پردازنده در رایانه چیست دائرclالمعارف اصطلاحات پردازنده. نحوه عملکرد هسته پردازنده

طبقه بندی و انواع پردازنده ها مشخصات CPU

CPU

مراحل توسعه واحدهای پردازش مرکزی رایانه های شخصی فناوری مدرن و راه حل های معماری. فناوری های RISC و CISC پارامترهای اصلی پردازنده ها. دهه 32 و 64 پردازنده های بیت... پردازنده های 32 بیتی از تولیدکنندگان اصلی: Intel ، AMD ، VIA. تجزیه و تحلیل مقایسه ای ویژگی های پردازنده های مدرن روندهای اصلی و چشم انداز توسعه.

دانش آموز باید بداند:

• ویژگی های اصلی پردازنده ها ؛
• در مورد مراحل توسعه پردازنده ها ؛
• انواع پردازنده ؛
• مدلهای اصلی پردازنده مدرن ؛

دانش آموز باید بتواند:

• تعیین ویژگی های اصلی پردازنده با استفاده از برنامه های آزمایشی ؛

اهداف درس:

• - آشنایی دانش آموزان با اجزای اصلی پردازنده سیستم.
• - بررسی انواع پردازنده ها و ویژگی های آنها.
• - تربیت فرهنگ اطلاعاتدانش آموزان ، توجه ، دقت ، نظم ، پشتکار.
• - توسعه علایق شناختی ، مهارتهای خودکنترلی ، توانایی یادداشت برداری.

دوره درس:

بخش نظری.

"مغز" رایانه شخصی یک ریزپردازنده یا واحد پردازش مرکزی - CPU (واحد پردازش مرکزی) است. ریزپردازنده محاسبات و پردازش داده ها را انجام می دهد (به استثنای برخی از عملیات ریاضی که در رایانه های دارای پردازنده کوچک انجام می شود) و ، به عنوان یک قاعده ، گران ترین مدار میکرو در رایانه است. همه رایانه های سازگار با رایانه از پردازنده هایی استفاده می کنند که از خانواده تراشه های اینتل پشتیبانی می کنند ، اما آنها نه تنها توسط خود اینتل بلکه توسط AMD ، Cyrix ، IDT و Rise Technologies ساخته و طراحی شده اند.

اینتل در حال حاضر بر بازار پردازنده مسلط است ، اما همیشه اینطور نبوده است. اینتل به شدت با اختراع اولین پردازنده و معرفی آن به بازار ارتباط دارد. بهترین ساعت اینتل و مایکروسافت در سال 1981 اتفاق افتاد ، زمانی که IBM اولین نسخه شخصی را منتشر کرد کامپیوتر IBMرایانه شخصی با پردازنده Intel 8088 (4.77 مگاهرتز) و Microsoft Disk Operating System (DOS) نسخه 1.0. از آن لحظه به بعد ، تقریباً همه کامپیوترهای شخصیپردازنده های اینتل نصب شده و سیستم عاملمایکروسافت.

• پارامترهای پردازنده

هنگام توصیف پارامترها و طراحی پردازنده ها ، اغلب سردرگمی بوجود می آید. اجازه دهید برخی از ویژگی های پردازنده ها ، از جمله عرض گذرگاه داده و گذرگاه آدرس و همچنین سرعت را در نظر بگیریم.

پردازنده ها را می توان بر اساس دو پارامتر اصلی طبقه بندی کرد: عرض و سرعت بیت. سرعت پردازنده یک پارامتر نسبتاً ساده است. بر حسب مگاهرتز (مگاهرتز) اندازه گیری می شود. 1 مگاهرتز برابر با یک میلیون چرخه ساعت در ثانیه است. هرچه سرعت بالاتر باشد ، بهتر است (پردازنده سریعتر). اندازه پردازنده پارامتر پیچیده تری است. پردازنده شامل سه عدد است دستگاه های مهم، ویژگی اصلی آن عمق بیت است:

• گذرگاه ورودی و خروجی داده ؛
• ثبت های داخلی ؛
• گذرگاه آدرس حافظه

پردازنده های کمتر از 16 مگاهرتز حافظه داخلی داخلی ندارند. در سیستم های قبل از پردازنده 486 ، حافظه پنهان سریع بر روی برد سیستم نصب شده بود. با شروع پردازنده های 486 ، حافظه پنهان L1 مستقیماً در شاسی نصب شد و با فرکانس پردازنده کار می کرد. و حافظه نهان برای مادربردبه کش L2 معروف شد. او قبلاً در فرکانس های پشتیبانی شده توسط مادربرد کار می کرد.

در پردازنده های Pentium Pro و Pentium II ، حافظه پنهان L2 در یک بسته نصب شده است و از نظر فیزیکی یک تراشه جداگانه است. بیشتر اوقات ، چنین حافظه ای در نصف (پردازنده های Pentium II / III و AMD Athlon) یا حتی کمتر (دو پنجم یا یک سوم) فرکانس هسته پردازنده عمل می کند.

در پردازنده های Pentium Pro ، Pentium II / III Xeon ، Pentium III ، Celeron ، K6-3 ، Athlon (مدل 4) ، پردازنده های Duron ، حافظه پنهان در فرکانس اصلی عمل می کند. دلیل اینکه حافظه پنهان L2 با فرکانس پایین تری نسبت به هسته پردازنده کار می کرد بسیار ساده است: تراشه های حافظه پنهان موجود شرایط بازار را برآورده نمی کردند. اینتل یک تراشه کش با سرعت بالا برای پردازنده Xeon با هزینه بسیار بالا ایجاد کرد. با این حال ، ظهور فناوری های جدید پردازنده امکان استفاده از حافظه نهان در فرکانس اصلی را در پردازنده های ارزان نسل دوم سلرون فراهم کرد. این طرح توسط دوم پذیرفته شد نسل اینتل Pentium III ، و همچنین پردازنده های K6-3 ، Athlon و Duron از AMD. این معماری ، که در حال حاضر تقریباً در تمام توسعه های اینتل و AMD استفاده می شود ، تنها راه کم و بیش مقرون به صرفه برای استفاده از حافظه پنهان L2 با سرعت بالا است.

سرعت پردازنده

سرعت یکی از ویژگی های پردازنده است که اغلب به روش های مختلف تفسیر می شود. در این قسمت با سرعت پردازنده ها به طور کلی و پردازنده های اینتلبه خصوص.

سرعت رایانه شما بستگی زیادی به سرعت ساعت دارد که معمولاً بر حسب مگاهرتز (مگاهرتز) اندازه گیری می شود. با پارامترهای یک رزوناتور کوارتز ، که یک کریستال کوارتز است و در یک ظرف قلع کوچک محصور شده است ، تعیین می شود. تحت تأثیر ولتاژ الکتریکی ، نوسانات در بلور کوارتز بوجود می آید جریان الکتریسیتهبا فرکانسی که بر اساس شکل و اندازه بلور تعیین می شود. فرکانس این جریان متناوب را فرکانس ساعت می نامند. ریز مدارهای یک رایانه معمولی با فرکانس چند میلیون هرتز کار می کنند. (هرتز یک نوسان در ثانیه است.) سرعت بر حسب مگاهرتز اندازه گیری می شود ، یعنی میلیون ها دور در ثانیه در شکل 1 نمودار سیگنال سینوسی را نشان می دهد.

