1000 MHz tezliyində işləyən Pentium III-ün performansının nəzəri olaraq 1500 MHz tezliyində işləyən Pentium-un performansına bərabər olduğunu və bu da nəzəri olaraq 486 MHz-in performansına bərabər olduğunu görmək olar. 3000 MHz-də və bu da öz növbəsində nəzəri olaraq 6000 MHz takt tezliyində işləyən 386 və ya 286 prosessorun və ya 12 000 MHz takt tezliyində işləyən 8088 prosessorunun performansına bərabərdir. Orijinal 8088 PC-nin cəmi 4,77 MHz tezliyində olduğunu nəzərə alsaq, bugünkü kompüterlər bundan 1500 dəfədən çox sürətlidir. Buna görə də, yalnız saat sürətinə görə kompüter performansını müqayisə edə bilməzsiniz; Nəzərə almaq lazımdır ki, sistemin effektivliyinə başqa amillər də təsir edir.

Mərkəzi prosessorun səmərəliliyini qiymətləndirmək olduqca çətindir. Müxtəlif daxili arxitekturaya malik mərkəzi prosessorlar təlimatları fərqli şəkildə yerinə yetirirlər: müxtəlif prosessorlarda eyni təlimatlar daha sürətli və ya daha yavaş yerinə yetirilə bilər. Müxtəlif saat sürətlərində işləyən müxtəlif arxitekturalı CPU-ların müqayisəsi üçün qənaətbəxş ölçü tapmaq üçün Intel, prosessorların nisbi səmərəliliyini ölçmək üçün Intel çiplərində işlədilə bilən xüsusi etalon icad etdi. Bu benchmark sistemi bu yaxınlarda 32-bit prosessorların performansını ölçmək üçün dəyişdirilmişdir; iCOMP 2.0 indeksi (və ya göstəricisi) adlanır (intel Comparative Microprocessor Performance - Intel mikroprosessorunun müqayisəli səmərəliliyi). Bu indeksin üçüncü versiyası hazırda istifadə olunur - iCOMP 3.0.

CPU saat sürəti

486DX2-dən başlayaraq demək olar ki, bütün müasir prosessorlar müəyyən bir çarpanın məhsuluna və anakartın takt tezliyinə bərabər olan takt tezliyində işləyir. Məsələn, Celeron 600 prosessoru ana platanın takt tezliyindən doqquz dəfə (66 MHz), Pentium III 1000 isə ana platadan yeddi yarım dəfə (133 MHz) işləyir. Əksər anakartlar 66 MHz tezliyində işləyirdi; Bu, bütün Intel prosessorlarının 1998-ci ilin əvvəlinə qədər dəstəklədiyi tezlikdir və yalnız bu yaxınlarda şirkət 100 MHz-də qiymətləndirilən ana platalarda işləyə bilən prosessorlar və çipsetlər hazırlayıb. Bəzi Cyrix prosessorları 75 MHz-də qiymətləndirilən ana platalar üçün nəzərdə tutulmuşdur və Pentium üçün hazırlanmış bir çox ana platalar da bu sürətlə işləyə bilər. Tipik olaraq, sistem lövhəsinin saat sürəti və çarpanları keçidlər və ya digər sistem lövhəsinin konfiqurasiya prosedurlarından istifadə etməklə (məsələn, BIOS quraşdırma proqramında müvafiq dəyərləri seçməklə) təyin edilə bilər.

1999-cu ilin sonunda Pentium III prosessorunun bütün müasir versiyalarını dəstəkləyən 133 MHz takt tezlikli çipsetlər və ana platalar meydana çıxdı. Eyni zamanda, AMD ikili məlumat ötürmə texnologiyasından istifadə edərək Athlon ana platalarını və 100 MHz çipsetlərini buraxdı. Bu, Athlon prosessoru ilə əsas çipset arasında məlumat ötürmə sürətini 200 MHz-ə qədər artırmağa imkan verdi.

2001-ci ilə qədər AMD Athlon və Intel Itanium prosessor avtobuslarının sürəti 266 MHz-ə, Pentium 4 prosessor avtobusunun sürəti isə 400 MHz-ə yüksəldi.

Bəzən belə bir sual yaranır ki, niyə güclü Itanium prosessoru Pentium 4-dən daha yavaş CPU avtobusundan istifadə edir. Bu sual son dərəcə aktualdır! Cavab, çox güman ki, bu komponentlərin fərqli məqsəd və məqsədləri olan tamamilə fərqli tərtibatçı qrupları tərəfindən yaradıldığına bağlıdır. HP (Hewlett Packard) ilə birgə hazırlanmış Itanium prosessoru öz növbəsində daha çox server ailəsi üçün uyğun 266 MHz tezlikdə işləyən Double Data Rate (DDR) yaddaşından istifadə etmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. CPU avtobusunun sürətinin yaddaş avtobusuna uyğunlaşdırılması ən yüksək performansa imkan verir, ona görə də DDR SDRAM-dan istifadə edən sistem CPU (mərkəzi prosessor) avtobusunun takt tezliyi də 266 MHz olarsa ən yaxşı performansı göstərir.

Digər tərəfdən, Pentium 4 RDRAM-dan istifadə etmək üçün nəzərdə tutulmuşdu, ona görə də sistem avtobusunun sürəti RDRAM-a uyğun gəlir. Nəzərə alın ki, Intel tərəfindən buraxılan istənilən prosessor kimi avtobusun performansı gələcəkdə dəyişə bilər.

Müasir kompüterlərdə adətən sistem lövhəsində yerləşən dəyişən tezlik generatorundan istifadə olunur; anakart və prosessor üçün istinad tezliyini yaradır. Pentium prosessorlu ana plataların əksəriyyəti üç və ya dörd saat sürətindən birinə təyin edilə bilər. Bu gün müəyyən bir anakartın saat sürətindən asılı olaraq müxtəlif tezliklərdə işləyən prosessorların bir çox versiyaları mövcuddur. Məsələn, Pentium prosessorlarının əksəriyyətinin sürəti ana platanın sürətindən bir neçə dəfə yüksəkdir.

Bütün digər şeylər bərabər olduqda (prosessorların növləri, yaddaşa daxil olan zaman gözləmə dövrlərinin sayı və məlumat avtobuslarının eni), iki kompüteri saat sürətlərinə görə müqayisə etmək olar. Bununla belə, bunu ehtiyatla etmək lazımdır: kompüterin performansı digər amillərdən də asılıdır (xüsusən, yaddaşın dizayn xüsusiyyətlərindən təsirlənənlər). Məsələn, daha aşağı saat sürətinə malik kompüter gözlədiyinizdən daha sürətli işləyə bilər, lakin daha yüksək nominal saat sürətinə malik bir sistem lazım olduğundan daha yavaş işləyir. Bu vəziyyətdə müəyyənedici amil sistemin RAM-nin arxitekturası, dizaynı və elementar bazasıdır.

