#факты

Устройство процессора

Ключевыми компонентами процессора являются арифметико-логическое устройство (АЛУ), регистры и устройство управления. АЛУ выполнят основные математические и логические операции. Все вычисления производятся в двоичной системе счисления. От устройства управления зависит согласованность работы частей самого процессора и его связь с другими (внешними для него) устройствами. В регистрах временно хранятся текущая команда, исходные, промежуточные и конечные данные (результат вычислений АЛУ). Разрядность всех регистров одинакова.

Кэш данных и команд хранит часто используемые данные и команды. Обращение в кэш происходит намного быстрее, чем в оперативную память, поэтому, чем он больше, тем лучше.

Как выбрать подходящий процессор для компьютера

При выборе центрального процессора (ЦП) для компьютера необходимо учитывать ряд ключевых факторов, которые помогут определить оптимальный вариант для конкретных потребностей пользователя.

Производительность – один из основных критериев выбора ЦП. Чем выше тактовая частота и количество ядер процессора, тем быстрее он будет выполнять вычисления

Однако не всегда высокая производительность необходима, поэтому важно подобрать ЦП, который соответствует требованиям конкретных задач

Совместимость – еще один важный аспект. При выборе процессора необходимо учитывать совместимость с материнской платой и другими компонентами компьютера

Также следует обратить внимание на поддержку различных технологий и интерфейсов

Цена – еще один важный фактор, который следует учитывать при выборе ЦП. Не всегда дорогой процессор оправдывает свою цену, поэтому стоит сравнить цену и производительность различных моделей.

Тепловыделение и энергоэффективность – не менее важные аспекты, особенно при сборке компьютера с высокой производительностью

Выбирая процессор, следует обратить внимание на его тепловыделение и энергоэффективность, чтобы избежать перегрева и сбоев системы

Учитывая все вышеперечисленные факторы, можно выбрать подходящий процессор (ЦПУ), который будет наилучшим образом соответствовать вашим потребностям и требованиям к компьютеру.

Что такое архитектура процессора

Под архитектурой ЦПУ подразумевается совместимость устройства с определенным набором команд, способы их исполнения, структуры. По количеству и скорости выделяются RISC и CISC.

RISC в переводе означает компьютер с сокращенным набором команд. Для такой архитектуры характерно увеличение быстродействия за счет упрощения инструкций. Таким образом увеличивается тактовая частота и повышается распределение их между блоками.

Для ЦПУ с RISC архитектурой характерна фиксация длины инструкций машины (32 бита), отсутствие операций «читать-записать-изменить». В микропроцессоре с такой архитектурой нельзя найти микропрограммы внутри него. Команды исполняются как обычный машинный код.

CISC архитектура – это комплексный набор команд. Следует сказать, что все нынешние ЦП построены по данной архитектуре. А многие современные процессоры созданы на базе данной архитектуры но с RISC ядром. От RISC ее отличает нефиксированное число длины команд, все действия кодированы в одной команде, малое количество регистров.

Внутреннее устройство процессора

Внутри каждого процессора есть два основных блока: блок контроля (управляющее устройство, УУ) и блок логики (арифметически-логическое устройство, АЛУ). Сейчас мы не будем погружаться в детали их работы, главное, что нужно понимать — при выполнении компьютерных программ команды поступают в блок контроля, который разбирается с инструкциями, обращается к разным элементам компьютера за необходимыми данными и передает их на обработку в блок логики.

Блок логики умеет проводить операции с числами. Результат своей работы он возвращает в блок контроля, который распоряжается ими дальше, в соответствии с условиями программы, которую он выполняет. Такое разделение обязанностей позволяет процессору эффективно распоряжаться временем — один блок руководит процессами, работает с памятью и прочими функциональными элементами компьютера, второй решает математические задачи.

В принципе, такая схема применяется в любой командной работе. Всегда есть руководитель, который занимается организационными вопросами, общается с внешним миром, добывая необходимые ресурсы и данные, и есть специалисты, которые работают с этими ресурсами и данными, добиваясь поставленных целей.