برنج. 1 نمایش گرافیکیمفاهیم فرکانس ساعت

کوچکترین واحد اندازه گیری زمان (کوانتوم) برای پردازنده به عنوان یک دستگاه منطقی ، یک دوره ساعت یا به سادگی یک چرخه است. هر عملیات حداقل یک چرخه ساعت طول می کشد. به عنوان مثال ، یک پردازنده پنتیوم II در سه سیکل ساعت به علاوه چندین چرخه انتظار با حافظه ارتباط برقرار می کند. (حلقه انتظار یک چرخه ساعت است که در آن هیچ اتفاقی نمی افتد ؛ فقط لازم است که پردازنده جلوتر از قسمتهای کندتر کامپیوتر "کار" نکند.)

مدت زمان لازم برای اجرای دستورات نیز متفاوت است.

8086 و 8088 ... در این پردازنده ها ، تقریباً 12 چرخه ساعت برای اجرای یک دستورالعمل نیاز است.

286 و 386 ... این پردازنده ها زمان اجرای دستور را به حدود 4.5 سیکل ساعت کاهش داده اند.

486 و اکثر پردازنده های نسل چهارم سازگار با اینتل مانند AMD 5x86 این میزان را به 2 ساعت کاهش داده اند.

سری پنتیوم ، K6. معماری پنتیوم و سایر پردازنده های نسل پنجم سازگار با اینتل از AMD و Cyrix ، از جمله خطوط راهنمای دوگانه و سایر پیشرفت ها ، امکان اجرای یک یا دو دستورالعمل در هر چرخه ساعت را فراهم می آورد.

پنتیوم پرو ، پنتیوم II / III / سلرون و آتلون / دورون. پردازنده های کلاس P6 و سایر پردازنده های نسل ششم AMD و Cyrix می توانند حداقل سه دستورالعمل در هر چرخه ساعت را اجرا کنند.

تعداد مختلف چرخه مورد نیاز برای اجرای دستورالعمل ها ، مقایسه عملکرد رایانه ها را تنها بر اساس فرکانس ساعت آنها (یعنی تعداد چرخه در ثانیه) دشوار می کند. چرا یک پردازنده با سرعت یکسانی سریعتر از دیگری است؟ دلیل آن در عملکرد نهفته است.

پردازنده 486 سریعتر از 386 است ، زیرا برای اجرای یک دستورالعمل به طور متوسط ​​به طور متوسط ​​به نصف 386 نیاز دارد. و پردازنده پنتیوم دو برابر کمتر از 486 چرخه ساعت دارد. بنابراین ، پردازنده 486 با سرعت کلاک 133 مگاهرتز (مانند AMD 5x86-133) حتی کندتر از پنتیوم با سرعت کلاک 75 مگاهرتز است! این امر به این دلیل است که Pentium دو برابر دستورالعمل 486 دستورالعمل را اجرا می کند. Pentium II و Pentium III تقریباً 50 faster سریعتر از پردازنده Pentium با فرکانس یکسان عمل می کنند ، زیرا می توانند دستورالعمل های بیشتری را به طور قابل توجهی اجرا کنند. برای همان تعداد چرخه

در مقایسه با کارایی نسبی پردازنده ها ، می توانیم ببینیم که عملکرد یک پنتیوم III با فرکانس 1000 مگاهرتز برابر است با یک پنتیوم با فرکانس 1500 مگاهرتز ، که از نظر تئوری با پردازنده 486 در حال کار برابر است. 3000 مگاهرتز ، و به نوبه خود ، از نظر تئوری با عملکرد 386 یا 286 پردازنده ای که در فرکانس کلاک 6000 مگاهرتز یا 8088 کار می کنند ، با فرکانس ساعت 12000 مگاهرتز برابر است. وقتی در نظر بگیرید که رایانه شخصی اصلی 8088 تنها 4.77 مگاهرتز سرعت داشت ، رایانه های امروزی بیش از 1500 بار سریعتر از آن هستند. بنابراین ، شما نمی توانید عملکرد کامپیوترها را تنها بر اساس سرعت ساعت مقایسه کنید. لازم است توجه شود که عوامل دیگری نیز بر کارایی سیستم تأثیر می گذارد.

کارایی را ارزیابی کنید واحد پردازش مرکزیخیلی سخت. پردازنده های مرکزی با معماری داخلی متفاوت دستورالعمل ها را به روش های مختلف اجرا می کنند: دستورالعمل های یکسان در پردازنده های مختلف را می توان سریعتر یا کندتر اجرا کرد. برای پیدا کردن یک معیار رضایت بخش برای مقایسه CPU ها با معماری های مختلف که با سرعت کلاک متفاوت کار می کنند ، اینتل مجموعه معیارهای معینی را ابداع کرده است که می توان بر روی آنها انجام داد. تراشه های اینتلبرای اندازه گیری کارایی نسبی پردازنده ها این سیستم معیار به تازگی برای اندازه گیری عملکرد پردازنده های 32 بیتی اصلاح شده است. این شاخص (یا متریک) iCOMP 2.0 (عملکرد مقایسه ریزپردازنده Intel) نامیده می شود. نسخه سوم این فهرست ، iCOMP 3.0 ، در حال حاضر در حال استفاده است.

سرعت کلاک پردازنده

تقریباً همه پردازنده های مدرن ، با 486DX2 شروع می کنند ، با سرعت کلاک کار می کنند که برابر سرعت ضرب سرعت کلاک مادربرد است. به عنوان مثال ، پردازنده سلرون 600 با سرعت کلاک نه برابر کلاک مادربرد (66 مگاهرتز) کار می کند ، در حالی که پنتیوم III 1000 با هفت و نیم برابر سرعت کلاک مادربرد (133 مگاهرتز) کار می کند. اکثر مادربردها با فرکانس 66 مگاهرتز کار می کنند. این فرکانسی است که تا اوایل سال 1998 توسط همه پردازنده های اینتل پشتیبانی می شد و اخیراً این شرکت پردازنده ها و چیپ ست های منطقی سیستم را توسعه داده است که می توانند بر روی مادربردهای با سرعت 100 مگاهرتز اجرا شوند. برخی از پردازنده های Cyrix برای مادربردهای 75 مگاهرتز طراحی شده اند و بسیاری از مادربردهای پنتیوم نیز می توانند با این فرکانس کار کنند. به طور معمول ، سرعت و ضرب ساعت مادربرد را می توان با استفاده از جامپرها یا سایر روشهای پیکربندی مادربرد (برای مثال ، با انتخاب مقادیر مناسب در برنامه راه اندازی BIOS) تنظیم کرد.

در پایان سال 1999 ، چیپ ست ها و مادربردها با سرعت کلاک 133 مگاهرتز ظاهر شدند که از تمام نسخه های مدرن پردازنده Pentium III پشتیبانی می کردند. در همان زمان ، AMD سیستم خود را منتشر کرد تخته های آتلونو چیپ ست های 100 مگاهرتزی با استفاده از فناوری انتقال داده دوگانه. این میزان انتقال داده بین پردازنده Athlon و چیپست اصلی را تا 200 مگاهرتز افزایش داد.

تا سال 2001 ، سرعت اتوبوس پردازنده های AMD Athlon و Intel Itanium به 266 مگاهرتز افزایش یافت و سرعت گذرگاه پردازنده Pentium 4 - تا 400 مگاهرتز.