Prosessorların istehsalı zamanı müxtəlif saat sürətləri, temperatur və təzyiqlərdə sınaqlar aparılır. Bundan sonra, normal şəraitdə qarşılaşa bilən bütün istifadə edilə bilən temperatur və təzyiqlər diapazonunda maksimum işləmə tezliyini göstərən onlar qeyd olunur. Qeyd sistemi olduqca sadədir, ona görə də onu özünüz anlaya bilərsiniz.

• Cyrix prosessorlarının səmərəliliyi

Cyrix/IBM 6×86 prosessorlarının markalanması PR (Performans Reytinq) şkalasından istifadə edir, onun dəyərləri megahertzdə həqiqi saat tezliyinə bərabər deyil. Məsələn, Cyrix 6x86MX/MII-PR366 prosessoru əslində 250 MHz (2,5×100 MHz) takt tezliyində işləyir. Göstərilən prosessorun anakartının saat tezliyi 366 MHz deyil, 250 takt tezliyi olan bir prosessor quraşdırılmış kimi təyin edilməlidir (işarələnmədə 366 nömrəsi ilə qəbul edilə bilər).

Nəzərə alın ki, Cyrix 6x86MX-PR200 prosessoru 150, 165, 166 və ya 180 MHz tezliyində işləyə bilər, lakin 200 MHz deyil. Bu performans qiymətləndirməsi orijinal Intel Pentium prosessorları ilə müqayisə üçün nəzərdə tutulub (Celeron, Pentium II və ya Pentium III bu qiymətləndirməyə daxil edilmir).

Güman edilir ki, performans reytinqi (P-Rating) Intel Pentium-a münasibətdə prosessorun məhsuldarlığını müəyyən edir. Ancaq qeyd etmək lazımdır ki, müqayisə edilən Cyrix prosessorunda MMX texnologiyası yoxdur, onun L1 önbelleği daha kiçikdir və istifadə olunan ana plat platforması və çipset kifayət qədərdir. köhnə versiya, daha yavaş yaddaşı qeyd etmək olmaz. Bu səbəblərə görə P-Rating şkalası Cyrix prosessorlarını Celeron, Pentium II və ya Pentium III ilə müqayisə edərkən o qədər də faydalı deyil, yəni onların faktiki performansa görə daha yaxşı qiymətləndirilir. Başqa sözlə, Cyrix 6x86MX/MII-PR366 prosessoru yalnız 250 MHz tezliyində işləyir və oxşar saat sürətinə malik Intel prosessorları ilə müqayisə oluna bilər. İnanıram ki, həqiqətən 250 MHz tezliyində işləyən bir prosessor üçün MII-366 etiketi ən azı bir az yanıltıcıdır.

• AMD prosessorlarının səmərəliliyi

AMD K5 seriyalı prosessorların səmərəliliyi oxşar şəkildə müqayisə edilir. K6 və Athlon seriyalarının səmərəlilik reytinqi faktiki işləmə tezliyini göstərir. Athlon ailəsinin prosessorlarında avtobus ikiqat ana plata tezliyində (200 MHz) işləyir.

Məlumat avtobusu

Prosessorun ən ümumi xüsusiyyətlərindən biri onun məlumat şininin və ünvan avtobusunun enidir. Avtobus müxtəlif siqnalların ötürüldüyü birləşmələr toplusudur. Təsəvvür edin ki, binanın bir ucundan digər ucuna keçən bir cüt naqil var. Bu naqillərə 220 voltluq bir gərginlik generatoru qoşsanız və xətt boyunca rozetkalar yerləşdirsəniz, bir avtobus alacaqsınız. Fişin hansı rozetkaya daxil olmasından asılı olmayaraq, siz həmişə eyni siqnalı alacaqsınız, bu halda 220 Volt AC. Birdən çox terminalı olan hər hansı bir ötürmə xətti (və ya siqnal ötürmə mühiti) avtobus adlandırıla bilər. Tipik bir kompüterdə bir neçə daxili və xarici avtobus var və hər bir prosessorda məlumatların və yaddaş ünvanlarının ötürülməsi üçün iki əsas avtobus var: məlumat şini və ünvan avtobusu.

İnsanlar bir prosessor avtobusu haqqında danışarkən, çox vaxt məlumatların ötürülməsi və ya qəbulu üçün bir sıra bağlantılar (və ya sancaqlar) kimi təmsil olunan məlumat avtobusunu nəzərdə tuturlar. Eyni vaxtda avtobusa nə qədər çox siqnal daxil olarsa, onun üzərindən müəyyən vaxt ərzində bir o qədər çox məlumat ötürülür və bir o qədər tez işləyir. Məlumat avtobusunun eni ekspress yoldakı zolaqların sayına bənzəyir; Zolaqların sayının artırılması magistral yolda nəqliyyatın daha çox olmasına imkan verdiyi kimi, zolaqların sayının artırılması da məhsuldarlığın artmasına şərait yaradır.

Kompüterdəki məlumatlar müəyyən fasilələrlə ədədlər şəklində ötürülür. Müəyyən bir zaman intervalında bir bit məlumat ötürmək üçün yüksək səviyyəli gərginlik siqnalı (təxminən 5 V), sıfır bit məlumat ötürmək üçün isə gərginlik siqnalı göndərilir. aşağı səviyyə(təxminən 0 V). Nə qədər çox sətir, bir o qədər çox bit eyni vaxtda ötürülə bilər. 286 və 386SX prosessorları binar məlumatları göndərmək və qəbul etmək üçün 16 əlaqədən istifadə edir, buna görə də onların 16 bitlik məlumat avtobusu var. 486 və ya 386DX kimi 32 bitlik prosessorda bu birləşmələrdən iki dəfə çox olur, ona görə də o, 16 bitlik prosessordan iki dəfə çox məlumat ötürür. Müasir Pentium prosessorlarında 64 bitlik xarici məlumat avtobusları var. Bu o deməkdir ki, orijinal Pentium, Pentium Pro və Pentium II də daxil olmaqla Pentium prosessorları eyni anda 64 bit məlumatı sistem yaddaşına (və ya ondan kənarda) itələyə bilər.

