Домой Регистрация
Приветствуем вас, Гость



Форма входа

Население


Вступайте в нашу группу Вконтакте! :)




ПОИСК


Опросник
Используете ли вы афоризмы и цитаты в своей речи?
Проголосовало 514 человек


Цп в компьютере что это такое


Центральный процессор компьютера (ЦПУ). Что это и для чего

Сегодня мы рассматриваем центральный процессор компьютера CPU (Central Processing Unit — центральное обрабатывающее устройство или ЦПУ). Это сердце системного блока или, если хотите, — его мозг! На жаргоне компьютерщиков его иногда называют «камень» (кристаллический кремний действительно похож на камень).

Это главный обработчик поступающей в компьютер информации. Центральный процессор выполняет все необходимые математические операции с поступающими данными, производит различные выборки из баз данных, архивирует и разархивирует наши файлы, занимается кодированием видео, обрабатывает модель физического взаимодействия частиц в любимой компьютерной игре, наконец!

Центральный процессор современного компьютера делает очень много, проще будет перечислить то, чего он не делает :)

Вот несколько фотографий ЦПУ:

Первая фотография, это двухъядерный центральный процессор фирмы «Intel», вторая — его тыльная сторона. Этой стороной он и вставляется в процессорный разъем (сокет «socket») на материнской плате. На этих фото мы видим CPU форм фактора «LGA-775». Аббревиатура «LGA» это сокращение от англ. «Land Grid Array» — тип корпуса с матрицей контактных площадок. Устаревшие модели поставлялись в корпусах «PGA» (Pin Grid Array — матрица штырьковых контактов), именно такой устаревший процессор представлен на последнем фото выше.

Введение нового форм фактора было обусловлено тем, что количество «ножек» (штырьков-выводов) CPU предыдущих поколений возросло до такой степени, что между ними начали появляться паразитные электрические наводки, влияющие на работу конечного устройства. Особенность «LGA» в том, что сами контакты перенесены с корпуса процессора на поверхность разъема (сокета), который расположен на материнской плате. На подложке чипа остаются только контактные поверхности (так называемые «пятачки»).

В старших моделях компьютеров установка процессора была сопряжена с определенным риском согнуть или (не дай Бог) сломать одну из нескольких сотен PGA ножек. Страшный сон сборщика компьютеров! :) Сейчас все намного проще.

То что мы видим на фотографиях выше, — внешняя оболочка центрального процессора компьютера. Ее функция состоит в том чтобы защитить ядро (сам кристалл кремния) от механического воздействия, обеспечить площадь контакта с системой охлаждения (радиатором), а также — предоставить электрический контакт для питания устройства (фотографии выше под номером «1» и «2»).

Центральный процессор компьютера состоит из квадратной пластинки текстолита, в которую намертво вмонтировано его ядро (кристалл кремния), а также — выводы электрических контактов, плюс — защитная крышка сверху. Что находится под этой крышкой мы рассматривали вот здесь.

Процесс изготовления готовых чипов можно описать приблизительно так: на тонкую кремниевую основу (подложку) через специальные «маски» с прорезями методом литографии поочередно наносятся слои проводников, полупроводников и изоляторов. Иногда используется процесс вытравливания элементов на кристалле (через те же отверстия в «маске»). После окончания процедуры подложка распиливается на квадраты, которые облекаются в защитную и теплопроводящую оболочку, снабжаются контактными площадками и изделие готово!

Сейчас рынок десктопных процессоров делят между собой практически только две крупные компании: «Intel» и «AMD». По данным на 2011 год первая «держала» более 80% этого рынка, а вторая — чуть более 10%. Совсем другое дело, — стремительно развивающийся рынок мобильных процессоров. Здесь представлено просто огромное количество компаний, выпускающих свои решения (ну, не совсем «свои», но об этом мы поговорим в другой статье).

Схематически внутреннее устройство CPU можно изобразить следующим образом:

Вот наглядное фото кристалла CPU в разрезе:

А это — уже давно не мощный двухъядерный «Athlon»:

Да, вот еще одна фотография, для полноты картины так сказать:

Это тоже процессор компьютера, просто в другом конструктивном исполнении. Были, в свое время, подобные образцы, текстолитовая плата которых вставлялась вертикально в специальный разъем на материнской плате. Он назывался (Slot A), отсюда пошел термин «слотовые процессоры». Больше всего с виду конструкция напоминает картридж игровой приставки с вентилятором сбоку :)

Если коснуться такого важного аспекта, как производительность ЦП, то она напрямую зависит от нескольких составляющих и из них же складывается:

Разберем каждый из пунктов подробнее. Тактовая частота процессора измеряется в герцах (Гц).

Примечание: Герц (Hz) — единица измерения частоты периодических процессов (в данном случае — колебаний). К примеру, 1 Герц — одно такое колебание (такт) в секунду.

Измерять тактовую частоту (производительность) центрального процессора в Герцах неудобно (слишком большие получаются числа). Поэтому здесь применяются такие величины, как мегагерцы и гигагерцы. Мегагерц (Mhz) это — один миллион Герц (1 000 000 Hz). Гигагерц (Ghz) это — 1000 мегагерц (Mhz) или — один миллиард Герц (1 000 000 000 Hz).

Согласно изложенному выше получается, что ЦП с тактовой частотой в 3 Гигагерца это — 3000 Мегагерц или три миллиарда герц! Условно можно сказать так, чем выше частота, тем больше инструкций можно обработать за единицу времени. Согласно описанному примеру, процессор в 3 Ghz (Ггц) может выполнять три миллиарда операций в секунду.

Для лучшего усвоения — посмотрите небольшое тематическое видео:

Посмотреть значение тактовой частоты можно, нажав правой кнопкой мыши на пикторгамме «Мой компьютер» на рабочем столе и выбрав из выпавшего меню пункт «Свойства». На скриншоте ниже приведены изображения с данной информацией для операционных систем «Windows 7» и «Windows XP».