گاهی این س arال مطرح می شود که چرا پردازنده قدرتمند Itanium از گذرگاه CPU کندتری نسبت به پردازنده Pentium 4 استفاده می کند. این سوال بسیار مرتبط است! پاسخ به احتمال زیاد در این واقعیت نهفته است که این اجزا توسط گروه های کاملاً متفاوت توسعه دهندگان با اهداف و مقاصد متفاوت ایجاد شده اند. پردازنده ایتانیوم ، که با HP (Hewlett Packard) توسعه یافته است ، برای استفاده از حافظه نرخ داده دوگانه (DDR) طراحی شده است ، که به نوبه خود ، در 266 مگاهرتز اجرا می شود ، که بیشتر برای خانواده سرور مناسب است. تطبیق سرعت گذرگاه CPU و گذرگاه حافظه به شما امکان می دهد تا به بالاترین عملکرد برسید ، بنابراین یک سیستم با استفاده از DDR SDRAM عملکرد بهتری دارد اگر سرعت کلاک گذرگاه CPU (واحد پردازش مرکزی) نیز 266 مگاهرتز باشد.

از سوی دیگر ، پنتیوم 4 برای استفاده از RDRAM طراحی شده است ، از این رو عملکرد آن افزایش یافته است اتوبوس سیستممربوط به سرعت RDRAM است. لطفاً توجه داشته باشید که سرعت گذرگاه ، مانند هر پردازنده اینتل ، ممکن است در آینده تغییر کند.

رایانه های مدرن از ژنراتور فرکانس متغیری استفاده می کنند که معمولاً روی مادربرد قرار دارد. این فرکانس مرجع را برای مادربرد و پردازنده ایجاد می کند. اکثر مادربردهای پردازنده پنتیوم را می توان روی یکی از سه یا چهار سرعت کلاک تنظیم کرد. امروزه نسخه های زیادی از پردازنده ها وجود دارد که بسته به سرعت کلاک یک مادربرد خاص ، در فرکانس های مختلف کار می کنند. به عنوان مثال ، سرعت اکثر پردازنده های پنتیوم چندین برابر سریعتر از سرعت مادربرد است.

با یکسان بودن سایر موارد (انواع پردازنده ها ، تعداد چرخه های انتظار هنگام دسترسی به حافظه و عرض گذرگاه داده) ، دو کامپیوتر را می توان با فرکانس ساعت خود مقایسه کرد. با این حال ، این باید با دقت انجام شود: سرعت کامپیوتر به عوامل دیگری بستگی دارد (به ویژه ، مواردی که تحت تأثیر ویژگی های طراحی حافظه قرار دارند). به عنوان مثال ، رایانه ای با سرعت کلاک کمتر ممکن است سریعتر از آنچه شما انتظار دارید کار کند ، اما یک سیستم با سرعت کلاک دارای امتیاز بالاتر ممکن است کندتر از آنچه باید باشد باشد. عامل تعیین کننده معماری ، طراحی و پایه عنصر RAM سیستم

در حین تولید ، پردازنده ها با سرعت ، دما و فشارهای مختلف ساعت آزمایش می شوند. پس از آن ، آنها با یک علامت گذاری می شوند ، که نشان دهنده حداکثر فرکانس کار در کل محدوده دما و فشارهای مورد استفاده است که ممکن است در شرایط عادی رخ دهد. سیستم نشانه گذاری بسیار ساده است ، بنابراین می توانید آن را به تنهایی تشخیص دهید.

• کارایی پردازنده Cyrix

پردازنده های Cyrix / IBM 6x86 دارای مقیاس PR (Performance Rating) هستند که با سرعت واقعی ساعت در مگاهرتز برابری نمی کند. به عنوان مثال ، پردازنده Cyrix 6x86MX / MII-PR366 در واقع با فرکانس ساعت 250 مگاهرتز (2.5 100 100 مگاهرتز) کار می کند. سرعت ساعت مادربرد پردازنده مشخص شده باید در هنگام نصب پردازنده با سرعت کلاک 250 و نه 366 مگاهرتز (همانطور که شماره 366 در برچسب نشان می دهد) تنظیم شود.

توجه داشته باشید که پردازنده ای با Cyrix 6x86MX-PR200 می تواند در فرکانس های 150 ، 165 ، 166 یا 180 مگاهرتز کار کند ، اما نه 200 مگاهرتز. این نمره عملکرد برای مقایسه با پردازنده های اصلی Intel Pentium (Celeron ، Pentium II یا Pentium III در این نمره گنجانده نشده است) در نظر گرفته شده است.

فرض بر این است که P-Rating سرعت پردازنده را در مقایسه با Intel Pentium تعیین می کند. اما باید توجه داشت که پردازنده Cyrix مقایسه شده دارای فناوری MMX نیست ، حافظه پنهان L1 آن کوچکتر است ، پلت فرم مادربرد و چیپست کاملا نسخه قدیمیناگفته نماند که حافظه کندتر است. به همین دلایل ، مقیاس P-Rating هنگام مقایسه پردازنده های Cyrix با Celeron ، Pentium II یا Pentium III بی تاثیر است ، به این معنی که بهتر است آنها را با سرعت واقعی آنها ارزیابی کنیم. به عبارت دیگر ، Cyrix 6x86MX / MII-PR366 تنها در 250 مگاهرتز کار می کند و می تواند با پردازنده های اینتل با همان سرعت کلاک مقایسه شود. من فکر می کنم برچسب گذاری MII-366 برای پردازنده ای که در واقع با فرکانس 250 مگاهرتز کار می کند ، تا حدی گمراه کننده است.

• کارایی پردازنده AMD

به طور مشابه ، عملکرد پردازنده های سری AMD K5 مقایسه می شود. رتبه بندی کارایی سری K6 و Athlon فرکانس واقعی کار را نشان می دهد. در پردازنده های Athlon ، گذرگاه با دو برابر فرکانس مادربرد (200 مگاهرتز) کار می کند.

گذرگاه داده

یکی از مهمترین خصوصیات کلیپردازنده عرض بیت گذرگاه داده و گذرگاه آدرس آن است. گذرگاه مجموعه ای از اتصالات است که سیگنال های متفاوتی را حمل می کند. تصور کنید یک جفت سیم از یک سر ساختمان به سر دیگر آن جریان دارد. اگر یک ژنراتور ولتاژ 220 ولت را به این سیم ها وصل کنید و سوکت ها را در امتداد خط قرار دهید ، یک اتوبوس دریافت می کنید. صرف نظر از اینکه پریز به کدام پریز وصل است ، شما همیشه سیگنال یکسانی دریافت خواهید کرد ، در این مورد 220 ولت AC. هر خط انتقال (یا رسانه سیگنالینگ) که دارای بیش از یک پین باشد را می توان گذر نامید. یک رایانه معمولی دارای چندین گذرگاه داخلی و خارجی است و هر پردازنده دارای دو گذرگاه اصلی برای انتقال داده ها و آدرس های حافظه است: یک گذرگاه داده و یک گذرگاه آدرس.

