Врсте и брзине процесора

Микропроцесор је компонента личног рачунара која врши стварну обраду података. То је централна процесорска јединица (ЦПУ) која се уклапа у микрочип и има веома сложено преклопно коло које брзо извршава једноставне инструкције.

Пакет интегрисаних кругова микропроцесора садржи силиконски чип који садржи милионе транзистора и других компоненти израђених од овог материјала. Будући да су транзистори чипа врло мали, чак и мала количина високонапонске струје (као што је статички електрицитет) може да уништи чип.

Из тог разлога, са свим великим круговима интегрисаних кола треба руковати на начин који минимизира могућност статичког струјног удара.

Са толико кругова ускладиштених на тако малом простору, микрочипови производе много топлоте и захтевају расхладне системе да спрече прегревање чипа. На матичним плочама рачунара, ЦПУ чип прекривен је великим, ребрастим металним хладњаком како би се омогућило струјање зрака из вентилатора за хлађење да однесе топлину.

Генерално, можемо рећи да је микропроцесор ЦПУ интегрисан у мали силиконски чип који се састоји од хиљада малих компоненти као што су диоде, транзистори и отпорници, који раде заједно.

Типови процесора

И Интел и АМД производе процесоре за различите системе. Интел производи Цоре, Пентиум, Атом и Целерон процесорске породице за десктоп рачунаре, док на другој страни проналазимо процесоре АМД Атхлон, Семпрон и Ризен, између осталих.

Сваки процесор који производи Интел или АМД има одређене функције и снабдева специфичне системе, попут рачунара или радних станица у канцеларији. Сваки процесор прилагођава се одређеном рачунару, било да је састављен, изграђен од нуле или ажуриран.

ЦПУ који се најчешће користи у ПЦ-има је направио Интел. Пошто је ИБМ изабрао Интел 8088 чип за оригинални ИБМ ПЦ, већина ПЦ клонова користи било који од Интел процесора серије.

Аппле-ова Мацинтосх серија рачунара првобитно је користила микропроцесоре серије Моторола 68000. Али Моторола-ови ЦПУ-и користе другачији сет упутстава од Интелових ЦПУ-а, тако да није лако покренути ПЦ софтвер на Мац-у и обрнуто (али пренос података није проблем.)

У наставку су објашњене различите врсте микропроцесора.

8085 микропроцесор

Слика преко Википедије

Микропроцесор 8085 дизајнирао је Интел 1977. године уз помоћ НМОС технологије.

Конфигурације овог микропроцесора су 8-битна магистрала података, 16-битна адресна магистрала, која може адресирати до 64 кб, 16-битни бројач и показивач стака (СП). Шест-битни регистри су распоређени у пару БЦ, ДЕ и ХЛ. Микропроцесору 8085 потребно је напајање од 5 волти.

8086 микропроцесор

Слика путем википедије

Овај микропроцесор је такође дизајнирао Интел. То је 16-битни процесор са 20 линија адреса и 16 линија података са 1МБ меморије. Микропроцесор 8086 састоји се од моћног низа упутстава, који омогућавају лако извршавање операција попут множења и дељења.

Микропроцесор 8086 има два начина рада, а то су максимални и минимални режим рада. Максимални режим рада користи се за систем који има више процесора. Минимални режим рада користи се за систем који има један процесор. Карактеристике овог микропроцесора су објашњене у даљем тексту.

Карактеристике микропроцесора 8086

Најважније карактеристике микропроцесора су следеће:

Да би побољшали перформансе овог микропроцесора, постоје два процеса у цевима, која су у фази добијања и извршавања упутстава. Циклус дохвата може пренети податке у 6 бајтова упутстава и сачувати се у једној линији. Микропроцесор 8086 се састоји од 2900 транзистора и има 256 векторизованих прекида.

Брзина такта у микропроцесору

Брзина сата се мери у јединицама циклуса у секунди, што се назива Хертз (Хз). Рачунарске плоче и ЦПУ раде брзином од милион и милијарди хертза, мегахерца (МХз) и гигахерца (ГХз).

Интел и АМД процесори користе различите интерне дизајне, па упоређивање, на пример, 2, 4 ГХз АМД процесора са 3, 0 ГХз АМД процесором указује да 3, 0 ГХз АМД процесор ради брже; Али, поредећи два процесора 2, 4 ГХз произведена од стране АМД-а и Интел-а не тачно се одређује који бржи.

Да би радио, процесор задатак подели у неколико фаза. Обично Интел процесори покрећу више фаза, па према томе обављају више посла и трају дуже од АМД процесора за довршавање задатака.