Также этот показатель можно увидеть в процессе начальной загрузки операционной системы, зайдя в биос или воспользоваться одной из специализированный утилит, навроде «CpuZ». Эта замечательная программа покажет не только значение тактовой частоты, но и еще много другой полезной информации.

Примечание: достаточно подробно работу данной программы мы рассматривали вот здесь, поэтому не будем повторяться.

Помните знаменитый «закон» Гордона Мура, выведенный им еще в далеком 1975-ом году: «Производительность современных процессоров должна увеличиваться вдвое каждые 24 месяца!» Надо отдать должное этому прогнозу: так оно и было, до какого-то момента. Производители процессоров просто регулярно увеличивали тактовую частоту своих устройств (на фоне прочих улучшений, в виде параллельной обработки команд, расширения списка поддерживаемых инструкций, уменьшение техпроцесса и т.д.), что позволяло поддерживать живучесть данного утверждения.

Понятно, что бесконечно так продолжаться не могло: большие частоты требуют радикальной переработки системы охлаждения стремительно нагревающегося чипа. Сам автор утверждения в 2007-ом году сказал, что, по видимому, долго «закон» не просуществует. Дело в том, что при достижении определенного порога частоты (в диапазоне от 4000 до 5000 Мегагерц) любые процессоры начинают работать не стабильно и требуют усложненную систему охлаждения.

Оверклокеры («разгонщики» центральных процессоров) со стажем утверждают, что примерный предел разогнанного процессора с воздушным охлаждением составляет 4000-4500 Mhz. Тут надо понимать, что — это лучшие образцы чипов, наиболее удачные из партии, а таких может быть один на несколько десятков, плюс топовая материнская плата, позволяющая подать на нее повышенное напряжение и повысить частоту FSB, дорогая (оверклокерская) память с дополнительным охлаждением и т.д. Если на тот же ЦП установить водяную систему охлаждения, то можно поднять частоту до 5000, но не факт что удастся добиться при этом стабильной работы устройства во всех приложениях.

Примечание: FSB (Front Side Bus — системная или фронтальная шина), — высокоскоростной интерфейс для обеспечения взаимодействия между процессором компьютера и остальными периферийными устройствами и модулями, расположенными на материнской плате. Частота системной шины — это скорость, с которой ядро процессора обменивается данными с ОЗУ, дискретной видеокартой, контроллерами жестких дисков и т.д.

Настоящие «маньяки» своего дела не останавливаются и на этом и в ход идет «тяжелая артиллерия» наподобие охлаждения с применением фреона, жидкого металла, гелия и даже жидкого азота! Последний вариант позволяет «выжать» из несчастного устройства рекордные 6000 Мегагерц и даже больше! С другой стороны, вряд ли Вы захотите работать на компьютере, покрытом коркой льда? :)

Сейчас настал тот момент, когда частота и общее быстродействие современных компьютеров вполне достаточны для решения большинства задач рядового пользователя ПК (сейчас опускаем игры и серьезные приложения для моделирования чего-либо). Именно поэтому простое увеличение этого показателя уже не будет давать такого ощутимого прироста скорости в повседневных (офисных) задачах, как раньше. Сейчас производительность современных ПК во многом определяется другими параметрами и их сочетанием.

Одним из таких параметров является объединение под одной теплорассеивающей крышкой большого количества ядер (на данный момент их количество может достигать двенадцати штук). Тут арифметика простая: чем больше ядер, тем выше производительность (при прочих равных условиях). Ведь все процессы, в таком случае, начинают выполняться параллельно (на каждом из ядер), что (в теории) должно ощутимо повысить общее быстродействие. На практике получается… по разному :)

Некоторые из приложений просто «не знают» что можно работать с несколькими ядрами, некоторые делают это плохо и только у специально «заточенных» под многоядерность приложений наблюдается существенный прирост. Есть приложения, которые практически не поддаются распараллеливанию. Например, офисные приложения («Microsoft Word» или «Open Office»). Другие задачи, такие как кодирование видео/аудио, компиляция программного кода, рендеринг трехмерной сцены, наоборот очень чувствительны к многопоточной обработке и максимальный выигрыш получают именно при таком подходе.

Локомотивом многоядерности по праву считаются серверные варианты центральных процессоров. Это «Intel Xeon» и «AMD Opteron» соответственно. Серверные решения характеризуются повышенным быстродействием (за счет большого кеша) и масштабируемостью (могут иметь несколько физических процессоров с большим количеством ядер внутри каждого). Подобные системы энтузиасты иногда устанавливают и у себя дома на обычные материнские платы, но это скорее ради спортивного интереса :) В основном же, подобные процессоры используются в рековых серверах, которые монтируются в специальные стойки.

Примечание: (Rack — стойка/полка) Рековый монтаж (RackMount) — принцип организации коммутационного оборудования.

Вот так подобный сервер может выглядеть отдельно:

А вот так — в рековой 19-ти дюймовой стойке (ее еще называют телекоммуникационной стойкой):

Бывают даже закрывающиеся на замки целые телекоммуникационные шкафы (Protective Cabinet). Они могут выглядеть, к примеру, вот так:

Подробно о том, как подобные сервера устроены внутри, какие у них процессоры и как организована серверная комната у нас на работе мы рассматривали в одном из уроков.