وقتی مردم در مورد گذرگاه پردازنده صحبت می کنند ، بیشتر منظور یک گذرگاه داده است که به صورت مجموعه ای از اتصالات (یا پین ها) برای انتقال یا دریافت داده ها نشان داده می شود. هرچه تعداد بیشتری سیگنال به گذرگاه ارسال شود ، داده های بیشتری در مدت زمان معینی بر روی آن منتقل می شود و سریعتر کار می کند. عرض گذرگاه داده مشابه تعداد خطوط در بزرگراه است. همانطور که افزایش تعداد خطوط باعث افزایش جریان خودروها در طول مسیر می شود ، افزایش عمق بیت باعث افزایش بهره وری می شود.

داده ها در رایانه به صورت اعداد در فواصل منظم منتقل می شوند. یک سیگنال ولتاژ بالا (حدود 5 ولت) برای ارسال یک بیت داده واحد در یک بازه زمانی مشخص و یک سیگنال ولتاژ سطح پایین (حدود 0 ولت) برای انتقال یک بیت داده صفر ارسال می شود. هرچه تعداد خطوط بیشتر باشد ، بیت های بیشتری را می توان در همان زمان منتقل کرد. پردازنده های 286 و 386SX از 16 اتصال برای ارسال و دریافت داده های باینری استفاده می کنند ، بنابراین دارای یک گذرگاه داده 16 بیتی هستند. یک پردازنده 32 بیتی ، مانند 486 یا 386DX ، دو برابر بیشتر از این اتصالات را دارد ، بنابراین داده ها را در واحد زمان دو برابر یک پردازنده 16 بیتی منتقل می کند. پردازنده های مدرن پنتیوم دارای گذرگاه داده 64 بیتی هستند. این بدان معناست که پردازنده های پنتیوم ، از جمله پنتیوم اصلی ، پنتیوم پرو و ​​پنتیوم II ، می توانند 64 بیت داده را به طور همزمان به حافظه سیستم منتقل یا دریافت کنند.

بیایید تصور کنیم که یک لاستیک یک بزرگراه است و اتومبیل هایی در امتداد آن حرکت می کنند. اگر بزرگراه فقط یک خط در هر جهت داشته باشد ، در امتداد آن در یک جهت در یک لحظه معیناز زمان فقط یک ماشین می تواند عبور کند به عنوان مثال ، اگر می خواهید ظرفیت یک جاده را دو برابر کنید ، باید آن را با افزودن یک خط دیگر در هر جهت افزایش دهید. بنابراین ، یک میکرو مدار 8 بیتی می تواند به عنوان یک بزرگراه تک خطی نشان داده شود ، زیرا فقط یک بایت داده در یک زمان از آن عبور می کند (یک بایت برابر با هشت بیت است). به همین ترتیب ، یک گذرگاه داده 32 بیتی می تواند چهار بایت اطلاعات را به طور همزمان منتقل کند ، در حالی که یک گذرگاه داده 64 بیتی مانند یک بزرگراه هشت خطی است! بزرگراه با تعداد خطوط و پردازنده با ظرفیت گذرگاه داده مشخص می شود. اگر دفترچه راهنما یا اطلاعات فنیوقتی صحبت از رایانه 32 یا 64 بیتی می شود ، معمولاً منظور عرض عرض بیت گذرگاه داده پردازنده است. بر اساس آن ، می توانید عملکرد پردازنده و در نتیجه کل کامپیوتر را به طور تقریبی تخمین بزنید.

عرض بیت گذرگاه داده پردازنده نیز عرض بیت بانک حافظه را تعیین می کند. این بدان معناست که یک پردازنده 32 بیتی ، مانند کلاس 486 ، 32 بیت را همزمان می خواند یا روی حافظه می نویسد. پردازنده های کلاس پنتیوم ، از جمله پنتیوم III و سلرون ، 64 بیت را همزمان از حافظه می خوانند یا می نویسند.

• حافظه پنهان سطح 1

همه پردازنده ها ، از 486 شروع می کنند ، دارای یک کنترل کننده حافظه پنهان داخلی (سطح اول) با حافظه نهان 8KB در پردازنده های 486DX و همچنین 32 ، 64 کیلوبایت و بیشتر در مدلهای مدرن هستند. Cache یک حافظه پرسرعت است که برای ذخیره موقت کد و داده های برنامه استفاده می شود. حافظه کش داخلی ساخته شده بدون حالت انتظار قابل دسترسی است ، زیرا سرعت آن با قابلیت های پردازنده مطابقت دارد ، به عنوان مثال. حافظه نهان L1 (یا حافظه داخلی) با فرکانس پردازنده اجرا می شود.

استفاده از حافظه پنهان ، عیب رایانه رایانه را کاهش می دهد ، یعنی اینکه حافظه RAM از پردازنده مرکزی کندتر است (به اصطلاح اثر "تنگنا"). به لطف حافظه پنهان ، پردازنده مجبور نیست منتظر بماند تا قسمت بعدی کد برنامه یا داده ها از حافظه اصلی نسبتاً کند تهیه شود ، که منجر به افزایش قابل توجه عملکرد می شود.

در پردازنده های مدرن ، حافظه نهان از اهمیت بیشتری برخوردار است زیرا اغلب تنها نوع حافظه در کل سیستم است که می تواند همزمان با پردازنده اجرا شود. اکثر پردازنده های مدرن از ضرب سرعت ساعت استفاده می کنند ، به این معنی که آنها با فرکانسی چندین برابر بیشتر از سرعت کلاک مادربرد که به آن متصل هستند عمل می کنند.

• کش L2

به منظور کاهش کندی سیستم ادراک شده که با هر بار از بین رفتن حافظه پنهان رخ می دهد ، از حافظه پنهان L2 استفاده می شود.

حافظه ثانویه پردازنده های پنتیوم روی مادربرد قرار دارد ، در حالی که برای پنتیوم پرو و ​​پنتیوم II داخل قاب پردازنده قرار دارد. با انتقال کش ثانویه به پردازنده ، می توانید آن را با سرعت کلاک بالاتری نسبت به مادربرد اجرا کنید - همان پردازنده خود. با افزایش فرکانس ساعت ، زمان چرخه کاهش می یابد.

امروزه سرعت کلاک استاندارد مادربرد 66 ، 100 یا 133 مگاهرتز است ، اما برخی از پردازنده ها با سرعت 600 مگاهرتز یا بالاتر کار می کنند. سیستم های جدیدتر از حافظه پنهان مادربرد استفاده نمی کنند زیرا از SDRAM یا RDRAM سریع استفاده می شود سیستم های مدرنپنتیوم II / سلرون / III می تواند با سرعت ساعت مادربرد کار کند.

پردازنده های سلرون با سرعت کلاک 300 مگاهرتز و بالاتر و همچنین پردازنده های پنتیوم III با فرکانس بیش از 600 مگاهرتز ، دارای کش L2 هستند که سرعت آنها برابر با فرکانس هسته پردازنده است. حافظه داخلی داخلی Duron و جدیدترین پردازنده های Athlon نیز با فرکانس مشابه پردازنده اجرا می شود. در نسخه های قبلی پردازنده های Athlon، و همچنین پنتیوم II و III ، از حافظه پنهان خارجی با فرکانس کاری برابر با نصف ، دو پنجم یا یک سوم فرکانس ساعت پردازنده استفاده می شود. همانطور که مشاهده می کنید ، محدوده فعلی سرعت حافظه پنهان ، از کلاک CPU کامل تا سرعتهای اصلی حافظه اصلی ، تاخیر CPU را به حداقل می رساند. این به پردازنده اجازه می دهد تا با فرکانسی نزدیک به سرعت واقعی خود کار کند.