Что такое процессор и как он устроен

Центральный процессор(микропроцессор, центральное процессорное устройство, CPU, разг. – «проц», «камень») – сложная микросхема, являющаяся главной составной частью любого компьютера. Именно это устройство осуществляет обработку информации, выполняет команды пользователя и руководит другими частями компьютера. Уже много лет основными производителями процессоров являются американские компании Intel и AMD (Advanced Micro Devices). Есть, конечно, и другие достойные производители, но до уровня указанных лидеров им далеко. Intel и AMD постоянно борются за первенство в изготовлении все более производительных и доступных процессоров, вкладывая в разработки огромные средства и много сил. Их конкуренция — важный фактор, содействующий быстрому развитию этой отрасли. Внешне центральный процессор не представляет собой ничего выдающегося – небольшая плата (где-то 7 х 7 см.) с множеством контактов с одной стороны и плоской металлической коробочкой с другой. Но на самом деле внутри этой коробочки хранится сложнейшая микроструктура из миллионов транзисторов.

Как изготавливают процессоры. Что такое техпроцесс

Основным материалом при производстве процессоров является самый обычный песок, а точнее сказать кремний, коего в составе земной коры около 30%. Из очищенного кремния сначала изготавливают большой монокристалл цилиндрической формы, который разрезают на «блины» толщиной около 1 мм. Затем с использованием технологии фотолитографии в них создаются полупроводниковые структуры будущих процессоров. Фотолитография чем-то напоминает процесс печати фотографий с пленки, когда свет, проходя через негатив, действует на поверхность фотобумаги и проецирует на ней изображение. При изготовлении процессоров своеобразной фотобумагой выступают упомянутые выше кремниевые «блины». Роль света играют ионы бора, разогнанные до огромной скорости высоковольтным ускорителем. Они пропускаются через специальные «трафареты» — системы высокоточных линз и зеркал, вкрапливаются в кремний и создают в нем микроскопическую структуру из множества транзисторов. Сегодняшние технологии позволяют создавать транзисторы размером всего 22 нанометра (толщина человеческого волоса — около 50000 нм). Со временем техпроцесс изготовления процессоров станет еще совершеннее. По прогнозам, их транзисторы уменьшатся как минимум до 14 нм. Чем тоньше техпроцесс – тем больше транзисторов можно поместить в один процессор, тем он будет производительнее и энергоэффективнее. Созданная таким образом полупроводниковая структура вырезается из кварцевого «блина» и помещается на текстолит. На обратную его сторону выводятся контакты для обеспечения подсоединения к материнской плате. Сверху кристал защищается от повреждения металлической крышкой (см. рис. выше).

Понятие архитектуры, ядра, ревизии процессора

Процессоры прошли сложную эволюцию и сейчас продолжают развиваться. Производители совершенствуют не только технологию изготовления, но и внутреннюю структуру процессоров. Каждое новое их поколение отличается от предыдущего строением, количеством и характеристиками входящих в их состав элементов. Процессоры, в которых используются те же базовые принципы строения, называют процессорами одной архитектуры, а эти принципы — архитектурой (микроархитектурой) процессора. В пределах одной архитектуры процессоры могут существенно отличаться — частотами системной шины, техпроцессом изготовления, размером и структурой внутренней памяти и некоторыми другими особенностями. О таких процессорах говорят, что они имеют разные ядра. В рамках доработки одного ядра производители могут делать небольшие изменения с целью устранения мелких недочетов. Такие усовершенствования, которые «не тянут» на звание самостоятельных ядер, называют ревизиями. Архитектурам и ядрам присваиваются определенные имена, а их ревизиям – цифробуквенные обозначения. Например, все модели Intel Core 2 Duo являются процессорами микроархитектуры Intel Core и производились с ядрами Allendale, Conroe, Merom, Kentsfield, Wolfdale, Yorkfield. У каждого из этих ядер были еще и разные ревизии.

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.