На базе подобных решений строят так называемые суперкомпьютеры. Например, компания «Intel» уже выпустила 16-ти ядерные Xeon-ы и рассматривает варианты решений с 22-24 и 28-ми ядрами. Понимаете, куда все это дело движется, да? Так что шутка команды КВН «Уральские пельмени» о 48-ми ядерном процессоре, произнесенная в 2012-м году уже не выглядит такой уж шуткой! :)

Уверен, со временем большинство приложений будет эффективно работать на многоядерных системах, сейчас пока с этим не все так радужно. Но производители центрльных процессоров упорно наращивают этот показатель и сейчас уже есть настольные системы с 12-ю ядрами. Зачем? Ну, надо же как-то объяснить покупателю, почему он просто обязан купить этот новый процессор?! :)

Третьим по важности компонентом центрального процессора компьютера является его кеш. Кеш — это небольшое количество очень быстрой памяти, которая расположена в самом ядре и служит для сохранения промежуточных результатов вычислений, а также может хранить в себе копии наиболее часто используемых данных из оперативной памяти компьютера. Кеш может выполнять роль своеобразного «моста» со скоростным движением между оперативной памятью и центральным процессором компьютера.

Кеш делится на кеш инструкций (для ускорения загрузки машинного кода) и кеш данных, обслуживающий пользовательские запросы. Последний часто имеет несколько уровней (Level 1, Level 2 и Level 3). Каждый последующий уровень больше (по объему памяти) предыдущего, но медленнее по быстродействию. Почему именно так? Думается, для удешевления конечного продукта :) Но свое такая конструкция дает, — существенное снижение задержек обращения CPU к оперативной памяти. Это своеобразный буфер между ней и ЦПУ.

Есть специфические задачи, где кеш процессора отыгрывает не последнюю роль. Считается, что к таковым относится процесс архивирования массивов информации и устройства с большим и быстрым кешем справляются с ней лучше.

Как мы видим, сами по себе ни частота, ни многоядерность, ни большой кеш не гарантируют нам повышения быстродействия абсолютно во всех задачах! Где-то достаточно будет просто большой скорости (частоты), где-то потребуется многозадачность — выполнение операции параллельно на нескольких ядрах. Тут нужен комплексный подход и тонкий баланс между всеми составляющими.

Идем дальше! Поскольку ЦП работает, на него подается электрический ток. Это приводит к тому, что он греется. Чтобы избежать такого неприятного явления, как перегрев процессора компьютера на него устанавливают различные системы охлаждения (бесшумные водяные или же на основе воздушного охлаждения, снабженные вентиляторами).

Несмотря на постоянное уменьшение технологического процесса и оптимизацию энергопотребления, топовые модели процессоров упорно штурмуют планку TDP в 200 Ватт, а некоторые (AMD) ее уже успешно покорили! Можно ли подобное «достижение» однозначно назвать победой? Не думаю :)

Каждый из производителей дает своему новому изделию кодовое название, которое характеризует целую линейку или семейство продуктов, основанную на одной микроархитектуре. В недалеком прошлом использовались такие звучные названия, как «Coppermine», «Wolfdale», «Barton», «Nahalem», «Prescott», «Conroe», «Sandy Bridge».

Именно микроархитектура ядра и определяет, какие из новых технологий будут заложены в будущий процессор. Например: аппаратная (на уровне «железа») поддержка технологии виртуализации (Visualization Technology), защита от переполнения буфера (Intel Execute Disable Bit), «AMD Turbo Core» автоматический управляемый разгон процессора (аналог TurboBoost от Intel), различные варианты инструкций SSE и 3D Now и т.д.

Сейчас модно говорить не про CPU, а про APU (Accelerated Processor Unit — ускоренный процессор). Что это такое? Это объединение на одном кристалле или просто под одной теплораспределительной крышкой собственно ЦПУ и видеокарты. Подобные решения еще иногда называют гибридными процессорами. Результатом этого являются снижение общего энергопотребления и стоимости системы за счёт сокращения числа комплектующих (внешняя видеокарта уже не нужна).

Понятно, что подобная система не может тягаться с полноценным игровым компьютером, но для большинства задач очень даже подходит. Учитывая то, что в 2006-м году известная компания «AMD» купила не менее известную компанию по производству графических ускорителей «ATI», то логично, что ее APU выглядят более предпочтительно (именно за счет графической составляющей). Компания «Intel» никогда графикой серьезно не занималась, ее конек — центральные процессоры и на этом поле ей нет равных!

Что еще можно сказать о процессорах в прикладном плане? Вам, как потенциальному покупателю, не лишним будет знать, что их можно приобрести в двух разных вариантах поставки: «Box» (Бокс) и «Tray» (Трэй). Бокс это — коробочная поставка:

Давайте посмотрим, что находится внутри коробки?

Мы видим здесь упакованную в защитный пластик систему охлаждения (снизу) и сам центральный процессор компьютера (обведен красным). Обратите внимание, что в боксовой поставке на нижнюю поверхность радиатора охлаждения уже нанесен термоинтерфейс (теплопроводящее вещество в виде трех серых полосок). Термоинтерфейс служит для лучшей передачи тепла с ядра кристалла на радиатор. Нам остается только вскрыть упаковку и установить конструкцию на плату.

Если же Вы решили приобрести процессор в поставке трэй, то будьте готовы к тому, что его могут вынести Вам в полиэтиленовом кулечке :) Вы покупаете отдельно только сам чип, без системы охлаждения. Зачем это может быть нужно? К примеру, я делал так, когда собирал свой домашний компьютер. Стандартное (боксовое) охлаждение мне не нравилось и я решил установить вместо него систему башенного типа. Зачем переплачивать за ненужный кусок алюминия с вентилятором, который потом будет лежать без дела?

Напоследок небольшая ремарка из личного опыта: в современных играх процессор — не главное. Основная нагрузка ложиться на внешнюю видеокарту, поэтому если Вы собираетесь производить модернизацию (апгрейд) своего компьютера именно с этой целью, то в первую очередь обратите внимание именно на его графическую подсистему. Почему я так уверенно об этом заявляю? Потому что сделав именно так (оставив старый процессор и купив новый GPU), я получил абсолютно нормальное быстродействие во всех играх 2015-го года!