Təsəvvür edək ki, təkər avtomobillərin hərəkət etdiyi bir magistraldır. Magistral yolun hər istiqamətdə yalnız bir zolağı varsa, o zaman yalnız bir avtomobil eyni anda bir istiqamətdə hərəkət edə bilər. Əgər artırmaq istəyirsinizsə ötürmə qabiliyyətiƏgər yol ikiqatdırsa, məsələn, hər istiqamətdə bir zolaq əlavə edərək onu genişləndirməli olacaqsınız. Beləliklə, 8 bitlik çipi tək zolaqlı magistral kimi düşünmək olar, çünki oradan bir anda yalnız bir bayt məlumat keçir (bir bayt səkkiz bitə bərabərdir). Eyni şəkildə, 32 bitlik məlumat avtobusu eyni anda dörd bayt məlumat daşıya bilər, lakin 64 bitlik səkkiz zolaqlı sürətli yol kimidir! Magistral yol zolaqların sayı ilə, prosessor isə məlumat avtobusunun eni ilə xarakterizə olunur. Əgər təlimatda və ya texniki təsvir 32 və ya 64 bitlik kompüterdən danışarkən biz adətən prosessorun məlumat avtobusunun enini nəzərdə tuturuq. Prosessorun və buna görə də bütün kompüterin işini təxminən qiymətləndirmək üçün istifadə edilə bilər.

Prosessorun məlumat avtobusunun eni yaddaş bankının genişliyini də müəyyən edir. Bu o deməkdir ki, 486 sinfi kimi 32 bitlik prosessor bir anda 32 bitdən yaddaşdan oxuyur və ya yaddaşa yazır. Pentium sinif prosessorları, o cümlədən Pentium III və Celeron, yaddaşdan 64 bit oxuyur və ya yaddaşa yazır.

• L1 önbelleği

486 ilə başlayan bütün prosessorlar 486DX prosessorlarında 8 KB, eləcə də müasir modellərdə 32, 64 KB və ya daha çox yaddaşa malik inteqrasiya edilmiş (1-ci səviyyə) keş-kontrollerə malikdir. Keş proqram kodunu və məlumatlarını müvəqqəti saxlamaq üçün nəzərdə tutulmuş yüksək sürətli yaddaşdır. Quraşdırılmış ön yaddaşa giriş gözləmə vəziyyətləri olmadan baş verir, çünki onun sürəti prosessorun imkanlarına uyğundur, yəni. L1 keş (və ya çipdə olan keş) prosessor sürətində işləyir.

Keş yaddaşdan istifadə kompüterlərin ənənəvi mənfi cəhətlərini azaldır ram mərkəzi prosessordan daha yavaş işləyir (“darboğaz” effekti). Keş yaddaşı sayəsində prosessor növbəti kod parçasının və ya məlumatın nisbətən yavaş olan əsas yaddaşdan gəlməsini gözləməli olmur ki, bu da performansın nəzərəçarpacaq dərəcədə artmasına səbəb olur.

Müasir prosessorlarda çip üzərindəki keş daha da mühüm rol oynayır, çünki o, çox vaxt bütün sistemdə prosessorla sinxron işləyə bilən yeganə yaddaş növüdür. Əksər müasir prosessorlar saat çarpanından istifadə edirlər, yəni onlar qoşulduqları ana platadan bir neçə dəfə saat sürətində işləyirlər.

• L2 önbelleği

Hər bir keş buraxılışı ilə baş verən nəzərəçarpacaq sistem yavaşlamasını azaltmaq üçün L2 önbelleği istifadə olunur.

Pentium prosessorları üçün ikinci dərəcəli keş ana platada, Pentium Pro və Pentium II üçün isə prosessor korpusunun içərisində yerləşir. İkincil keşi prosessora köçürməklə, siz onu ana platadan daha yüksək saat sürətində işləməyə məcbur edə bilərsiniz - prosessorun özü kimi. Saat tezliyi artdıqca, dövrə vaxtı azalır.

Bu günün standart anakart tezliyi 66, 100 və ya 133 MHz-dir, lakin bəzi prosessorlar 600 MHz və ya daha yüksək tezlikdə işləyir. Müasir Pentium II/Celeron/III sistemlərində istifadə edilən sürətli SDRAM və ya RDRAM modulları ana platanın saat sürətində işləyə bildiyi üçün daha yeni sistemlər ana platada keşdən istifadə etmir.

300 MHz və daha yüksək takt tezlikli Celeron prosessorları, eləcə də 600 MHz-dən yuxarı tezlikli Pentium III prosessorlarında sürəti prosessorun nüvə tezliyinə bərabər olan L2 keş yaddaşı var. Duron və ən son Athlon prosessorlarında çip üzərindəki keş də prosessor sürətində işləyir. Athlon prosessorunun, eləcə də Pentium II və III-ün əvvəlki versiyalarında əməliyyat tezliyi prosessorun takt sürətinin yarısına, beşdə ikisinə və ya üçdə birinə bərabər olan xarici keşdən istifadə olunur. Gördüyünüz kimi, tam CPU tezliyindən aşağı əsas yaddaş tezliyinə qədər keş sürətlərinin cari diapazonu prosessorun dözə biləcəyi gözləmə vəziyyətlərinin uzunluğunu minimuma endirir. Bu, prosessorun həqiqi sürətinə ən yaxın tezlikdə işləməsinə imkan verir.

• MMX texnologiyası

Kontekstdən asılı olaraq, MMX multimedia genişləndirmələri və ya matris riyazi genişlənmələri ifadə edə bilər. MMX texnologiyası beşinci nəsil Pentium prosessorlarının köhnə modellərində (şək. 2) video sıxılma/dekompressiya, təsvirin manipulyasiyası, şifrələmə və giriş/çıxış əməliyyatlarını sürətləndirən əlavə kimi istifadə edilmişdir - demək olar ki, bütün əməliyyatlar bir çox müasir proqramlarda istifadə olunur.

MMX prosessor arxitekturasında iki əsas təkmilləşdirmə var.

Birincisi, əsası, bütün MMX çiplərinin bu texnologiyadan istifadə etməyən həmkarlarından daha böyük daxili ön yaddaşa sahib olmasıdır. Bu, hər bir proqramın və hər şeyin səmərəliliyini artırır proqram təminatıəslində MMX əmrlərindən istifadə edib etməməsindən asılı olmayaraq.

• SSE texnologiyası

1999-cu ilin fevral ayında Intel, SSE (Streaming SIMD Extensions) adlı MMX texnologiyasına yeniləməni ehtiva edən Pentium III prosessorunu ictimaiyyətə təqdim etdi. Bu nöqtəyə qədər SSE təlimatları Katmai Yeni Təlimatları (KNI) adlanırdı, çünki onlar əvvəlcə Katmai kod adlı Pentium III prosessoruna daxil edilmişdir. Pentium III nüvəsinə əsaslanan Celeron 533A və daha yüksək prosessorlar da SSE təlimatlarını dəstəkləyir. Daha çox erkən versiyalar Pentium II prosessorları, həmçinin Celeron 533 və aşağı (Pentium II nüvəsi əsasında) SSE-ni dəstəkləmir.