Инструкции микропроцессора

Приведем список слов-команд языка ассемблера для условного простого процессора, который мы рассматриваем в качестве примера к нашему повествованию:

• LOADA mem — Загрузить (load) регистр A из некоторого адреса памяти
• LOADB mem — Загрузить (load) регистр B из некоторого адреса памяти
• CONB con — Загрузить постоянное значение (constant value) в регистр B
• SAVEB mem — Сохранить (save) значение регистра B в памяти по определенному адресу
• SAVEC mem — Сохранить (save) значение регистра C в памяти по определенному адресу
• ADD — Сложить (add) значения регистров A и B. Результат действия сохранить в регистре C
• SUB — Вычесть (subtract) значение регистра B из значения регистра A. Результат действия сохранить в регистре C
• MUL — Перемножить (multiply) значения регистров A и B. Результат действия сохранить в регистре C
• DIV — Разделить (divide) значение регистра A на значение регистра B. Результат действия сохранить в регистре C
• COM — Сравнить (compare) значения регистров A и B. Результат передать в тестовый регистр
• JUMP addr — Перепрыгнуть (jump) к указанному адресу
• JEQ addr — Если выполняется условие равенства значений двух регистров, перепрыгнуть (jump) к указанному адресу
• JNEQ addr — Если условие равенства значений двух регистров не выполняется, перепрыгнуть (jump) к указанному адресу
• JG addr — Если значение больше, перепрыгнуть (jump) к указанному адресу
• JGE addr — Если значение больше или равно, перепрыгнуть (jump) к указанному адресу
• JL addr — Если значение меньше, перепрыгнуть (jump) к указанному адресу
• JLE addr — Если значение меньше или равно, перепрыгнуть (jump) к указанному адресу
• STOP — Остановить (stop) выполнение

Английские слова, обозначающие выполняемые действия, в скобках приведены неспроста. Так мы можем видеть, что язык ассемблера (как и многие другие языки программирования) основан на английском языке, то есть на привычном средстве общения тех людей, которые создавали цифровые технологии.

Что такое процессор ноутбука

Процессор является основным компонентом ноутбука и отвечает за обработку информации. Это микрочип, состоящий из множества транзисторов. Его работа заключается в выполнении команд, которые поступают из оперативной памяти и хранятся в кэше процессора.

Особенности и характеристики процессора ноутбука определяют его производительность. В частности, это тактовая частота — скорость работы процессора, которая измеряется в герцах. Чем выше тактовая частота, тем быстрее происходит обработка данных. Кроме того, важным параметром является количество ядер — чем их больше, тем многозадачнее можно использовать ноутбук.

Существует множество производителей процессоров для ноутбуков, среди которых наиболее распространены Intel и AMD. Каждый процессор имеет свои особенности и преимущества. Например, Intel предлагает процессоры с более высокой тактовой частотой, а AMD — с большим количеством ядер.

Выбор процессора ноутбука зависит от потребностей пользователя. Если вы планируете использовать ноутбук для работы с графическими приложениями или игр, то важна высокая производительность. Если же для просмотра фильмов и работы с документами, то можно обойтись менее мощным процессором.

Процессор Хоффа

Первый микропроцессор для персонального компьютера был изобретён почти пол века назад – в 1970 году Маршианом Эдвардом Хоффом и его командой инженеров из Intel.

Первый процессор Хоффа работал на частоте всего-навсего 750 кГц.

Основные характеристики процессора компьютера сегодня, конечно, не сравнимы с вышеуказанной цифрой, нынешние «камни» в несколько тысяч раз мощнее своего предка и перед тем, как выбрать процессор, лучше немного ознакомиться с задачами, которые он решает.

Многие люди полагают, что процессоры могут «думать». Надо сразу сказать, что в этом нет ни доли правды. Любой сверхмощный процессор персонального компьютера состоит из множества транзисторов – своеобразных переключателей, которые выполняют одну единственную функцию – пропустить сигнал дальше или остановить. Выбор зависит от напряжения сигнала.

Если взглянуть на это с другой стороны, то можно увидеть, из чего состоит микропроцессор, а состоит он из регистров – информационных обрабатывающих ячеек.