Да, чуть не забыл! Я же хотел поделиться с Вами замечательной программой для тестирования процессоров! Она позволяет по максимуму нагрузить ЦП и выявить возможные проблемы в его работе. Нагружается не только сам процессор, но и фазы питания на материнской плате, поэтому утилита полезна вдвойне. Также она пригодится тем, кто занимается ремонтом компьютеров и, по долгу службы, вынужден устраивать своим «пациентам» стресс-тест на стабильность их работы.

Программа имеет различные режимы тестирования, а результаты ее работы Вы можете видеть в режиме реального времени в форме удобных, наглядных графиков.

Или — в виде таблицы:

Ну пока на этом все, разобрались мы с процессором, вы теперь будете знать, для чего в компьютере служит процессор, и по какой схеме и принципу он работает.

Загрузка ЦП в компьютере — что это такое?

Приветствую друзья! Компьютерный мир состоит из многих терминов, понятий, не все они нам знакомы.. Иногда бывает прикол — кто-то что-то говорит про компьютер, а что.. ну совсем непонятно(( Вот например — загрузка ЦП в компьютере — что это значит? Что хотят этим сказать? Сегодня тема будет для начинающих пользователей — я простыми словами расскажу что все это значит))

Загрузка ЦП в компьютере — означает загрузка центрального процессора в компьютере, простыми словами — нагрузка процессора. Ее можно посмотреть в диспетчере задач, также можно увидеть какой процесс насколько грузит процессор. В этом плане диспетчер полностью предоставляет всю нужную информацию.

Сперва давайте я покажу как запустить диспетчер задач — есть простой способ, который должен вам подойти. Нужно нажать правой кнопкой по панели задач и там в меню выбрать нужный пункт:

Способ универсальный, работает как в старенькой Windows XP, так и в новенькой Windows 10))

Для продвинутых юзеров существует другой способ — зажимаете кнопки Win + R, появится окошко Выполнить, туда вставляете команду taskmgr и нажимаете ОК.

Загрузка ЦП в диспетчере

Теперь посмотрим где именно можно посмотреть нагрузку. Вообще диспетчер семерки и десятки немного отличается, но разобравшись в одном, вы с легкостью разберетесь в другом. Сегодня буду показывать на примере десятки.

Смотрите, на вкладке Процессы отображены запущенные программы и напротив, в колонке ЦП будет указано в процентах насколько происходит нагрузка на процессор:

Чем сильнее нагрузка — тем насыщеннее цвет. Касается всех колонок. А вот в семерке такого нет((

Важно — если нажать по колонке ЦП, то произойдет сортировка, таким образом можно узнать какой процесс вызывает максимальную нагрузку. Пример — нажали по заголовку колонки ЦП, результат:

Сортировать можно любую колонку.

Как точно определить процесс который грузит комп?

Для этого вы также сортируете колонку ЦП, определяете по процентам кто там грузит сильно, далее нажимаете правой кнопкой по виновнику — выбираете Подробно:

Если нажать Открыть расположение файла — тогда будет открыта папка, откуда запускается программа/процесс, при этом сам файл в папке будет выделен.

В результате вас перекинет на вкладку Подробности, где будет выделен процесс:

В колонке ЦП указана цифра, которая имеет значение от 0 до 100. Хоть нигде и не написано, но я думаю — это проценты. Собственно цифра и означает — насколько в процентах грузит процесс.

С другой стороны — можно сразу зайти на вкладку Подробности и там также сортировать процессы по колонке ЦП, возможно так будет даже эффективнее))

Как завершить процесс?

Здесь также все четко — нажимаете правой кнопкой по процессу и выбираете пункт Снять задачу:

А вот пункт Завершить дерево процессов позволит сразу выключить все остальные процессы, которые относятся к программе. Например в нашем случае программа Google Chrome с процессом chrome.exe — если завершить дерево, то все запущенные chrome.exe будут завершены))

В Windows 7 также есть колонка ЦП, там просто немного другое оформление (кстати оно мне нравится больше чем в десятке):

По названию колонки также можно нажать и будет сортировка. Скучаю я за Windows 7..

Под каким процессом работает сам диспетчер задач?

Работает под taskmgr.exe, его также можно увидеть в списке:

Если завершить — диспетчер закроется))

Диспетчер — системная прога, есть во всех Windows, ну по крайней мере начиная с XP. Запускаться всегда должен из папки:

C:\Windows\System32

Кстати видите taskschd.exe? Это коллега по цеху — процесс планировщика задач))

Минутку внимания. Под процесс taskmgr.exe могут маскироваться вирусы, такое уже встречалось в истории. При подозрениях — проверьте папку запуска, при желании можете просканировать ПК на вирусы утилитами Dr.Web CureIt!, AdwCleaner, HitmanPro — это лучшая тройка утилит, лично рекомендую.

Вывод

Мы выяснили:

  1. Загрузка ЦП в компьютере — означает насколько процессор нагружен работой.
  2. Узнать кто грузит, какой процесс, сколько кушает оперативной памяти (колонка Память) — можно в диспетчере. Кстати в десятке все таки диспетчер будет поинформативнее, чем в семерке.

Надеюсь информация помогла. Удачи и добра!

Как процессор влияет на производительность компьютера

Процессор является основной частью любого компьютерного устройства. Но многие пользователи имеют очень слабое представление о том, что такое процессор в компьютере и какую функцию он выполняет. Хотя в современном мире это важная информация, зная которую можно избежать многих серьезных заблуждений. Если вы хотите узнать больше о чипе, который обеспечивает работоспособность вашего компьютера, вы обратились по адресу. Из этой статьи вы узнаете, для чего нужен процессор и как он влияет на производительность всего устройства.