Yeni SSE texnologiyaları sizə 3D qrafika, audio və video axınları (DVD oxutma) və nitqin tanınması proqramları ilə daha səmərəli işləməyə imkan verir. Ümumiyyətlə, SSE aşağıdakı üstünlükləri təmin edir:

• qrafik şəkillərə baxarkən və emal edərkən daha yüksək qətnamə/keyfiyyət;
• MPEG2 formatında audio və video faylların oynatma keyfiyyətinin yaxşılaşdırılması və
• həmçinin multimedia proqramlarında MPEG2 formatının eyni vaxtda kodlaşdırılması və dekodlanması;
• azaldılmış CPU yükü və artan dəqiqlik / cavab reaksiyası
• nitqin tanınması proqramı ilə işləyir.

SSE və SSE2 təlimatları DVD-lərdə istifadə olunan audio və video sıxılma standartı olan MPEG2 fayllarının şifrəsini açarkən xüsusilə təsirlidir.

SSE-nin MMX ilə müqayisədə əsas üstünlüklərindən biri onun SIMD üzən nöqtə əməliyyatlarını dəstəkləməsidir ki, bu da 3D qrafika şəkillərinin işlənməsi zamanı çox vacibdir. SIMD texnologiyası, MMX kimi, prosessor bir əmr aldıqda bir neçə əməliyyatı eyni anda yerinə yetirməyə imkan verir.

• 3DNow və Enhanced 3DNow texnologiyası

3DNow texnologiyası AMD tərəfindən Intel prosessorlarında SSE təlimatlarının dəstəyinin həyata keçirilməsinə cavab olaraq hazırlanmışdır. İlk dəfə (1998-ci ilin mayında) 3DNow-da tətbiq olundu AMD prosessorları K6 və sonrakı inkişaf - Enhanced 3DNow - bu texnologiya əldə edildi Athlon prosessorları və Duron. SSE kimi, 3DNow və Enhanced 3DNow texnologiyaları 3D qrafika, multimedia və digər hesablama tələb edən proqramların işlənməsini sürətləndirmək üçün nəzərdə tutulub.

Nəzarət sualları

1. Hansı qurğular PC-nin minimum tərkibini təmin edir?
2. Müxtəlif yaddaş növlərinin təsnifatını verin. Onların məqsədi nədir?
3. TSİ-nin inkişafının hansı əsas mərhələlərini bilirsiniz?
4. PC anakartının əsas komponentləri hansılardır?
5. PC avtobuslarının məqsədi nədir?
6. Prosessorun işini hansı parametrlər xarakterizə edir?
7. Yaddaş çiplərinin əsas xüsusiyyətləri hansılardır?

Müasir elektronika istehlakçısını təəccübləndirmək çox çətindir. Biz artıq cibimizin haqlı olaraq smartfonla məşğul olmasına, çantamızda noutbukun olmasına, ağıllı saatın əlimizdəki addımları itaətkarcasına saymasına, aktiv səs-küy azaltma sistemi olan qulaqcıqların qulaqlarımızı oxşamasına artıq öyrəşmişik.

Gülməli şeydir, amma biz özümüzlə eyni anda bir deyil, iki, üç və ya daha çox kompüter aparmağa öyrəşmişik. Axı, bu, olan bir cihaz adlandıra biləcəyiniz şeydir CPU. Və müəyyən bir cihazın necə görünməsinin heç bir əhəmiyyəti yoxdur. Çətin və sürətli inkişaf yolunu qət etmiş miniatür çip onun işləməsinə cavabdehdir.

Prosessorlar mövzusunu niyə gündəmə gətirdik? Bu sadədir. Son on ildə dünyada əsl inqilab baş verdi mobil cihazlar.

Bu cihazlar arasında cəmi 10 il fərq var. Amma Nokia N95 o vaxtlar bizə kosmik cihaz kimi görünürdü və bu gün biz ARKit-ə müəyyən inamsızlıqla baxırıq.

Lakin hər şey başqa cür də ola bilərdi və darmadağın edilmiş Pentium IV adi alıcının ən böyük arzusu olaraq qalacaqdı.

Biz mürəkkəb texniki terminlərdən qaçmağa və prosessorun necə işlədiyini izah etməyə və hansı arxitekturanın gələcək olduğunu öyrənməyə çalışdıq.

1. Hər şey necə başladı

İlk prosessorlar qapağı açanda gördüklərindən tamamilə fərqli idi. sistem vahidi kompüteriniz.

XX əsrin 40-cı illərində mikrosxemlərin əvəzinə istifadə etdilər elektromexaniki relelər, vakuum boruları ilə tamamlanır. Lampalar bir diod rolunu oynadı, vəziyyəti dövrədə gərginliyi azaltmaq və ya artırmaqla tənzimlənə bilərdi. Belə dizaynlar belə görünürdü:

Bir nəhəng kompüteri idarə etmək üçün yüzlərlə, bəzən minlərlə prosessor lazım idi. Ancaq eyni zamanda, belə bir kompüterdə standart redaktordan NotePad və ya TextEdit kimi sadə redaktoru belə işlədə bilməyəcəksiniz. Windows dəsti və macOS. Kompüter sadəcə kifayət qədər gücə malik olmayacaqdı.

2. Tranzistorların yaranması

Birinci sahə effektli tranzistorlar 1928-ci ildə ortaya çıxdı. Ancaq dünya yalnız sözdə olanın gəlişindən sonra dəyişdi bipolyar tranzistorlar , 1947-ci ildə açılmışdır.

1940-cı illərin sonunda eksperimental fizik Walter Brattain və nəzəriyyəçi Con Bardin ilk nöqtəli tranzistoru inkişaf etdirdilər. 1950-ci ildə onu ilk planar tranzistor əvəz etdi və 1954-cü ildə məşhur Texas Instruments istehsalçısı silikon tranzistoru elan etdi.

Lakin əsl inqilab 1959-cu ildə, alim Jean Henri monolit inteqral sxemlər üçün əsas olan ilk silisium planar (düz) tranzistoru hazırladığı zaman baş verdi.

Bəli, bu, bir az mürəkkəbdir, ona görə də nəzəri hissəni bir az dərinləşdirək və başa düşək.

3. Tranzistor necə işləyir

Beləliklə, belə bir elektrik komponentinin vəzifəsi tranzistor cərəyanı idarə etməkdir. Sadəcə olaraq, bu kiçik çətin keçid elektrik axınına nəzarət edir.

Tranzistorun adi keçiddən əsas üstünlüyü ondan ibarətdir ki, onun insan iştirakı tələb olunmur. Bunlar. Belə bir element cərəyanı müstəqil şəkildə idarə etməyə qadirdir. Üstəlik, bu, elektrik dövrəsini özünüz yandırıb-söndürməkdən daha sürətli işləyir.

Siz yəqin ki, məktəbinizin informatika kursundan xatırlayırsınız ki, kompüter insan dilini yalnız iki vəziyyətin birləşməsi vasitəsilə “anlayır”: “on” və “off”. Maşın anlayışında bu "0" və ya "1" vəziyyətidir.