Для связи «камня» с остальными устройствами персонального компьютера используется специальная скоростная дорога, именующаяся «шиной». По ней с молниеносной скоростью «летают» крошечные электромагнитные сигналы. В этом-то и состоит принцип работы процессора компьютера или же ноутбука.

Архитектура и принцип работы процессора

Архитектура процессора определяет его структуру и принципы работы. Современные процессоры имеют многоуровневую структуру, включающую в себя кэш-память, управляющие блоки, арифметико-логическое устройство и другие компоненты. ЦП работает по принципу исполнения команд в режиме реального времени, обрабатывая данные и выполняя вычисления с высокой скоростью.

Принцип работы процессора основан на тактовой частоте, которая определяет скорость выполнения операций. ЦПУ работает по тактам, на каждом такте обрабатывая определенное количество информации

Повышение тактовой частоты позволяет увеличить производительность процессора, что особенно важно при выполнении сложных операций и многозадачных вычислений

Принцип работы

Какой процессор выбрать и на что он будет способен?

Основными производителями процессоров для настольных ПК (в том числе ноутбуков) являются Intel и AMD. Обе компании каждый год выпускают все новые процессоры с лучшим быстродействием и уникальными технологиями. С одной стороны, это хорошо — прогресс не стоит на месте, и есть движение вперед. Но вместе с новыми возможностями меняются и сокеты на материнских платах, а значит апгрейд ведет к почти полной замене и других комплектующих, материнской платы, памяти и даже дисковых накопителей. Хотя интерфейс последних и совместим с новыми и старыми CPU, скорости копирования со временем перестают удовлетворять текущим потребностям. Однако, апгрейд в ноутбуке порой сводится лишь к добавлению планок оперативной памяти и замене HDD на SSD.

Что касается ноутбуков, то, как известно, процессоры в них не сменные и апгрейду не подлежат. А значит, если вы покупаете такое устройство, то выбирать стоит сразу с заделом на несколько лет вперед.

В связи с этим, если вы не готовы тратиться на мощный аппарат сегодня, будьте готовы к тому, что уже через три года ваш ноутбук, ориентированный на выполнение офисных задач, сильно устареет и будет раздражать вас медлительностью в других областях, например, в браузере или обновленной Windows.

Основные характеристики процессоров для ноутбука: на что нужно обратить внимание

Подбор CPU для лэптопа следует начинать с определения цели покупки. От этого и будут зависеть требования к «железу», в том числе подходящий тип процессора и то, какими характеристиками он должен обладать. Разобравшись в этом вопросе, вы без труда найдёте оптимальное решение среди многочисленных вариантов на рынке.

Чтобы определиться, какой процессор будет лучше для ноутбука в том или ином случае, важно обращать внимание на такие параметры:

• модификация разъёма подключения;
• компания-производитель;
• тактовая частота;
• количество ядер;
• энергосбережение;
• встроенная графика;
• кэш-память.

Рассмотрим подробнее, как правильно выбрать процессор для ноутбука, соответствующий вашим требованиям, ориентируясь на основные параметры CPU.

Разновидности CPU

ЦП подразделяются на виды по производителям, по монтажу, по количеству ядер по многим другим параметрам. Все это условно и достаточно сложно. Рассмотрим основные из них.

ЦПУ по производителям делятся на Intel, AMD, VIA. ЦПУ от фирмы Интел делятся на линейки i3, i5, i7. Каждая линейка имеет от двух ядер, например i3, до четырех и более (i5, i7, i9). Каждая линейка имеет в себе несколько поколений ЦПУ. Каждое поколение модифицируется за счет добавления ядер, увеличения скорости вычислительных работ. До сих пор еще не вышли из использования более старые линейки от Интел такие, как core 2 duo и другие.

ЦПУ от AMD отличаются тем, что эта фирма выпускает гибридные устройства. А также включают в себя графический чип. Поэтому порой дискретная видеокарта не требуется. Это эффективные, рабочие лошадки. Единственный минус — это быстрое повышение температуры. Они намного горячее, чем процессоры фирмы Intel.

CPU тайваньской компании VIA не так популярны. Они не могут составить конкуренцию таким фирмам гигантам как Intel или AMD.