• تکنولوژی MMX

بسته به زمینه ، MMX می تواند شامل پسوندهای چند رسانه ای یا پسوندهای ریاضی ماتریسی باشد. فناوری MMX در مدلهای قدیمی پردازنده های نسل پنجم پنتیوم (شکل 2) به عنوان یک برنامه افزودنی استفاده می شود که فشرده سازی / فشرده سازی ویدیو ، دستکاری تصویر ، رمزگذاری و عملیات ورودی / خروجی را تسریع می کند - تقریباً تمام عملیات مورد استفاده در بسیاری از موارد برنامه های مدرن.

دو پیشرفت عمده در معماری پردازنده های MMX وجود دارد.

اولین و اساسی این است که همه تراشه های MMX دارای حافظه داخلی داخلی بزرگتری نسبت به همتایان خود هستند که از این فناوری استفاده نمی کنند. این کارایی اجرای هر برنامه و همه را افزایش می دهد نرم افزارصرف نظر از اینکه در واقع از دستورات MMX استفاده می کند یا خیر.

• فناوری SSE

در فوریه 1999 ، اینتل پردازنده Pentium III را به عموم معرفی کرد که حاوی به روز رسانی فناوری MMX به نام SSE (Streaming SIMD Extensions) بود. تا آن زمان ، دستورالعمل های SSE Katmai New Instructions (KNI) نامیده می شد ، زیرا در اصل در پردازنده Pentium III با نام کد Katmai گنجانده شده بود. پردازنده های Celeron 533A و بالاتر بر اساس هسته Pentium III نیز از دستورالعمل های SSE پشتیبانی می کنند. بیشتر نسخه های اولیهپردازنده های پنتیوم II و همچنین سلرون 533 و پایین تر (بر اساس هسته پنتیوم II) از SSE پشتیبانی نمی کنند.

فن آوری های جدید SSE به شما امکان می دهد با آنها کارآمدتر کار کنید گرافیک سه بعدی، جریانهای صوتی و تصویری (پخش DVD) و برنامه های کاربردی تشخیص گفتار. به طور کلی ، SSE مزایای زیر را ارائه می دهد:

• وضوح / کیفیت بالاتر برای مشاهده و پردازش تصاویر گرافیکی;
• بهبود کیفیت پخش فایل های صوتی و تصویری با فرمت MPEG2 ، و
• همچنین رمزگذاری و رمزگشایی همزمان MPEG2 در برنامه های چند رسانه ای ؛
• کاهش استفاده از CPU و بهبود دقت / پاسخگویی در مواقع
• اجرای نرم افزار تشخیص گفتار

دستورالعمل های SSE و SSE2 هنگام رمزگشایی فایل ها با فرمت MPEG2 ، که استاندارد فشرده سازی صدا و تصویر است که در DVD ها استفاده می شود ، مثر است.

یکی از مزایای اصلی SSE نسبت به MMX پشتیبانی آن از عملیات SIMD نقطه شناور است که هنگام پردازش گرافیک سه بعدی بسیار مهم است. فناوری SIMD ، مانند MMX ، به شما امکان می دهد چندین پردازش را همزمان با دریافت یک فرمان توسط پردازنده انجام دهید.

• فناوری 3DNow و پیشرفته 3DNow

فناوری 3DNow توسط AMD در پاسخ به پیاده سازی پشتیبانی آموزش SSE در پردازنده های اینتل توسعه یافت. برای اولین بار (مه 1998) 3DNow در پردازنده های AMD K6 پیاده سازی شد و توسعه بیشتر - Enhanced 3DNow - این فناوری در پردازنده های Athlon و Duron دریافت شد. مشابه SSE ، فناوری های 3DNow و Enhanced 3DNow برای تسریع پردازش گرافیک های سه بعدی ، چند رسانه ای و سایر فرایندهای محاسباتی فشرده طراحی شده اند.

سوالات کنترلی

1. چه دستگاه هایی حداقل مجموعه رایانه های شخصی را ارائه می دهند؟
2. طبقه بندی انواع مختلف حافظه را بیان کنید. هدف آنها چیست؟
3. مراحل اصلی توسعه TSI کدام است؟
4. اجزای اصلی مادربرد PC چیست؟
5. هدف از گذرگاه PC چیست؟
6. چه پارامترهایی عملکرد پردازنده را مشخص می کند؟
7. ویژگی های اصلی تراشه های حافظه چیست؟

- این اصلی ترین جزء محاسباتی است که سرعت کل کامپیوتر بستگی زیادی به آن دارد. بنابراین ، معمولاً هنگام انتخاب پیکربندی رایانه ، ابتدا پردازنده و سپس سایر موارد را انتخاب کنید.

برای کارهای ساده

اگر از رایانه برای کار با اسناد و اینترنت استفاده می شود ، یک پردازنده ارزان قیمت با هسته ویدئویی یکپارچه Pentium G5400 / 5500/5600 (2 هسته / 4 موضوع) ، که فرکانس آن فقط کمی متفاوت است ، مناسب شما خواهد بود.

برای ویرایش ویدئو

برای ویرایش ویدئو ، بهتر است از یک پردازنده چند رشته ای AMD Ryzen 5/7 مدرن (6-8 هسته / 12-16 موضوع) استفاده کنید ، که در کنار کارت گرافیک خوب ، با بازی ها نیز به خوبی کنار می آید.
پردازنده AMD Ryzen 5 2600

برای متوسط کامپیوتر بازی

برای یک رایانه بازی کاملاً متوسط ​​، بهتر است از Core i3-8100/8300 استفاده کنید ، آنها 4 هسته صادقانه دارند و در بازی با کارت های ویدئویی کلاس متوسط ​​(GTX 1050/1060/1070) عملکرد خوبی دارند.
پردازنده Intel Core i3 8100

برای یک کامپیوتر بازی قدرتمند

برای یک رایانه بازی قدرتمند ، بهتر است از یک Core i5-8400 / 8500/8600 6 هسته ای و برای رایانه شخصی با کارت گرافیک برتر i7-8700 (6 هسته / 12 نخ) استفاده کنید. این پردازنده ها بهترین نتایج را در بازی ها نشان می دهند و قادر به بهره برداری کامل از کارت های ویدئویی قدرتمند (GTX 1080/2080) هستند.
پردازنده Intel Core i5 8400

در هر صورت ، هسته های بیشتر و فرکانس پردازنده بیشتر ، بهتر است. روی توانایی های مالی خود تمرکز کنید.

2. نحوه عملکرد پردازنده

واحد پردازش مرکزی شامل: تخته مدار چاپیبا کریستال سیلیکون و عناصر الکترونیکی مختلف. کریستال با یک پوشش فلزی مخصوص پوشانده شده است که از آسیب جلوگیری می کند و به عنوان پخش کننده حرارت عمل می کند.

در طرف دیگر تخته پایه (یا پد) وجود دارد که پردازنده به آنها متصل است مادربرد.

3. تولید کنندگان پردازنده

پردازنده های رایانه توسط دو شرکت بزرگ - Intel و AMD در چندین کارخانه با تکنولوژی بالا در جهان تولید می شوند. بنابراین ، پردازنده ، صرف نظر از سازنده ، قابل اطمینان ترین جزء یک کامپیوتر است.