Kompüterin işi təmsil etməkdir elektrik rəqəmlər şəklində.

Və əvvəllər vəziyyətlərin dəyişdirilməsi vəzifəsi yöndəmsiz, həcmli və səmərəsiz elektrik röleləri tərəfindən yerinə yetirilirdisə, indi tranzistor bu adi işi öz üzərinə götürdü.

60-cı illərin əvvəllərindən tranzistorlar silikondan hazırlanmağa başladı, bu da prosessorları daha yığcam etməyə deyil, həm də onların etibarlılığını əhəmiyyətli dərəcədə artırmağa imkan verdi.

Ancaq əvvəlcə diodla məşğul olaq

Silikon(aka Si - dövri cədvəldə "silisium") yarımkeçiricilər kateqoriyasına aiddir, yəni bir tərəfdən cərəyanı dielektrikdən daha yaxşı keçir, digər tərəfdən metaldan daha pis keçir.

İstəsək də, istəməsək də, prosessorların işini və gələcək inkişaf tarixini başa düşmək üçün bir silikon atomunun quruluşuna qərq olmalıyıq. Qorxma, biz bunu qısa və çox aydın şəkildə izah edəcəyik.

Tranzistorun vəzifəsi əlavə enerji mənbəyindən istifadə edərək zəif siqnalı gücləndirməkdir.

Silikon atomunun dörd elektronu var, bunun sayəsində bağlar əmələ gətirir (dəqiq desək - kovalent bağlar) eyni yaxın üç atomla kristal qəfəs əmələ gətirir. Əksər elektronlar əlaqədə olsa da, onların kiçik bir hissəsi kristal qəfəsdən keçə bilir. Elektronların bu qismən keçidinə görə silisium yarımkeçiricilər kimi təsnif edilir.

Lakin elektronların belə zəif hərəkəti tranzistorun praktikada istifadəsinə imkan verməzdi, ona görə də elm adamları tranzistorların məhsuldarlığını artırmağa qərar verdilər. dopinq, və ya sadəcə olaraq, elektronların xarakterik düzülüşü ilə elementlərin atomları ilə silisium kristal şəbəkəsinin əlavə edilməsi.

Beləliklə, onlar əldə etdikləri 5 valentli fosfor çirkindən istifadə etməyə başladılar n tipli tranzistorlar. Əlavə bir elektronun olması onların hərəkətini sürətləndirməyə, cərəyan axını artırmağa imkan verdi.

Transistorlar dopinq edərkən p-tipi Tərkibində üç elektron olan bor belə bir katalizator oldu. Bir elektronun olmaması səbəbindən kristal qəfəsdə dəliklər yaranır (müsbət yük kimi fəaliyyət göstərir), lakin elektronların bu dəlikləri doldura bilməsi səbəbindən silisiumun keçiriciliyi əhəmiyyətli dərəcədə artır.

Tutaq ki, biz bir silikon vafli götürdük və onun bir hissəsini p-tipli, digər hissəsini isə n-tipli əlavə ilə qatdıq. Beləliklə, aldıq diod– tranzistorun əsas elementi.

İndi n-hissəsində yerləşən elektronlar p-hissəsində yerləşən dəliklərə keçməyə meylli olacaqlar. Bu halda n tərəfi bir qədər mənfi yükə, p tərəfi isə bir qədər müsbət yükə malik olacaq. Bu “cazibə qüvvəsi” nəticəsində yaranan bir maneə olan elektrik sahəsi elektronların sonrakı hərəkətinin qarşısını alacaq.

Əgər enerji mənbəyini dioda elə bir şəkildə qoşarsanız ki, “–” lövhənin p tərəfinə, “+” isə n tərəfinə toxunsun, cərəyan axını qeyri-mümkün olacaq, çünki deliklər çəkiləcək. enerji mənbəyinin mənfi kontaktına və elektronlar müsbətə çəkiləcək və birləşmiş təbəqənin genişlənməsi səbəbindən p və n yan elektronlar arasındakı əlaqə itəcəkdir.

Ancaq gücü kifayət qədər gərginliklə əksinə bağlasanız, yəni. Mənbədən p tərəfinə "+" və "-" - n tərəfinə, n tərəfinə yerləşdirilən elektronlar mənfi qütb tərəfindən itələnəcək və p-tərəfinə itələyərək içəridə dəliklər tutacaq. p bölgəsi.

Amma indi elektronlar enerji təchizatının müsbət qütbünə çəkilir və onlar p-deşikləri vasitəsilə hərəkət etməyə davam edirlər. Bu fenomen adlanırdı diodun irəli əyilməsi.

Diod + diod = tranzistor

Transistorun özünü bir-birinə bağlı iki diod kimi düşünmək olar. Bu halda, p-bölgəsi (deşiklərin yerləşdiyi yer) onların arasında ümumi olur və "baza" adlanır.

U N-P-N tranzistoruəlavə elektronları olan iki n-bölgə - onlar həm də "emitter" və "kollektor" və deşikləri olan bir zəif bölgə - "əsas" adlanan p-bölgəsidir.

Əgər enerji təchizatını (gəlin onu V1 adlandıraq) tranzistorun n-regionlarına (qütbdən asılı olmayaraq) qoşarsanız, bir diod əks istiqamətə çevriləcək və tranzistor Bağlı.

Ancaq başqa bir enerji mənbəyini (gəlin onu V2 adlandıraq) bağlayan kimi “+” kontaktını “mərkəzi” p-regionuna (əsas) və “-” kontaktını n-regionuna (emitter) təyin edirik. bəzi elektronlar yenidən əmələ gələn zəncirdən (V2) keçəcək və bir hissəsi müsbət n-bölgəsi tərəfindən cəlb olunacaq. Nəticədə elektronlar kollektor sahəsinə axacaq və zəif elektrik cərəyanı güclənəcək.

Nəfəs verək!

4. Beləliklə, kompüter necə işləyir?

Və indi Ən əhəmiyyətli.

Tətbiq olunan gərginlikdən asılı olaraq tranzistor ya ola bilər açıq, və ya Bağlı. Gərginlik potensial maneəni dəf etmək üçün kifayət deyilsə (p və n plitələrinin qovşağında eyni) - tranzistor qapalı vəziyyətdə olacaq - "söndürülmüş" vəziyyətdə və ya başqa sözlə, ikili sistem – "0".

Kifayət qədər gərginlik olduqda, tranzistor açılır və ikili sistemdə "on" və ya "1" dəyərini alırıq.

Bu vəziyyət, 0 və ya 1, kompüter sənayesində "bit" adlanır.

Bunlar. biz bəşəriyyət üçün kompüterlərə yol açan keçidin əsas xüsusiyyətini əldə edirik!

İlk elektron rəqəmsal kompüter ENIAC, daha sadə desək, ilk kompüterdə 18 minə yaxın triod lampadan istifadə edilmişdir. Kompüter tennis kortu ölçüsündə idi və 30 ton ağırlığında idi.