Устройства делятся по разрядности. Разрядность – это размер обрабатывания данных за один такт, которыми ЦПУ обменивается с ОЗУ. Их всего две – 32 разрядный и 64 разрядный. На компьютер с 32 разрядным ЦП устанавливается Windows только 32 битная. Ограничение в оперативной памяти до 4 гигабайт. 64 разрядный процессор был выпущен, как расширение первого. Поэтому на него можно установить, как 32, так и 64 битную систему. Ограничения по ОЗУ уже составляет 16 террабайт.

По количеству ядер ЦПУ делится на двухъядерные, четырех-ядерные, шести-, восьми ядерные  и т.д. Чем больше ядер, тем больше потоков, а значит производительность компьютера увеличивается.

Приобретая процессор со встроенной видеокартой, пользователю не нужно будет дополнительно тратиться на дискретную. Современные процессоры со встроенной видеокартой вполне позволяют работать со многими нетребовательными программами и играть в старые игры. Для более новых игр или тяжелых программ таких, как автокад, фотошоп, которые усиленно задействуют графические вычисления, дополнительная видеокарта все-таки понадобится.

По архитектуре процессоры можно разделить на RISC и CISC (которые рассматривались ранее), а также буферный, препроцессор и процессор-клон. Буферный — используется для промежуточной обработки информации, т.е. выполняет роль буфера между центральным процессором и устройствами. Препроцессор — либо программа для предварительной обработки, либо устройство, которое выполняет те же функции, что и буферный. Клоны — это копии процессоров популярных фирм, не всегда являются полностью идентичными, часто производители их усовершенствуют и добавляют свои технологии.

Особенности процессора ноутбука:

1. Энергосбережение: Одна из основных особенностей процессоров для ноутбуков — энергосбережение. Ноутбуки работают на аккумуляторных батареях, которые быстро садятся при затратном использовании. По этой причине, производители процессоров создают процессоры, которые потребляют меньше энергии, но при этом обеспечивают высокую производительность.

2. Количество ядер: Процессоры для ноутбуков, как правило, имеют от 2 до 4 ядер, что является оптимальным решением для решения повседневных задач, таких как работы в офисных приложениях, интернет-серфинге и просмотре видео.

3

Частота процессора: Частота процессора является важной характеристикой, которая определяет его производительность. Она измеряется в герцах (GHz)

Обычно процессоры для ноутбуков имеют частоту от 1,6 до 2,6 ГГц, в зависимости от марки процессора и модели ноутбука.

5. Технология Hyper-Threading: Некоторые процессоры для ноутбуков имеют технологию Hyper-Threading, которая позволяет одному физическому ядру процессора эмулировать два логических. Это позволяет увеличить скорость обработки данных и улучшить производительность при выполнении многозадачных операций.

6. Рабочая температура: Процессоры для ноутбуков, как правило, имеют более низкую рабочую температуру, чем процессоры для стационарных ПК. Это связано с меньшим объемом корпуса ноутбука и отсутствием мощных систем охлаждения.

7. Интегрированный графический ускоритель: Многие процессоры для ноутбуков имеют интегрированный графический ускоритель, что позволяет использовать ноутбук для игр и обработки графических файлов. Однако для выполнения тяжелых графических задач рекомендуется использовать отдельную графическую карту.

Типы процессоров по производительности

Используемые в настоящее время в ноутбуках (и настольных ПК) процессоры можно четко разделить по производительности на 4 линейки (для процессоров Intel):

Intel Сore	самые производительные процессоры
Intel Core M	процессоры средней производительности
Intel Pentium	ниже средней производительности
Intel Celeron	процессоры низкой производительности

Помимо этого, процессоры линейки Core также подразделяются на классы, в зависимости от функциональных возможностей. Так, Core i3 — самые слабые в этой линейке, Core i5 — средние, Core i7 — мощные, а Core i9 — супермощные.

Pentium и Celeron производятся на основе ядра Atom и на основе ядра Core. Если вы видите в обозначении этого процессора первую цифру 3, например, Celeron N3010, то значит его год выхода 2015 и 2016. Цифра 4 означает более свежую модификацию 2017-2018 года.