Что такое центральный процессор

В данном случае, речь идет о центральном процессоре. Ведь в компьютере есть и другие, например, видеопроцессор.

Центральный процессор – это основная часть компьютера, которая представляет собой электронный блок или интегральную схему. Он выполняет машинные инструкции, или же код программы, и является основой аппаратного обеспечения устройства.

Говоря проще, это сердце и мозг компьютера. Именно благодаря ему работает все остальное, он обрабатывает потоки данных и управляет работой всех частей общей системы.

Если смотреть на процессор физически, он представляет собой небольшую тонкую квадратную плату. Он имеет небольшие размеры и сверху покрывается металлической крышкой.

Нижнюю часть чипа занимают контакты, через которые чипсет и осуществляет взаимодействие с остальной системой. Открыв крышку системного блока своего компьютера, вы легко сможете найти процессор, если только он не закрыт системой охлаждения.

Пока ЦП не отдаст соответствующую команду, компьютер не сможет осуществить даже самую простую операцию, например, сложить два числа. Что бы вы ни хотели осуществить на своем ПК, любое действие предполагает обращение к процессору. Именно поэтому он и является такой важной составляющей компьютера.

Современные центральные процессоры способны не только справляться со своими основными задачами, но и могут частично заменять видеокарту. Новые чипы выпускаются с отдельно отведенным местом для выполнения функций видеоконтроллера.

Этот видеоконтроллер осуществляет все базовые необходимые действия, которые нужны от видеокарты. В качестве видеопамяти, при этом, используется оперативка. Но не стоит заблуждаться, что мощный современный процессор может полностью заменить видеокарту.

Вам будет интересно:  Лучшие модели кулеров для процессора 2019 года

Даже средний класс видеокарт оставляет видеоконтроллер процессоров далеко позади. Так что, вариант компьютера без видеокарты подходит разве что для офисных устройств, которые не предполагают выполнения каких-либо сложных задач, связанных с графикой.

В таких случаях действительно есть возможность сэкономить. Ведь можно просто чипсет процессор с хорошим видеоконтроллером и не тратиться на видеокарту.

Как работает процессор

Что такое процессор вроде разобрались. Но как же он работает? Это долгий и сложный процесс, но если в нем разобраться, все достаточно легко. Принцип работы центрального процессора можно рассмотреть поэтапно.

Сначала программа загружается в оперативную память, откуда черпает все необходимые сведения и набор команд обязательных к выполнению управляющий блок процессора. Затем все эти данные поступают в буферную память, так называемый КЭШ процессора.

Из буфера выходит информация, которую делят на два типа: инструкции и значения. И те и те попадают в регистры. Регистры представляют собой ячейки памяти, встроенные в чипсет. Они также бывают двух видов, в зависимости от типа информации, которую они получают: регистры команд и регистры данных.

Одна из составных частей ЦП– это арифметико-логическое устройство. Оно занимается выполнением преобразований информации, используя арифметические и логические вычисления.

Именно сюда и попадают данные из регистров. После этого арифметико-логическое устройство считывает поступившие данные и исполняет команды, которые необходимы для обработки получившихся в итоге чисел.

Тут нас снова ждет раздвоение. Итоговые результаты делятся на законченные и незаконченные. Они идут обратно в регистры, а законченные поступают в буферную память.

КЭШ процессора состоит из двух основных уровней: верхнего и нижнего. Самые последние команды и данные отправляются в верхний кэш, а те, которые не используются, идут в нижний.

То есть, вся информация, находящаяся на третьем уровне, перебирается на второй, с которого, в свою очередь, данные идут на первый. А ненужные данные наоборот отправляются на нижний уровень.

После того как вычислительный цикл закончится, его результаты снова записываются в оперативную память компьютера. Это происходит для того, чтобы кэш центрального процессора был освобожден и доступен для новых операций.

Но иногда случаются ситуации, когда буферная память оказывается полностью заполненной, и для новых операций нет места. В таком случае, данные, которые на данный момент не используются, идут в оперативную память или же на нижний уровень памяти процессора.

Виды процессоров

Разобравшись с принципом работы ЦП, пришло время сравнить разные его виды. Видов процессора много. Бывают как слабые одноядерные модели, так и мощные устройства с множеством ядер. Есть те, которые предназначены исключительно для офисной работы, а есть такие, что необходимы для самых современных игр.

На данный момент есть два основных создателя процессоров – это AMD и Intel. Именно они и производят самые актуальные и востребованные чипы. Нужно понимать, что разница между чипами этих двух компаний заключается не в количестве ядер или общей производительности, а в архитектуре.

То есть, продукты этих двух компаний строятся по разным принципам. И у каждого создателя свой уникальный вид процессора, имеющий отличную от конкурента структуру.

Нужно отметить, что у обоих вариантов существуют свои сильные и слабые стороны. К примеру, Intel отличаются такими плюсами:

В то же время, присутствуют и свои минусы:

AMD отличаются следующими преимуществами:

Однако AMD уступает по следующим параметрам:

Хоть и выделяются свои плюсы и минусы, компании продолжают выпускать лучшие процессоры. Вам остается выбрать, какой предпочтительнее именно для вас. Ведь нельзя однозначно сказать, что одна фирма лучше другой.

Вам будет интересно:  Лучшие модели моноблоков Lenovo 2019 года

Основные характеристики

Итак, мы уже разобрались, что одна из основных характеристик процессора – это его разработчик. Но существует ряд параметров, на которые нужно обратить еще больше внимания при покупке.

Не будем далеко отходить от бренда, и упомянем о том, что существуют разные серии чипов. Каждый производитель выпускает свои линейки в разных ценовых категориях, созданных для различных задач. Еще один смежный параметр – это архитектура ЦП. По сути, это его внутренние органы, от которых зависит вся работа чипа.

Не самый очевидный, но очень важный параметр – это сокет. Дело в том, что на самом процессоре сокет должен совпадать с соответствующим гнездом на материнской плате.