Bir prosessorun necə işlədiyini başa düşmək üçün daha iki əsas məqamı başa düşməlisiniz.

An 1. Beləliklə, bunun nə olduğuna qərar verdik az. Ancaq onun köməyi ilə biz bir şeyin yalnız iki xüsusiyyətini əldə edə bilərik: ya “bəli” və ya “yox”. Kompüterin bizi daha yaxşı başa düşməyi öyrənmək üçün onlar adlandırdıqları 8 bit (0 və ya 1) birləşməsini tapdılar. bayt.

Baytdan istifadə edərək, siz sıfırdan 255-ə qədər rəqəmi kodlaya bilərsiniz. Bu 255 ədəddən - sıfırların və birlərin birləşməsindən istifadə edərək istənilən şeyi kodlaya bilərsiniz.

An 2. Heç bir məntiqsiz rəqəmlərə və hərflərə sahib olmaq bizə heç nə verməyəcək. Məhz buna görə konsepsiya ortaya çıxdı məntiqi operatorlar.

Yalnız iki tranzistoru müəyyən bir şəkildə birləşdirərək, eyni anda bir neçə məntiqi hərəkətə nail ola bilərsiniz: "və", "və ya". Hər bir tranzistorda gərginliyin birləşməsi və əlaqə növü sıfırların və birlərin müxtəlif birləşmələrini əldə etməyə imkan verir.

Proqramçıların səyləri ilə sıfırların və birlərin dəyərləri, ikili sistem ondalığa çevrilməyə başladı ki, kompüterin "dediyini" başa düşək. Və əmrləri daxil etmək üçün klaviaturadan hərflərin daxil edilməsi kimi adi hərəkətlərimizi ikili əmrlər zənciri kimi təqdim etməliyik.

Sadəcə olaraq, təsəvvür edin ki, hər bir hərf 0 və 1-in birləşməsinə uyğun gələn axtarış cədvəli, məsələn, ASCII var. Siz klaviaturada bir düyməni basdınız və həmin an prosessorda proqram sayəsində tranzistorlar elə dəyişdirilib ki, birində düymədə yazılmış hərf ekranda görünsün.

Bu prosessorun və kompüterin işləmə prinsipinin kifayət qədər primitiv izahıdır, lakin bunu başa düşmək bizə davam etməyə imkan verir.

5. Və tranzistor yarışı başladı

İngilis radio mühəndisi Geoffrey Dahmer 1952-ci ildə protozoa yerləşdirməyi təklif etdikdən sonra elektron komponentlər monolit yarımkeçirici çipdə kompüter sənayesi irəliyə doğru sıçrayış etdi.

Dahmerin təklif etdiyi inteqral sxemlərdən mühəndislər sürətlə keçdilər mikroçiplər tranzistorlar əsasında yaradılmışdır. Öz növbəsində, bir neçə belə çip artıq tərəfindən formalaşmışdır CPU.

Əlbəttə ki, bu cür prosessorların ölçüləri müasir olanlara çox bənzəmir. Bundan əlavə, 1964-cü ilə qədər bütün prosessorlarda bir problem var idi. Onlar fərdi yanaşma tələb edirdilər - hər bir prosessor üçün fərqli proqramlaşdırma dili.

• 1964 IBM System/360. Universal Koda uyğun kompüter. Bir prosessor modeli üçün təlimat dəsti digəri üçün istifadə edilə bilər.
• 70-ci illər.İlk mikroprosessorların görünüşü. Intel-dən tək çipli prosessor. Intel 4004 – 10 mikron TC, 2300 tranzistor, 740 KHz.
• 1973 Intel 4040 və Intel 8008. 3000 tranzistor, Intel 4040 üçün 740 kHz və Intel 8008 üçün 500 kHz tezlikdə 3500 tranzistor.
• 1974 Intel 8080. 6 mikron TC və 6000 tranzistor. Saat tezliyi təxminən 5000 kHz-dir. Altair-8800 kompüterində istifadə olunan bu prosessor idi. Intel 8080-in yerli surəti Kiyev Mikrocihazlar Elmi-Tədqiqat İnstitutu tərəfindən hazırlanmış KR580VM80A prosessorudur. 8 bit.
• 1976 Intel 8080. 3 mikron TC və 6500 tranzistor. Saat tezliyi 6 MHz. 8 bit.
• 1976 Zilog Z80. 3 mikron TC və 8500 tranzistor. 8 MHz-ə qədər saat tezliyi. 8 bit.
• 1978 Intel 8086. 3 mikron TC və 29.000 tranzistor. Saat tezliyi təxminən 25 MHz-dir. Bu gün də istifadə olunan x86 təlimat sistemi. 16 bit.
• 1980 Intel 80186. 3 mikron TC və 134.000 tranzistor. Saat tezliyi - 25 MHz-ə qədər. 16 bit.
• 1982 Intel 80286. 1,5 mikron TC və 134.000 tranzistor. Tezlik - 12,5 MHz-ə qədər. 16 bit.
• 1982 Motorola 68000. 3 mikron və 84.000 tranzistor. Bu prosessordan istifadə olunub Apple kompüteri Lisa.
• 1985 Intel 80386. 1,5 mikron TP və 275.000 tranzistorlar - 386SX versiyasında 33 MHz-ə qədər.

Görünür ki, siyahını qeyri-müəyyən müddətə davam etdirmək olar, lakin sonra Intel mühəndisləri ciddi problemlə üzləşdilər.

6. Mur Qanunu və ya çip istehsalçılarının necə hərəkət edə biləcəyi

80-ci illərin sonlarıdır. Hələ 60-cı illərin əvvəllərində Intel-in yaradıcılarından biri Qordon Mur “Mur qanunu” adlanan qanunu tərtib etmişdir. Bu belə səslənir:

Hər 24 aydan bir inteqral sxem çipinə yerləşdirilən tranzistorların sayı iki dəfə artır.

Bu qanunu qanun adlandırmaq çətindir. Bunu empirik müşahidə adlandırmaq daha düzgün olardı. Texnologiyanın inkişaf tempini müqayisə edən Mur, oxşar tendensiyanın formalaşa biləcəyi qənaətinə gəldi.

Ancaq artıq dördüncü nəsil Intel i486 prosessorlarının inkişafı zamanı mühəndislər artıq performans tavanına çatdıqları və eyni ərazidə daha çox prosessor yerləşdirə bilməyəcəkləri faktı ilə üzləşdilər. O zaman texnologiya buna imkan vermirdi.