اینتل پیشرو در فناوری موجود در پردازنده های امروزی است. AMD تا حدی از تجربه آنها استفاده می کند ، چیزهای خاص خود را اضافه می کند و سیاست قیمت گذاری دموکراتیک تری را دنبال می کند.

4. تفاوت پردازنده های اینتل و AMD در چیست

پردازنده های اینتل و AMD عمدتا از نظر معماری (مدارهای الکترونیکی) متفاوت هستند. برخی در برخی از کارها بهتر عمل می کنند ، برخی در برخی دیگر.

پردازنده های Intel Core به طور کلی تعداد بیشتری دارند بهره وری بالادر اصل ، به همین دلیل آنها جلوتر هستند پردازنده های AMD Ryzen در اکثر بازی های مدرن قرار دارد و بیشتر برای ساخت رایانه های بازی قدرتمند مناسب است.

پردازنده های AMD Ryzen ، به نوبه خود ، در کارهای چند رشته ای مانند ویرایش ویدئو ، در اصل ، در Intel بسیار کمتر از Intel Core نیستند و برای رایانه ای جهانی که هم برای کارهای حرفه ای و هم برای بازی ها استفاده می شود ، عالی هستند.

برای انصاف ، باید توجه داشت که پردازنده های قدیمی AMD ارزان قیمت سری FX-8xxx ، که دارای 8 هسته فیزیکی هستند ، ویرایش ویدئو را به خوبی انجام می دهند و می توانند به عنوان گزینه بودجهبرای این اهداف اما آنها برای بازی ها کمتر مناسب هستند و بر روی مادربردهایی با سوکت AM3 + قدیمی نصب شده اند ، که جایگزینی قطعات را در آینده برای بهبود یا تعمیر رایانه شما مشکل ساز می کند. بنابراین بهتر است یک پردازنده AMD Ryzen مدرن تر و یک مادربرد AM4 سوکت مطابق داشته باشید.

اگر بودجه شما محدود است ، اما در آینده می خواهید یک کامپیوتر قدرتمند داشته باشید ، ابتدا می توانید یک مدل ارزان قیمت خریداری کرده و پس از 2-3 سال ، پردازنده را به یک دستگاه قوی تر تغییر دهید.

5. سوکت پردازنده

سوکت کانکتوری برای اتصال پردازنده به مادربرد است. سوکت های پردازنده یا با تعداد پایه پردازنده یا با تعیین حروف الفبا به تشخیص سازنده برچسب گذاری می شوند.

سوکت های پردازنده به طور مداوم در حال تغییر هستند و تغییرات جدیدی از سال به سال ظاهر می شود. توصیه کلی خرید پردازنده با جدیدترین سوکت است. با این کار می توانید پردازنده و مادربرد را در چند سال آینده تعویض کنید.

سوکت های پردازنده اینتل

• قطعاً منسوخ شده است: 478 ، 775 ، 1155 ، 1156 ، 1150 ، 2011
• منسوخ: 1151 ، 2011-3
• مدرن: 1151-v2 ، 2066

سوکت های پردازنده AMD

• منسوخ شده: AM1 ، AM2 ، AM3 ، FM1 ، FM2
• منسوخ: AM3 +، FM2 +
• مدرن: AM4 ، TR4

پردازنده و مادربرد باید دارای یک سوکت باشند ، در غیر این صورت پردازنده به سادگی نصب نمی شود. امروزه ، مناسب ترین پردازنده ها با سوکت های زیر هستند.

اینتل 1150- آنها هنوز در حال فروش هستند ، اما در چند سال آینده از استفاده خارج می شوند و تعویض پردازنده یا مادربرد مشکل سازتر می شود. آنها دارای طیف گسترده ای از مدل ها هستند - از ارزان ترین تا کاملا قدرتمند.

اینتل 1151- پردازنده های مدرن ، که گرانتر نیستند ، اما بسیار امیدوار کننده تر هستند. آنها دارای طیف گسترده ای از مدل ها هستند - از ارزان ترین تا کاملا قدرتمند.

اینتل 1151-v2- نسخه دوم سوکت 1151 ، در پشتیبانی از مدرن ترین پردازنده های نسل 8 و 9 متفاوت از نسخه قبلی است.

اینتل 2011-3- پردازنده های قدرتمند 6/8/10 هسته برای رایانه های شخصی حرفه ای.

اینتل 2066- قدرتمندترین و گرانترین پردازنده های اصلی 12/16/18 برای رایانه های شخصی حرفه ای.

AMD FM2 +- پردازنده هایی با گرافیک یکپارچه برای کارهای اداری و ابتدایی ترین بازی ها. V به صف شدنهر دو پردازنده بودجه و طبقه متوسط ​​وجود دارد.

AMD AM3 +- پردازنده های منسوخ 4/6/8-core (FX) ، نسخه های قدیمی تر آنها را می توان برای ویرایش ویدئو استفاده کرد.

AMD AM4- پردازنده های چند رشته ای مدرن برای کارهای حرفه ای و بازی ها.

AMD TR4- قدرتمندترین و گرانترین پردازنده های 8/12/16 هسته ای برای رایانه های شخصی حرفه ای.

در نظر گرفتن خرید رایانه روی پریزهای قدیمی غیر عملی است. به طور کلی ، من توصیه می کنم انتخاب پردازنده ها را روی سوکت های 1151 و AM4 محدود کنید ، زیرا آنها مدرن ترین هستند و به شما امکان می دهد یک کامپیوتر به اندازه کافی قوی برای هر بودجه ای مونتاژ کنید.

6. مشخصات اصلی پردازنده ها

همه پردازنده ها ، صرف نظر از تولید کننده ، از نظر تعداد هسته ها ، رشته ها ، فرکانس ، حافظه نهان ، فرکانس RAM پشتیبانی شده ، هسته ویدئویی داخلی و برخی پارامترهای دیگر متفاوت هستند.

6.1 تعداد هسته ها

تعداد هسته ها بیشترین تأثیر را بر عملکرد پردازنده دارد. یک کامپیوتر اداری یا چند رسانه ای حداقل به یک پردازنده 2 هسته ای نیاز دارد. اگر قرار است رایانه برای بازی های مدرن استفاده شود ، به پردازنده ای با حداقل 4 هسته نیاز دارد. پردازنده با 6-8 هسته برای ویرایش فیلم و برنامه های حرفه ای سنگین مناسب است. قوی ترین پردازنده ها می توانند 10-18 هسته داشته باشند ، اما بسیار گران هستند و برای کارهای پیچیده حرفه ای طراحی شده اند.

6.2 تعداد رشته ها

فناوری Hyper-treading به هر هسته پردازنده اجازه می دهد تا 2 جریان داده را پردازش کند که عملکرد را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. پردازنده های چند رشته ای Intel Core i7 ، i9 ، برخی Core i3 و Pentium (G4560 ، G46xx) و اکثر AMD Ryzen هستند.

پردازنده ای با 2 هسته و پشتیبانی Hyper-treading از نظر عملکرد نزدیک به 4 هسته است و با 4 هسته و Hyper-treading-تا 8 هسته ای. به عنوان مثال ، Core i3-6100 (2 هسته / 4 رشته) دو برابر قوی تر از یک پنتیوم 2 هسته ای بدون Hyper-treading است ، اما هنوز کمی ضعیف تر از یک Core i5 4 هسته ای صادق است. ولی پردازنده های اصلی i5 ها از Hyper-treading پشتیبانی نمی کنند ، بنابراین نسبت به پردازنده های Core i7 (4 هسته / 8 نخ) بسیار پایین هستند.