В противном случае, вам не удастся объединить эти два важнейших компонента любого компьютера. Так что, при сборке системного блока, нужно либо купить материнку и искать под нее чипсет, либо наоборот.

Теперь пришло время разобраться, какие характеристики процессора влияют на его производительность. Без сомнения, главная из них – это тактовая частота. Это объем операций, которые могут выполняться в определенную единицу времени.

Измеряется данный показатель в мегагерцах. Так на что влияет тактовая частота чипа? Поскольку она указывает на количество операций за определенное время, не сложно догадаться, что от нее зависит скорость работы устройства.

Еще один немаловажный показатель – это объем буферной памяти. Как уже говорилось ранее, она бывает верхней и нижней. Она также влияет на производительность процессора.

В ЦП может быть одно или несколько ядер. Многоядерные модели стоят дороже. Но на что влияет количество ядер? Эта характеристика определяет мощность устройства. Чем больше ядер, тем мощнее аппарат.

Вывод

Центральный процессор играет не просто одну из важнейших, но даже можно сказать основную роль в работе компьютера. Именно от него будет зависеть производительность всего устройства, а так же задачи, для которых вообще его возможно использовать.

Но это не значит, что обязательно покупать самый мощный процессор для средненького компьютера. Подберите оптимальную модель, которая будет соответствовать вашим требованиям.

Для чего нужен процессор в компьютере?

Доброго времени суток. На связи CompHub. Сегодня я хочу вам рассказать о том, для чего нужен процессор в компьютере? Что такое процессор? Это интегральные микросхемы, сделанные в основном из кремния, химического элемента, который после кислорода является самым распространенным элементом на Земле. Кремний также идеально подходит в качестве вещества для изготовления процессоров, так как является полупроводником, что позволяет подстраивать его для обеспечения как высокого, так и низкого электрического сопротивления.

Более формально процессор называют центральным процессором (ЦП) или микропроцессором, чтобы отличить его от других типов процессоров, например, графических процессоров. Но под общим термином «процессор» клиенты обычно имеют в виду ЦП, который выполняет функции «мозга» компьютера. Давайте узнаем для чего нужен процессор:

Где находится процессор? Разобрав компьютер, внутри вы найдете много маленьких квадратных кусочков кремния со встроенными микросхемами. Одна из этих микросхем процессор компьютера, который расположен на основной печатной плате, называемой системной платой.

На системной плате находятся: Контроллер ввода/вывода (I/O) для таких устройств, как мышь и клавиатура Схема межкомпонентных соединений Модули памяти DDR для DRAM ЦП, или процессор Разъемы SATA и слоты расширения PCIe, позволяющие добавлять такие компоненты, как твердотельные накопители (SSD) и видеокарты Интегральная схема, которая является базовой системой ввода/вывода данных (BIOS)

Что находится внутри процессора?

В процессоре находятся два компонента, которые оказывают большое влияние на производительность: транзисторы и логические элементы. Транзисторы действуют как переключатели, предотвращая или разрешая прохождение электрического тока. Логические элементы включают и выключают транзисторы.

В 1975 г. соучредитель Intel Гордон Мур (Gordon Moore) предсказал, что количество транзисторов на интегральных схемах будет удваиваться каждые два года. Закон Мура почти подтвердился, что важно, потому что чем больше транзисторов на микросхеме, тем обычно выше скорость выполнения операций. Например, процессор Intel 4004, выпущенный в 1971 году, содержал 2300 транзисторов на одном чипе (модуле ЦП) и имел тактовую частоту 740 килогерц (кГц). Сравните эти значения с современными процессорами Intel Core, которые содержат миллиарды транзисторов и тактовая частота которых может быть значительно выше 4,0 ГГц. Это 4 миллиона кГц! Чтобы на процессоре можно было разместить больше транзисторов, размер транзисторов был существенно уменьшен. Толщина транзисторов в процессоре Intel 4004 составляла 10 000 нанометров (нм). На сегодняшний день толщина транзисторов в процессоре Intel составляет всего 14 нм. Для сравнения средняя толщина человеческого волоса 100 000 нм.

1971 г.: 10 000 нм

2007 г.: 45 нм

2009 г.: 32 нм

2011-12 гг.: 22 нм

2014 г.: 14 нм

Транзисторы становятся все меньше благодаря инновациям Intel, включая разработку транзисторов Intel® 3-D Tri-Gate первых в мире 3D-транзисторов. Самые последние транзисторы Intel 3-D Tri-Gate толщиной 14 нм обеспечивают беспрецедентную комбинацию высокой производительности и сверхнизкой потребляемой мощности в процессорах Intel Core 7-го поколения

Для чего нужен процессор и что он делает?

Процессор выполняет четыре основных задачи: Получает инструкции для запуска программ Декодирует инструкции Выполняет инструкции Записывает выводной поток в память компьютера

При выполнении этих задач процессор фактически действует как «мозг» компьютера, анализируя операции по мере их поступления и определяя, какие требуется обработать сразу, а какие поставить в очередь. Количество операций, которые процессор может обработать сразу, зависит от числа ядер (основных вычислительных модулей) и числа потоков (последовательности запрограммированных инструкций) в процессоре. Более подробно мы рассмотрим это немного позднее. Скорость процессора, или скорость обработки операций, измеряется в гигагерцах (ГГц).

Вот что все это означает для клиентов: играют ли они в игры, создают ли презентации, редактируют фотографии, просматривают веб-сайты или смотрят любимую телепередачу в режиме потоковой трансляции, процессор это компонент, обеспечивающий выполнение этих задач и в основном определяющий качество и скорость каждого процесса. Вот почему для клиентов настолько важно найти правильный процессор, который будет соответствовать их потребностям!