Həll olaraq bir sıra əlavə elementlərdən istifadə etməklə bir seçim tapıldı:

• ön yaddaş;
• konveyer;
• quraşdırılmış koprosessor;
• çarpan

Hesablama yükünün bir hissəsi bu dörd qovşağın çiyinlərinə düşdü. Nəticədə, keş yaddaşın görünüşü, bir tərəfdən, prosessorun dizaynını çətinləşdirdi, digər tərəfdən, daha güclü oldu.

Intel i486 prosessoru artıq 1,2 milyon tranzistordan ibarət idi və onun maksimal işləmə tezliyi 50 MHz-ə çatdı.

1995-ci ildə AMD inkişafa qoşuldu və o dövrdə 32 bitlik arxitekturada ən sürətli i486-uyğun Am5x86 prosessorunu buraxdı. O, artıq 350 nanometrlik texniki prosesdən istifadə edilməklə istehsal edilib və quraşdırılmış prosessorların sayı 1,6 milyon ədədə çatıb. Saat tezliyi 133 MHz-ə yüksəldi.

Lakin çip istehsalçıları çipdə quraşdırılmış prosessorların sayını daha da artırmağa və artıq utopik olan CISC (Complex Instruction Set Computing) arxitekturasının inkişafına cəsarət etmədilər. Əvəzində amerikalı mühəndis Devid Patterson prosessorların işinin optimallaşdırılmasını təklif etdi, yalnız ən zəruri hesablama təlimatlarını buraxdı.

Beləliklə, prosessor istehsalçıları RISC (Reduced Instruction Set Computing) platformasına keçdilər, lakin bu kifayət etmədi.

1991-ci ildə 100 MHz tezliyində işləyən 64 bitlik R4000 prosessoru buraxıldı. Üç ildən sonra R8000 prosessoru, daha iki ildən sonra isə 195 MHz-ə qədər takt tezliyi ilə R10000 peyda olur. Eyni zamanda, SPARC prosessorları bazarı inkişaf etdi, onun memarlıq xüsusiyyəti vurma və bölmə təlimatlarının olmaması idi.

Çip istehsalçıları tranzistorların sayı üzərində mübarizə aparmaq əvəzinə işlərinin arxitekturasına yenidən baxmağa başladılar.. "Lazımsız" əmrlərdən imtina, təlimatların bir saat dövründə yerinə yetirilməsi, ümumi dəyərli registrlərin və boru kəmərlərinin olması tranzistorların sayını təhrif etmədən prosessorların saat tezliyini və gücünü tez bir zamanda artırmağa imkan verdi.

1980-1995-ci illər arasında ortaya çıxan bəzi memarlıqlar bunlardır:

• Haqqımızda Şirkətin Adı: SPARC;
• ARM;
• PowerPC;
• Intel P5;
• AMD K5;
• Intel P6.

Onlar RISC platformasına, bəzi hallarda isə CISC platformasından qismən, birgə istifadəyə əsaslanırdı. Lakin texnologiyanın inkişafı çip istehsalçılarını yenidən prosessorları genişləndirməyə davam etməyə məcbur etdi.

1999-cu ilin avqustunda 250 nanometrlik texnologiyadan istifadə edərək və 22 milyon tranzistor daxil olmaqla istehsal olunan AMD K7 Athlon bazara çıxdı. Daha sonra bar 38 milyon prosessora qaldırıldı. Sonra 250 milyona qədər.

Artıb texnoloji prosessor, saat tezliyi artdı. Ancaq fizikanın dediyi kimi, hər şeyin bir həddi var.

7. Tranzistor yarışlarının sonu yaxınlaşır

2007-ci ildə Gordon Moore çox sərt bir bəyanat verdi:

Mur Qanunu tezliklə tətbiqini dayandıracaq. Sonsuz sayda prosessor quraşdırmaq mümkün deyil. Bunun səbəbi maddənin atom təbiətidir.

İki aparıcı çip istehsalçısı AMD və Intel-in son bir neçə ildə prosessorun inkişaf tempini açıq şəkildə yavaşlatması çılpaq gözlə nəzərə çarpır. Texnoloji prosesin dəqiqliyi cəmi bir neçə nanometrə qədər artıb, lakin daha çox prosessoru yerləşdirmək mümkün deyil.

Yarımkeçirici istehsalçıları 3DNand yaddaşı ilə paralel apararaq çoxqatlı tranzistorlar buraxmaqla hədələyərkən, 30 il əvvəl divara dəyən x86 arxitekturasının ciddi rəqibi var idi.

8. “Adi” prosessorları nə gözləyir

Mur qanunu 2016-cı ildən etibarsızdır. Bu barədə rəsmi olaraq ən böyük prosessor istehsalçısı Intel elan edib. Çip istehsalçıları artıq hər iki ildən bir hesablama gücünü 100% artıra bilmirlər.

İndi prosessor istehsalçılarının bir neçə perspektivsiz variantları var.

Birinci seçim kvant kompüterləridir. Artıq məlumatı təmsil etmək üçün hissəciklərdən istifadə edən kompüter yaratmaq cəhdləri olub. Dünyada bir neçə oxşar kvant cihazı var, lakin onlar yalnız aşağı mürəkkəblik alqoritmlərinin öhdəsindən gələ bilirlər.

Bundan əlavə, yaxın onilliklərdə belə cihazların seriyalı buraxılmasından söhbət gedə bilməz. Bahalı, təsirsiz və... yavaş!

Bəli, kvant kompüterləri müasir analoqlarına nisbətən daha az enerji sərf edir, lakin tərtibatçılar və komponent istehsalçıları yeni texnologiyaya keçənə qədər onlar daha yavaş olacaq.

İkinci seçim tranzistor qatları olan prosessorlardır. Həm Intel, həm də AMD bu texnologiya haqqında ciddi düşünürlər. Bir tranzistor qatının əvəzinə bir neçəsini istifadə etməyi planlaşdırırlar. Görünür, yaxın illərdə təkcə nüvələrin sayı və saat sürəti deyil, həm də tranzistor təbəqələrinin sayı vacib olacaq prosessorlar ola bilər.

Həllin yaşamaq hüququ var və beləliklə, monopolistlər istehlakçıya daha bir neçə onillik süd verə biləcəklər, lakin sonda texnologiya yenidən tavana çarpacaq.

Bu gün, ARM arxitekturasının sürətli inkişafını başa düşən Intel, Ice Lake ailəsindən olan çipləri səssizcə elan etdi. Prosessorlar 10 nanometrlik texnoloji texnologiya ilə istehsal olunacaq və smartfonlar, planşetlər və mobil qurğular üçün əsas olacaq. Amma bu, 2019-cu ildə baş verəcək.

9. ARM gələcəkdir

Belə ki, x86 arxitekturası 1978-ci ildə yaranıb və CISC platforma tipinə aiddir. Bunlar. özlüyündə bütün hallar üçün təlimatların mövcudluğunu nəzərdə tutur. Çox yönlülük x86-nın əsas gücüdür.