Дигитални чипови на матичној плочи се међусобно синкронизирају помоћу тактног сигнала (низ импулса) на матичној плочи.

Можете то сматрати "откуцајем срца" рачунара. Што брже сат откуцава, брже ће се покренути рачунар; али сат не може да ради брже од брзине чипова, јер у овом случају неће успети.

Како се технологија чипова побољшавала, брзина којом се чипови могу покретати убрзала се. ЦПУ ради брже од остатка матичне плоче (која се синхронизује са делом ЦПУ брзине).

Повећава брзину

Међутим, када тражите тржиште процесора, постоји листа ствари које треба узети у обзир. Традиционално, једино што већина потрошача види је његова пуна снага Гигахертза.

Многи од тих људи вероватно ни не знају шта то значи (то је број циклуса сата који процесор заврши у секунди, у милијардама), али то је лако упоредити.

Последњих неколико година донели су додатну карактеристику: брзину појачања. Већина графичких и процесних јединица сада има сатну брзину и „појачану брзину“. Интел ово назива Турбо Боост; АМД га назива Боост Цлоцк.

Ова нова микропроцесорска технологија аутоматски побољшава перформансе, повећавајући брзину језгара, постижући тако већу ефикасност.

Класификација микропроцесора

У основи се прихвата 5 класификација микропроцесора:

ЦИСЦ

Наруџбе се могу извршити заједно са другим активностима на ниском нивоу. Она углавном обавља задатак учитавања, преузимања и враћања података на и са меморијске картице. Поред тога, она обавља и сложене математичке прорачуне унутар једне наредбе.

Овај процесор дизајниран је да минимизира број упутстава по програму и занемари број циклуса по упутствима. Компајлер се користи за превођење језика високог нивоа у језик нивоа монтаже, јер је дужина кода релативно кратка, а додатна РАМ меморија се користи за смештање упутстава.

ЦИСЦ архитектура процесора

Дизајниран је да смањи трошкове меморије, јер је потребно више простора за похрану у великим програмима, што резултира већим трошковима меморије. Да бисте премашили овај број упутстава по програму, можете смањити број упутстава интегришући операције у једну инструкцију.

Значајке процесора ЦИСЦ

Овај процесор се састоји од различитих начина адресирања:

Има велики број упутстава. За извршавање инструкције потребно је неколико циклуса Логија кодирања упутстава је сложена Вишеструки модуси адресирања када је инструкција потребна

РИСЦ

РИСЦ је скраћеница за рачунар смањеног броја инструкција и осмишљен је да смањи време извршења поједностављивањем скупа инструкција рачунара.

Ове врсте чипова производе се на основу функције у којој микропроцесор може обављати мале задатке унутар одређене наредбе. На овај начин брже довршите више команди.

У микропроцесору сваки сет упутстава захтева само један сатни циклус да би се резултат постигао уједначеном времену извршења. Стога смањује ефикасност за више линија кода, тако да је потребна додатна РАМ меморија за спремање упутстава. Компајлер се користи за претварање језичних инструкција високог нивоа у рачунарски језик.

РИСЦ архитектура процесора

Ова врста процесора користи се за високо оптимизовани скуп упутстава, а апликације РИСЦ процесора за преносне уређаје због своје енергетске ефикасности. Карактеристике овог процесора су објашњене у даљем тексту.

Особине РИСЦ процесора

Неке од главних и важних карактеристика РИСЦ процесора су следеће:

У РИСЦ процесору постоје једноставна упутства Састоји се од броја регистра и мање транзистора Да бисте приступили меморијској локацији користите упутства за учитавање и складиштење. Овај процесор има време извођења циклуса

Суперскалар

Ово је процесор који копира хардвер у микропроцесор за обављање више задатака одједном. Могу се користити за аритметику и као множитељи. Имају више оперативних јединица и зато извршавају више од једне наредбе, непрестано издајући мноштво упутстава сувишним оперативним јединицама унутар процесора.

АСИЦ

Користи се у посебне сврхе, а не у опште сврхе. У почетку су АСИЦ-и користили технологију матрице врата. Савремени АСИЦ-ови често имају 32-битне процесоре, Фласх, РАМ блокове, РОМ, ЕЕПРОМ, као и друге врсте модула.

ДСП (дигитални процесор сигнала)

Користе се за кодирање и декодирање видео записа или за претварање дигиталних видео записа у аналогне и аналогне у дигиталне. Потребан им је микропроцесор који је одличан у математичким прорачунима. Чипови у овом процесору користе се у сонарима, радарима, аудио опреми за кућни биоскоп, мобилним телефонима и телевизорима.