Каким образом несколько ядер и многопоточность способствуют повышению производительности процессора? В самых первых процессорах было одно ядро, которое обрабатывало одну задачу за раз, и один канал, или поток, для ввода инструкций. Современные процессоры могут обработать больше данных за меньшее время, потому что в каждом чипе больше ядер, и в большинстве случаев они также имеют несколько потоков, работающих параллельно. Многоядерные процессоры

С добавлением ядер в каждый кристалл процессора одновременно может обрабатываться больше инструкций. Вот почему в современных процессорах несколько ядер. В многоядерных процессорах в один кристалл встроены дополнительные блоки обработки данных. Таким образом, в двухъядерном процессоре имеется два ядра, в четырехъядерном процессоре четыре ядра, а в новейшем процессоре Intel Core Extreme Edition 10 ядер! Многопоточность

Чтобы еще больше увеличить производительность, во многих современных процессорах Intel® также используется технология Intel Hyper-Threading (Intel HT), которая позволяет на каждом ядре одновременно запускать больше потоков. Технология Hyper-Threading повышает вычислительную мощность процессора, позволяя нескольким потокам работать параллельно на каждом ядре процессора. Это похоже на переход с однополосной магистрали на двухполосную, где каждое ядро способно выполнить больше операций одновременно. В результате может повышаться общая производительность, особенно когда клиенты запускают одновременно несколько ресурсоемких приложений.

Почему процессоры настолько важны?

Но почему они важны потребителям? Одна из причин заключается в том, что немногие потребители будут удовлетворены устройством, которое медленно загружает приложения, зависает, когда они пытаются выполнить несколько задач одновременно, или не обеспечивает бесперебойную потоковую трансляцию видео. Потребители хотели бы получить быстродействующее устройство. И чем лучше процессор выполняет несколько операций одновременно с высокой тактовой частотой, тем быстрее и лучше работает устройство.

Что такое ЦП (CPU) в компьютере

В технических характеристиках компьютера можно встретить такой термин как ЦП или CPU. Этот термин, как правило, не разъясняется простыми словами, поэтому не редко пользователи не понимают, что он означает. В данной статье мы расскажем о том, что такое ЦП в компьютере, какие его основные характеристики, а также как узнать название установленного в компьютере ЦП и проверить его температуру.

Что такое ЦП или CPU

Аббревиатура ЦП расшифровывается как Центральный процессор и обозначает устройство, которое обрабатывает практически всю информацию в компьютере.  В английском языке аналогом аббревиатуры ЦП является аббревиатура CPU, которая расшифровывается как Central processing unit. Поэтому ЦП и CPU это одно и тоже устройство.

ЦП – это кремниевый чип, который является основным в любом компьютере. Он выполняет код программ, работает с оперативной памятью и внешними устройствами, фактически это главный компонент любого компьютера. Одной из основных технических характеристик любого ЦП является его архитектура. В современных настольных компьютерах и ноутбуках используются процессоры на основе архитектуры x86. Данная архитектура и соответствующий ей набор команд появились в 70- годах прошлого столетия, вместе с процессором Intel 8086. В дальнейшем на основе этой архитектуры свои процессоры начали выпускать и другие производители. Например, такие процессоры выпускались компаниями AMD, Cyrix, VIA, Transmeta, IDT и другими.

Но, сейчас существует только два производителя x86 процессоров – это компании Intel и AMD. Именно эти две компании сейчас выпускают практически все процессоры на базе этой архитектуры. Остальные компании закрыли производство ЦП на базе x86 не выдержав конкуренции.

У Intel и AMD есть ряд брендов под которыми они выпускают свои центральные процессоры. Эти названия вы могли слышать в рекламе компьютерной техники.

Как выглядит ЦП (Intel Core i7).

У Intel это:

А у AMD:

Основным отличием между ЦП разных брендов является уровень производительности. Так процессор Core i5 обычно более производительный чем Core i3, а Core i7, в свою очередь, более производительный чем Core i5. Аналогичные различия в уровне производительности есть и у процессоров AMD.

На производительность процессора влияют несколько факторов. Во-первых, это тактовая частота, чем она выше, тем больше операций может выполнить процессор за единицу времени. Во-вторых, это количество ядер, чем больше вычислительных ядер имеет процессор, тем больше вычислений могут производится параллельно, что повышает также производительность ЦП. Кроме этого, на производительность влияет скорость работы и объем кеш памяти, скорость обмена данными с оперативной памятью и другие параметры.

Как узнать какой ЦП в компьютере

Пользователей часто интересует, какой ЦП применяется в их компьютере. Получить эту информацию можно разными способами. Если у вас установлена операционная система Windows 7 или Windows 10, то вы можете узнать название ЦП с помощью окна «Сведения о компьютере», которое можно открыть с помощью комбинации клавиш Windows+Pause/Break. В данном окне доступна все основная информация о версии Windows, центральном процессоре и памяти.

В операционной системе Windows 10 название ЦП также можно посмотреть в окне «Диспетчер задач». Для этого нужно нажать комбинацию клавиш Ctrl-Shift-Esc, перейти на вкладку «Производительность» и выбрать параметр «ЦП»

Кроме этого, есть и другие способы узнать установленный в компьютере ЦП, например, можно зайти в BIOS и посмотреть эту информацию там. BIOS обычно доступен только на английском языке, поэтому процессор там обозначается как CPU.

Температура ЦП

ЦП – один из основных источников тепла в компьютере. Если его не охлаждать должным образом, то он будет перегреваться, что приведет к снижению тактовой частоты и производительности. В особо серьезных случаях перегрев будет приводить к сбоям в работе компьютера и внезапным перезагрузкам. Поэтому время от времени необходимо проверять температуру ЦП, для того чтобы убедиться, что она в норме.