Lakin, eyni zamanda, çox yönlülük də bu prosessorlarla qəddar bir zarafat oynadı. x86 bir neçə əsas çatışmazlıqlara malikdir:

• əmrlərin mürəkkəbliyi və onların birbaşa mürəkkəbliyi;
• yüksək enerji istehlakı və istilik istehsalı.

Yüksək performans enerji səmərəliliyi ilə vidalaşmalı idi. Üstəlik, hazırda iki şirkət asanlıqla monopolist sayıla bilən x86 arxitekturası üzərində işləyir. Bunlar Intel və AMD-dir. Yalnız onlar x86 prosessorları istehsal edə bilərlər, yəni texnologiyanın inkişafına yalnız onlar nəzarət edir.

Eyni vaxtda ARM inkişafı(Arcon Risk Machine) eyni anda bir neçə şirkət tərəfindən həyata keçirilir. 1985-ci ildə əsas kimi gələcək inkişaf memarlıq üçün tərtibatçılar RISC platformasını seçdilər.

CISC-dən fərqli olaraq, RISC minimum tələb olunan təlimat sayına, lakin maksimum optimallaşdırmaya malik prosessorun hazırlanmasını nəzərdə tutur. RISC prosessorları CISC-dən çox kiçikdir, enerjiyə qənaətcil və sadədir.

Üstəlik, ARM əvvəlcə yalnız x86-ya rəqib olaraq yaradılmışdır. Tərtibatçılar x86-dan daha səmərəli arxitektura qurmaq vəzifəsini qoyublar.

40-cı illərdən bəri mühəndislər başa düşdülər ki, prioritet vəzifələrdən biri kompüterlərin və ilk növbədə prosessorların özlərinin ölçüsünü azaltmaq üzərində işləməkdir. Ancaq çətin ki, 80 il əvvəl hər kəs tam hüquqlu bir kompüterin kibrit qutusundan daha kiçik olacağını təsəvvür edə bilməzdi.

ARM arxitekturası bir vaxtlar ARM prosessorlarının ARM6 ailəsi əsasında Nyuton planşetlərinin istehsalına başlayan Apple tərəfindən dəstəklənirdi.

Stolüstü kompüterlərin satışları kəskin azalır, hər il satılan mobil cihazların sayı isə milyardlarla ölçülür. Çox vaxt, performansa əlavə olaraq, elektron gadget seçərkən istifadəçi daha bir neçə meyarla maraqlanır:

• hərəkətlilik;
• muxtariyyət.

X86 arxitekturası performans baxımından güclüdür, lakin aktiv soyutmadan imtina etdikdən sonra güclü prosessor ARM arxitekturası ilə müqayisədə acınacaqlı görünəcək.

10. Niyə ARM şəksiz liderdir?

Smartfonunuzun sadə bir Android və ya olmasından asılı olmayaraq təəccüblənməyəcəksiniz Apple flaqmanı 2016-cı il on qat daha güclüdür tam hüquqlu kompüterlər 90-cı illərin sonları dövrü.

Bəs eyni iPhone nə qədər güclüdür?

İki fərqli arxitekturanı müqayisə etmək özlüyündə çox çətin bir şeydir. Burada ölçmələr yalnız təqribən aparıla bilər, lakin siz ARM arxitekturasında qurulmuş smartfon prosessorlarının təmin etdiyi böyük üstünlüyü başa düşə bilərsiniz.

Bu məsələdə universal köməkçi süni Geekbench performans testidir. Utilit həm masaüstü kompüterlərdə, həm də Android və iOS platformalarında mövcuddur.

Orta və ibtidai sinif noutbuklar iPhone 7-nin performansından açıq-aydın geri qalır. Üst seqmentdə hər şey bir az daha mürəkkəbdir, lakin 2017-ci ildə Apple iPhone X-i yeni A11 Bionic çipində buraxır.

Orada ARM arxitekturası artıq sizə tanışdır, lakin Geekbench xalları demək olar ki, iki dəfə artıb. “Ən yüksək eşelon”dan olan noutbuklar gərgindir.

Ancaq cəmi bir il keçdi.

ARM-in inkişafı sıçrayış və həddə doğru irəliləyir. Intel və AMD ildən-ilə məhsuldarlıqda 5-10% artım nümayiş etdirsələr də, eyni dövrdə smartfon istehsalçıları prosessorların gücünü iki-iki dəfə yarım artırmağa nail olurlar.

Geekbench-in üst sıralarından keçən skeptik istifadəçilər xatırlatmaq istərlər: in mobil texnologiyalarÖlçü ən vacib şeydir.

Stolun üstünə güclü 18 nüvəli prosessoru olan və “ARM arxitekturasını parçalayan” hamısı bir yerdə kompüter qoyun və iPhone-u onun yanına qoyun. Fərqi hiss edirsiniz?

11. Geri çəkilmək əvəzinə

Kompüterin inkişafının 80 illik tarixini bir materialda əhatə etmək mümkün deyil. Ancaq bu məqaləni oxuduqdan sonra hər hansı bir kompüterin əsas elementi olan prosessorun necə işlədiyini və yaxın illərdə bazardan nə gözlədiyini başa düşə biləcəksiniz.

Əlbəttə ki, Intel və AMD bir çipdə tranzistorların sayını daha da artırmaq və çoxqatlı elementlər ideyasını təşviq etmək üçün çalışacaqlar.

Bəs sizin istehlakçı kimi bu cür gücə ehtiyacınız varmı?

Çətin ki, performansdan narazısınız. iPad Pro və ya flaqman iPhone X. Düşünürəm ki, mətbəxinizdə multivarkanızın performansından və ya 65 düymlük 4K televizorunuzdakı şəkil keyfiyyətindən narazısınız. Lakin bütün bu cihazlar ARM arxitekturasına əsaslanan prosessorlardan istifadə edir.

Windows artıq rəsmi olaraq ARM-ə maraqla baxdığını elan etdi. Şirkət bu arxitekturaya Windows 8.1-də dəstəyi daxil edib və hazırda aparıcı ARM çip istehsalçısı Qualcomm ilə tandem üzərində fəal işləyir.

Google ARM - əməliyyat sisteminə də baxmağı bacardı Chrome sistemiƏS bu arxitekturanı dəstəkləyir. Birdən bir neçəsi peyda oldu Linux paylamaları, bunlar da bu arxitekturaya uyğundur. Və bu yalnız başlanğıcdır.

Və sadəcə bir anlıq enerjiyə qənaət edən ARM prosessorunu qrafen batareyası ilə birləşdirməyin nə qədər xoş olacağını təsəvvür etməyə çalışın. Məhz bu arxitektura gələcəyi diktə edə biləcək mobil erqonomik qadcetlər əldə etməyə imkan verəcək.

5-dən 4.61, qiymətləndirilib: 38 )

vebsayt Əla məqalə, bir az çay tökün.