Для современных ноутбуков актуальными являются процессоры 6, 7 и 8 поколения. Обозначается поколение первой цифрой в индексе чипа:

• Core i3-6100U — 6 поколение Skylake (2015),
• Core i5-6200U — 6 поколение Skylake (2015),
• Core i7-6500U — 6 поколение Skylake (2015),
• Core i7-7500U — 7 поколение Kaby Lake (2016),
• Core i7-7Y75 — 7 поколение Kaby Lake (2016),
• Core i7-8550U — 8 поколение Coffee Lake 2017 года.

Более свежие процессоры 2018 года имеют индекс К.

Обозначения у процессоров AMD более простое, а первая цифра означает год выхода:

• 5 — 2013 год (A6-5200),
• 6 — 2014 год (A6-6310),
• 7 — 2015 год (A6-7310),
• 9 — 2016 год (A6-9210).

В настоящее время средним по производительности процессором для ноутбуков является процессор AMD A12 9720P 2700 МГц, который пользователи приобретают для офисных и графических задач. Топовыми мобильными процессорами этого производителя считаются AMD Ryzen 7 2700U 2200 МГц и выше.

ВИДЫ ПРОЦЕССОРОВ

В основном многие пользователи ПК знают, что существуют два основных гиганта в области разработки процессоров. Но нас самом деле, известно большое количество процессоров. По их составу существуют одноядерные (слабые) устройства и многоядерные (мощные). Так же процессоры можно разделить на подвиды, которые мы используем для работы в офисе, или игровые.

Итак, какие же две самые масштабные компании создают мозг для компьютеров? Существует две крупные компании по созданию процессоров – это AMD и Intel. Именно эти два лидера завоевали сердца пользователей, так как производят актуальные чипы. Так же важным замечанием будет то, что разница между созданием процессоров, этими двумя компаниями заключается не в количестве ядер, а во внешнем строении, архитектуре.

Иными словами, можно сказать, что принцип работы создания процессоров отличается. У каждой компании свой индивидуальный вид процессора, который имеет другую структуру.

Принцип работы

Для обработки данных управляющее устройство CPU получает из оперативной памяти или кэша процессора сами данные, а также команды, которые описывают процесс обработки данных. Данные помещаются во внутренние регистры микропроцессора, и над ними производятся операции при помощи арифметико-логического устройства в соответствии с  поступившими командами.

Принцип работы процессора

Работу CPU синхронизируют так называемые тактовые сигналы. Наверняка каждому пользователю известно понятие тактовой частоты, которая отражает количество тактов работы процессора за секунду. Это значение во многом определят характеристики процессора. Тем не менее, производительность компьютера далеко не всегда пропорциональна его тактовой частоте. И дело тут не только в наличии у современных CPU нескольких ядер, а и в том, что разные процессоры имеют разную архитектуру и, как следствие, могут выполнять разное количество операций за секунду. Современные CPU могут выполнять несколько операций за один такт, тогда как у первых микропроцессоров на одну операцию, наоборот, могло уходить несколько тактов.

CPU архитектуры х86 исторически поддерживают следующие режимы работы процессора:

1. Реальный
2. Защищенный
3. Виртуальный
4. Режим супервизора

Реальный режим работы был единственным режимом, в котором работали все CPU до i80386. В этом режиме processor мог адресовать лишь 640 КБ ОЗУ. В результате появления защищенного режима процессор получил возможность работать с большими объемами оперативной памяти. Также существует разновидность защищенного режима – виртуальный режим, предназначенный  для совместимости со старыми программами, написанными для процессоров 8086.

Режимы работы процессора также включают режим супервизора, который  используется при работе в современных операционных системах. В этом режиме программный код имеет неограниченный доступ ко всем системным ресурсам.