Для проверки температуры ЦП понадобятся специальные программы. Например, можно использовать HWmonitor. Данная программа позволяет наблюдать за температурой и другими параметрами работы центрального процессора, видеокарты и других компонентов компьютера. Для того чтобы получить информацию о температуре достаточно просто запустить HWmonitor и в открывшемся окне найти название процессора. Сразу под ним будет строчка с температурой.

Программа HWmonitor отображает три значения температуры: Value (текущая температура), Min(минимальная) и Max (максимальная). Это позволяет наблюдать за температурами во время длительного периода и определять максимальную температуру, до которой прогревается ЦП.

После проверки температуры вы можете спросить, какую температуру ЦП можно считать приемлемой. К сожалению, однозначного ответа на этот вопрос нет, так как разные процессоры имеют разный температурный максимум, который они будут переносить без негативных последствий. Но, обычно нормальной температурой процессора считается:

Если в вашем компьютере ЦП прогревается до более высоких температур, то стоит задуматься об улучшении его охлаждения. В большинстве случаев для этого достаточно просто удалить пыль, которая скопилась на радиаторе процессора. Обычно это дает снижение температуры на 5-10 градусов. В некоторых случаях может понадобится замена термопасты или установка дополнительных кулеров, которые улучшат охлаждение системного блока.

Что такое процессор компьютера?

Вероятно, выбирая компьютер и изучая его характеристики вы заметили, что такому пункту как процессор придают большое значение. Почему именно ему, а не модели материнской платы, блока питания, или видеокарты? Да, это тоже важные компоненты системы и от их правильного подбора также многое зависит, однако характеристики ЦП напрямую и в большей степени влияют на скорость и производительность ПК. Давайте разберем значение этого устройства в компьютере.

А начнем с того, что уберем процессор из системного блока. В итоге компьютер не будет работать. Теперь понимаете, какую роль он играет? Но давайте более детально изучим вопрос и узнаем что такое процессор компьютера.

Что такое процессор компьютера

Вся суть в том, что центральный процессор (его полное название) – как говорят, самое настоящее сердце и одновременно мозг компьютера. Пока он работает, работают и все остальные составляющие системного блока и подключенная к нему периферия. Он отвечает за обработку потоков различных данных, а также регулирует работу частей системы.

Более техническое определение можно найти в Википеди:

Центральный процессор — электронный блок либо интегральная схема (микропроцессор), исполняющая машинные инструкции (код программ), главная часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера.

В жизни ЦПУ имеет вид небольшой квадратной платы размером со спичечный коробок толщиной в несколько миллиметров, верхняя часть которого как, как правило, прикрыта металлической крышкой (в настольных версиях), а на нижней расположено множество контактов. Собственно, дабы не распинаться, посмотрите следующие фотографии:

Без команды, отданной процессором, не может быть произведена даже такая простая операция, как сложение двух чисел, или запись одного мегабайта информации. Все это требует немедленного обращения к ЦП. Что уж до более сложных задач, таких как запуск игры, или обработка видео.

К словам выше стоит добавить, что процессоры могут выполнять и функции видеокарты. Дело в том, что в современных чипах отведено место для видеоконтроллера, который выполняет все необходимые от нее функции, а как видеопамять использует ОЗУ. Не стоит думать, что встроенные графические ядра способны конкурировать с видеокартами хотя бы среднего класса, это больше вариант для офисных машин, где мощная графика не нужна, но все же потянуть что-то слабое им по зубам. Главным же достоинством интегрированной графики является цена — все же отдельную видеокарту покупать не нужно, а это существенная экономия.

Как работает процессор

В предыдущем пункте было разобрано, что такое процессор и для чего он нужен. Самое время посмотреть на то, как это работает.

Деятельность ЦП можно представить последовательностью следующих событий:

Поэтапные шаги вышеприведенных действий являются операционным потоком процессора и ответом на вопрос – как работает процессор.

Виды процессоров и основные их производители

Существует множество видов процессоров от слабых одноядерных, до мощных многоядерных. От игровых и рабочих до средних по всем параметрам. Но, есть два основных лагеря ЦП – AMD и знаменитые Intel. Это две компании, производящие самые востребованные и популярные микропроцессоры на рынке. Основное различие между продукцией AMD и Intel – не количество ядер, а архитектура – внутреннее строение. Каждый из конкурентов предлагает свое строение «внутренностей», свой вид процессора, кардинально отличающуюся от конкурента.

У продуктов каждой из сторон есть свои плюсы и минусы, предлагаю кратко ознакомиться с ними поближе.

Плюсы процессоров Intel:

Минусы процессоров Intel:

Плюсы процессоров AMD:

Минусы процессоров AMD:

Но, несмотря на приведенные достоинства и недостатки, каждая из компаний продолжает развиваться, их процессоры с каждым поколением становятся мощнее, а ошибки предыдущей линейки учитываются и исправляются.

Основные характеристики процессоров

Мы рассмотрели, что такое процессор компьютера, как он работает. Ознакомились с тем, что из себя представляют два основных их вида, время обратить внимание на их характеристики.

Итак, для начала их перечислим: бренд, серия, архитектура, поддержка определенного сокета, тактовая частота процессора, кэш, количество ядер, энергопотребление и тепловыделение, интегрированная графика. Теперь разберем с пояснениями:

Выводы

Как вы уже поняли центральный процессор компьютера играет важнейшую роль в системе. В сегодняшней статье мы с вами разобрали, что такое процессор компьютера, что такое частота процессора, какие они бывают и для чего нужны. Как сильно одни ЦП отличаются от других, какие виды процессоров бывают. Поговорили о плюсах и минусах продукции двух конкурирующих между собой кампаний. Но с какой характеристикой процессор будет стоять в вашем системном блоке решать только вам.


Смотрите также




© 2012 - 2020 "Познавательный портал yznai-ka.ru!". Содержание, карта сайта.