Препоручујемо читање Како одабрати процесор брзо и лако

Компоненте потребне за овај процесор су програмирана меморија, меморија података, улаз / излаз и рачунарски мотор. Овај процесор дизајниран је за обраду аналогног сигнала на дигитални начин. Овај се процес врши у редовним интервалима и претвара напон у дигитални облик.

Примене овог процесора су производња звука и музике, обрада видео сигнала и убрзање 2Д и 3Д графике. Пример овог процесора је ТМС320Ц40.

Специјални процесори

Специјални процесори дизајнирани су за неке посебне процесоре, а неки од њих су објашњени у наставку.

Копроцесор

Може да поднесе практичну функцију много пута брже од нормалних микропроцесора. Пример копроцесора је математички копроцесор, а неки од њих су 8087, који се користи са 8086; 80287, који се користи са 80286; и 80387, који се користи са 80386.

Улазно / излазни процесор

Овај процесор ће имати своју локалну меморију. Користи се за контролу И / О уређаја уз учешће ЦПУ-а. Примери улазно / излазног процесора су ДМА контрола, контрола тастатуре и миша, контрола графичког дисплеја и СЦСИ порт.

Транспутер

Овај процесор такође има своју локалну меморију и такође има везе за повезивање једног рачунара са другим за комуникацију између процесора.

Трансрачунар се користи за систем једног процесора или се може повезати са спољним везама ради смањења трошкова изградње и повећања перформанси. Неки примери овог процесора су процесори с помичном тачком попут Т800, Т805 и Т9000.

Да ли је брзина важна?

Сваки фактор је важан и брзина неће учинити мање. Али не можемо да упоредимо брзину (ГХз или МХз) између различитих архитектура. Грешка је што се Пентијум 4 на 2.8 ГХз изједначава са Пентиумом последњих година на истој фреквенцији. Еволуцијски скок у ИПЦ-у (упутства по циклусу) је бесмислен.

Најисправније би било класификовати сваки процесор према његовој категорији. Такође, можемо пронаћи случајеве да због „тесног буџета“ свој рачунар опремите лов-енд процесором и настављате да га повлачите док га не надоградите на виши.

Интел Пентиум & Целерон / АМД Ризен 3 / АПУ

Процесори с овом брзином су идеални за основне свакодневне активности, на примјер: е-пошта, прегледавање веб страница, уредски пакет, па чак и одличне перформансе као медији / ХТПЦ центри. У случају Пентијума, Ризен 3 и АПУ могу да дају одличне перформансе играјући се у резолуцији 720п или 1080 ако су опремљени пристојном графичком картицом.

Интел Цоре и3 / АМД Ризен 5 Куад Цоре

Овај распон брзина савршено је погодан за прегледавање веба, рад са е-маиловима, покретање пословних програма попут система за управљање пацијентима и уопште више задатака. Ова категорија добро функционише за просечни канцеларијски рачунар или кориснике који не желе да потроше пуно новца на свом рачунару за игре, али желе да надограде свој рачунар у будућности.

Тренутно осма генерација Интел Цоре и3 има 4 језгре што нам даје плус перформансе (у поређењу са седмом генерацијом) и може нам дати пуно радости са Нвидиа ГТКС 1050 Ти или ГТКС 1060 од 3 или 6 ГБ. Занимљив је и четверојезгрени АМД Ризен 5 1400 који ради врло добро као процесор величине 4 × 4. Иако је АМД Ризен 5 1600 / 1600Кс савршен за играње и стреаминг, пошто их није тешко претјерати са брзином од 3, 9 или 4 ГХз.

Интел Цоре и5 / Интел Цоре и7 и АМД Ризен 7

Унутар главне платформе су врх понуде. Ако вам треба супер моћан рачунар, идеалан за играње на највеће захтеве, рад са супер моћним базама података и уређивање мултимедије, тада ће вам требати рачунар високих перформанси. Лично, осме генерације Интел Цоре и7 и АМД Ризен 7 серије (са 3.8 или 4 ГХз оверклоком) дају бруталне перформансе за играње и рад.

Без сумње, одлична су опција за ентузијастичну платформу попут Интел Цоре и9 или АМД Тхреадриппер с много већом количином. Овим завршавамо наш чланак о свим детаљима које бисте требали знати о процесорима. Међу њима и врсте које постоје и брзине?