پردازنده های Ryzen 5 و 7 به ترتیب دارای 4/6/8 هسته و 8/12/16 نخ هستند که این امر آنها را در کارهایی مانند ویرایش ویدئو پادشاه می کند. خانواده جدید پردازنده Ryzen Threadripper دارای پردازنده هایی با حداکثر 16 هسته و 32 نخ است. اما پردازنده های سری پایین Ryzen 3 وجود دارند که چند رشته ای نیستند.

بازی های مدرن نیز استفاده از چند رشته را یاد گرفته اند ، بنابراین برای رایانه های گیمینگ قدرتمند ، توصیه می شود از Core i7 (برای 8 تا 12 موضوع) یا Ryzen (برای 8 تا 12 موضوع) استفاده کنید. پردازنده های جدید 6 هسته ای Core-i5 از نظر نسبت قیمت / عملکرد نیز انتخاب مناسبی هستند.

6.3 فرکانس پردازنده

عملکرد پردازنده همچنین بستگی زیادی به فرکانسی دارد که همه هسته های پردازنده در آن کار می کنند.

یک کامپیوتر ساده برای تایپ و دسترسی به اینترنت ، در اصل ، دارای پردازنده کافی با فرکانس حدود 2 گیگاهرتز خواهد بود. اما پردازنده های زیادی با فرکانس حدود 3 گیگاهرتز وجود دارد که هزینه آنها تقریباً یکسان است ، بنابراین صرفه جویی در هزینه در اینجا توصیه نمی شود.

برای رایانه چند رسانه ای یا گیم میان رده ، پردازنده ای با فرکانس حدود 3.5 گیگاهرتز مناسب است.

یک کامپیوتر قدرتمند بازی یا حرفه ای به پردازنده ای نزدیک به 4 گیگاهرتز نیاز دارد.

در هر صورت ، هرچه فرکانس پردازنده بیشتر باشد ، بهتر است و سپس به امکانات مالی توجه کنید.

6.4 Turbo Boost و Turbo Core

پردازنده های مدرن مفهومی از فرکانس پایه دارند که در ویژگی ها به عنوان فرکانس پردازنده نشان داده شده است. ما در مورد این فرکانس در بالا صحبت کردیم.

پردازنده های Intel Core i5 ، i7 ، i9 نیز دارای مفهوم حداکثر فرکانس در Turbo Boost هستند. این یک فناوری است که به طور خودکار فرکانس هسته های پردازنده را تحت بار زیاد افزایش می دهد تا عملکرد را افزایش دهد. هرچه برنامه یا بازی از هسته های کمتری استفاده کند ، فرکانس آنها بیشتر می شود.

به عنوان مثال ، پردازنده Core i5-2500 دارای فرکانس پایه 3.3 گیگاهرتز و حداکثر فرکانس Turbo Boost 3.7 گیگاهرتز است. تحت بار ، بسته به تعداد هسته های مورد استفاده ، فرکانس به مقادیر زیر افزایش می یابد:

• 4 هسته فعال - 3.4 گیگاهرتز
• 3 هسته فعال - 3.5 گیگاهرتز
• 2 هسته فعال - 3.6 گیگاهرتز
• 1 هسته فعال - 3.7 گیگاهرتز

پردازنده های AMD A ، FX و Ryzen دارای فناوری اورکلاک پردازنده خودکار مشابهی به نام Turbo Core هستند. به عنوان مثال ، پردازنده FX-8150 دارای فرکانس پایه 3.6 گیگاهرتز و حداکثر فرکانس Turbo Core 4.2 گیگاهرتز است.

برای کارکردن فناوری های Turbo Boost و Turbo Core ، پردازنده باید قدرت کافی داشته باشد و بیش از حد گرم نشود. در غیر این صورت ، پردازنده فرکانس اصلی را افزایش نمی دهد. این بدان معناست که منبع تغذیه ، مادربرد و کولر باید به اندازه کافی قدرتمند باشند. همچنین ، کار این فناوری ها نباید با تنظیمات مختل شود BIOS مادربردبردها و تنظیمات قدرت در ویندوز.

برنامه ها و بازی های مدرن از همه هسته های پردازنده استفاده می کنند و افزایش عملکرد از فناوری های Turbo Boost و Turbo Core اندک خواهد بود. بنابراین ، هنگام انتخاب پردازنده ، بهتر است روی فرکانس پایه تمرکز کنید.

6.5 حافظه پنهان

حافظه پنهان نامیده می شود حافظه درونیپردازنده مورد نیاز برای محاسبات سریعتر میزان حافظه نهان نیز بر عملکرد پردازنده تأثیر می گذارد ، اما به میزان بسیار کمتر از تعداد هسته ها و فرکانس پردازنده. در برنامه های مختلف ، این اثر می تواند در محدوده 5-15 vary متفاوت باشد. اما پردازنده هایی با حافظه پنهان بزرگ بسیار گرانتر هستند (1.5-2 بار). بنابراین ، چنین دستیابی همیشه از نظر اقتصادی امکان پذیر نیست.

4 سطح حافظه پنهان وجود دارد:

حافظه نهان L1 کوچک است و معمولاً هنگام انتخاب پردازنده نادیده گرفته می شود.

حافظه پنهان سطح 2 مهمترین است. در پردازنده های سطح پایین معمولاً داشتن 256 کیلوبایت (کیلوبایت) حافظه پنهان L2 در هر هسته. پردازنده هایی که برای رایانه های میان رده طراحی شده اند ، 512 کیلوبایت حافظه کش L2 در هر هسته دارند. پردازنده های رایانه های حرفه ای و بازی با عملکرد بالا باید حداقل 1 مگابایت (مگابایت) حافظه پنهان L2 در هر هسته مجهز شوند.

همه پردازنده ها حافظه پنهان L3 ندارند. ضعیف ترین پردازنده ها برای کارهای اداری می توانند تا 2 مگابایت حافظه پنهان سطح 3 داشته باشند ، یا اصلا آن را ندارند. پردازنده های خانه مدرن کامپیوترهای چند رسانه ایباید 3-4 مگابایت حافظه پنهان L3 داشته باشد. پردازنده های قدرتمند برای رایانه های حرفه ای و بازی باید 6-8 مگابایت حافظه کش L3 داشته باشند.

فقط برخی از پردازنده ها حافظه پنهان L4 دارند ، و اگر چنین است ، این خوب است ، اما در اصل لازم نیست.

اگر پردازنده دارای حافظه پنهان سطح 3 یا 4 باشد ، اندازه کش سطح 2 را نمی توان نادیده گرفت.

6.6 نوع و فرکانس RAM پشتیبانی می شود

پردازنده های مختلف می توانند پشتیبانی کنند انواع متفاوتو فرکانس RAM در انتخاب RAM باید در آینده به این نکته توجه شود.

پردازنده های قدیمی می توانند از RAM DDR3 با حداکثر فرکانس 1333 ، 1600 یا 1866 مگاهرتز پشتیبانی کنند.