Немного истории

Первые процессоры появились на самой заре зарождения компьютерных технологий. А бурное развитие микрокомпьютерной техники во многом являлось следствием появления первых микропроцессоров. Если раньше все необходимые элементы CPU были расположены на различных электронных схемах, то в микропроцессорах они впервые были объединены на одном-единственном кристалле. В дальнейшем под термином «процессор» мы будем иметь в виду именно микропроцессоры, поскольку эти слова давно превратились в синонимы.

Микропроцессор i4004 — прадедушка сегодняшних CPU

Одним из первых микропроцессоров был четырехразрядный процессор фирмы Intel i4004. Он имел смехотворные по нынешним временам характеристики, но для своего времени – начала 1970-x гг., его появление представляло собой настоящий технологический прорыв. Как можно догадаться из его обозначения, он был четырехразрядным и имел тактовую частоту около 0,1 МГц. И именно его прямой потомок, процессор i8088, был выбран фирмой IBM в качестве «мозга» первого персонального компьютера фирмы IBM PC.

Процессор i8088 использовавшийся в первом персональном компьютере фирмы IBM

Шли годы, характеристики CPU становились все более серьезными и внушительными, и, как следствие, становились все более солидными характеристики персональных компьютеров. Значительной вехой в развитии микропроцессоров стал i80386. Это был первый полностью 32-разрядный CPU, который мог адресовать к 4 ГБ оперативной памяти, в то время как большинство его предшественников могло работать максимум с 640 КБ ОЗУ. Подобная разрядность микропроцессоров настольных компьютеров продержалась довольно долго, почти два десятилетия. В середине 80-х объем ОЗУ в 4 ГБ казался фантастически огромным, но сейчас его можно считать небольшим для серьезного компьютера.

i80386 — первый полностью 32-разрядный CPU

Следующий микропроцессор компании Intel, 486DX, замечателен тем, что в нем впервые появился внутренний кэш – внутренняя оперативная память микропроцессора. Кроме того, в нем было применено много других усовершенствований, которые во многом определили дальнейшую эволюцию микропроцессоров. То же самое можно сказать и про следующий процессор компании Intel, Pentium.

Intel 486DX — первый процессор с внутренним кэшем

Процессор компании Intel — Pentium

Вместе с CPU Pentium 4 в ряду технологий, использующихся в микропроцессорах, появилась технология Hyper Threading. А процессоры Opteron от фирмы AMD и Pentium D от Intel открыли современную эпоху эволюции CPU, эпоху процессоров, имеющих несколько ядер. Сейчас на рынке представлено много CPU от различных производителей, но главными производителями до сих пор остаются две компании – Intel и AMD, причем на долю первой приходится более 80% рынка.

CPU Opteron от фирмы AMD и Pentium D от Intel

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:

• Меньшая энергозатратность;
• Большинство создателей железа ориентируются именно на взаимодействие с процессорами Intel;
• В играх производительность выше;
• Intel проще взаимодействовать с оперативной памятью компьютера;
• Операции, реализуемые только с одной программой, быстрее выполняются на Intel.

В то же время, присутствуют и свои минусы:

• Как правило, стоимость чипсетов Intel дороже, чем аналог AMD;
• При работе с несколькими тяжелыми программами падает производительность;
• Графические ядра слабее, чем у конкурента.

AMD отличаются следующими преимуществами:

• Гораздо более выгодное соотношение цены и качества;
• Способны обеспечить надежную работу всей системы;
• Присутствует возможность разогнать процессор, увеличив на 10-20% его мощность;
• Более мощные интегрированные графические ядра.

Однако AMD уступает по следующим параметрам:

• Взаимодействие с оперативной памятью происходит хуже;
• На работу процессора тратится больше электроэнергии;
• Частота работы на втором и третьем уровнях буферной памяти ниже;
• В играх производительность ниже.

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:  Линейка лучших процессоров AMD

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.

Предыдущая запись Как добавить оперативную память на ноутбукСледующая запись Что такое видеокарта компьютера?

20.01.2013 г.Информация о процессоре компьютера, его значении, технологии изготовления, а также о характеристиках, которые необходимо учитывать при его выборе и приобретении.

• Что такое процессор и как он устроен; • Основные характеристики процессора; • Что такое сокет; • Система охлаждения процессора.