پردازنده های مدرن از حافظه DDR4 با حداکثر فرکانس 2133 ، 2400 ، 2666 مگاهرتز یا بیشتر پشتیبانی می کنند و اغلب برای سازگاری ، حافظه DDR3L ، که با DDR3 معمولی در ولتاژ کمتر از 1.5 تا 1.35 ولت متفاوت است ، چنین پردازنده هایی می توانند با حافظه های معمولی DDR3 کار کنند. ، اگر قبلاً وجود داشته است ، اما سازندگان پردازنده این امر را توصیه نمی کنند زیرا کنترل کننده های حافظه برای DDR4 با ولتاژ کمتر 1.2 ولت طراحی شده است. علاوه بر این ، یک مادربرد قدیمی با شکاف DDR3 نیز برای حافظه قدیمی بنابراین بهترین راهفروش حافظه DDR3 قدیمی و ارتقاء به DDR4 جدید است.

امروزه بهینه ترین نسبت قیمت / عملکرد ، حافظه DDR4 با فرکانس 2400 مگاهرتز است که توسط همه پردازنده های مدرن پشتیبانی می شود. گاهی اوقات می توانید حافظه با فرکانس 2666 مگاهرتز را کمی بیشتر خریداری کنید. خوب ، حافظه 3000 مگاهرتز هزینه بسیار بیشتری خواهد داشت. علاوه بر این ، پردازنده ها همیشه با حافظه فرکانس بالا به طور پایدار کار نمی کنند.

همچنین باید در نظر بگیرید که حداکثر فرکانس حافظه توسط مادربرد پشتیبانی می شود. اما فرکانس حافظه تأثیر نسبتاً کمی بر عملکرد کلی دارد و نباید دنبال آن رفت.

اغلب ، کاربرانی که شروع به درک اجزای رایانه کرده اند ، در مورد در دسترس بودن ماژول های حافظه با فرکانس بسیار بالاتر از فروش پردازنده به طور رسمی (2666-3600 مگاهرتز) س questionالی دارند. برای اینکه حافظه با این فرکانس کار کند ، مادربرد باید از فناوری XMP (مشخصات شدید حافظه) پشتیبانی کند. XMP به طور خودکار فرکانس گذرگاه را افزایش می دهد تا حافظه در فرکانس بالاتر کار کند.

6.7 هسته ویدئویی یکپارچه

پردازنده می تواند یک هسته ویدئویی داخلی داشته باشد ، که به شما امکان می دهد در خرید یک کارت ویدیوی جداگانه برای یک دفتر کار یا رایانه چند رسانه ای (تماشای فیلم ، بازی های اساسی) صرفه جویی کنید. اما برای رایانه بازی و ویرایش ویدئو ، کارت گرافیک جداگانه (گسسته) مورد نیاز است.

هرچه پردازنده گران تر باشد ، هسته ویدئویی یکپارچه قوی تر است. در بین پردازنده های اینتل ، Core i7 دارای قوی ترین ویدئوی جاسازی شده است و پس از آن i5 ، i3 ، Pentium G و Celeron G.

پردازنده ها سری AMD Aدر سوکت FM2 +، هسته ویدیویی یکپارچه قوی تر از پردازنده های اینتل است. قدرتمندترین آنها A10 و پس از آن A8 ، A6 و A4 است.

پردازنده های سوکت AM3 + FX دارای هسته ویدئویی داخلی نیستند و در گذشته رایانه های گیمینگ ارزان قیمت با کارت گرافیک میان رده گسسته بودند.

همچنین ، اکثر پردازنده های AMD Athlon و Phenom دارای هسته ویدئویی داخلی نیستند و آنهایی که آن را روی سوکت بسیار قدیمی AM1 دارند.

پردازنده های Ryzen G دارای یک هسته ویدیویی Vega یکپارچه هستند که دو برابر قدرتمندتر از پردازنده های نسل قبلی از سری A8 و A10 است.

اگر قصد خرید یک کارت گرافیک مجزا را ندارید ، اما باز هم می خواهید هر از گاهی بازی های بی رقیبی انجام دهید ، بهتر است که پردازنده های Ryzen G را ترجیح دهید. اما انتظار نداشته باشید که گرافیک یکپارچه بازی های مدرن و سختگیرانه را به خود جلب کند. به حداکثر کاری که می تواند انجام دهد بازی های آنلاین و برخی بازی های بهینه سازی شده در تنظیمات گرافیکی کم تا متوسط ​​در وضوح HD (720 12 1280) ، در برخی موارد Full HD (1080 1920 1920) است. تست های پردازنده مورد نیاز خود را در Youtube ببینید و ببینید آیا برای شما مناسب است یا خیر.

7. سایر مشخصات پردازنده ها

همچنین ، پردازنده ها با پارامترهایی مانند فرایند تولید ، مصرف برق و اتلاف گرما مشخص می شوند.

7.1 فرایند ساخت

یک فرایند فنی ، فناوری است که توسط آن پردازنده ها تولید می شوند. چگونه تجهیزات مدرنو فناوری تولید ، فناوری فرآیند نازک تر است. مصرف برق و اتلاف گرما به شدت بستگی به فرآیند فنی پردازنده دارد. هرچه فناوری فرآیند نازک تر باشد ، پردازنده مقرون به صرفه تر و سردتر خواهد بود.

پردازنده های مدرن در فرایند 10 تا 45 نانومتر (نانومتر) تولید می شوند. هرچه مقدار کمتر باشد ، بهتر است. اما اول از همه ، بر مصرف برق و اتلاف حرارت مربوط به پردازنده تمرکز کنید ، که بعداً مورد بحث قرار می گیرد.

7.2 مصرف برق CPU

هرچه تعداد هسته ها و فرکانس پردازنده بیشتر باشد ، مصرف برق آن نیز بیشتر می شود. همچنین ، مصرف انرژی بستگی زیادی به فرایند تولید دارد. هرچه فرایند فنی نازک تر باشد ، مصرف انرژی کمتر است. نکته اصلی که باید در نظر گرفته شود این است که پردازنده قدرتمندقابل نصب بر روی مادربرد ضعیف نیست و به منبع تغذیه قوی تری نیاز دارد.

مصرف پردازنده های مدرن بین 25 تا 220 وات است. این پارامتر را می توان در بسته بندی آنها یا در وب سایت سازنده مطالعه کرد. پارامترهای مادربرد همچنین نشان می دهد که مصرف انرژی پردازنده برای چه نوع انرژی طراحی شده است.

7.3 اتلاف حرارت پردازنده

اتلاف حرارت پردازنده برابر با حداکثر توان مصرفی آن در نظر گرفته می شود. همچنین بر حسب وات اندازه گیری می شود و قدرت طراحی حرارتی (TDP) نامیده می شود. پردازنده های مدرن دارای TDP در محدوده 25-220 وات هستند. سعی کنید پردازنده ای با TDP پایین تر انتخاب کنید. محدوده مطلوب TDP 45-95 وات است.

8. چگونه می توان به ویژگی های پردازنده ها پی برد

همه مشخصات اصلی پردازنده ، مانند تعداد هسته ها ، فرکانس و حافظه نهان ، معمولاً در لیست قیمت فروشندگان نشان داده می شود.

همه پارامترهای یک پردازنده خاص را می توان در وب سایت های رسمی تولید کنندگان (Intel و AMD) روشن کرد:

با شماره مدل یا شماره سریالیافتن تمام ویژگی های هر پردازنده در سایت بسیار آسان است:

یا فقط شماره مدل خود را در کادر جستجو وارد کنید سیستم گوگلیا Yandex (به عنوان مثال ، "Ryzen 7 1800X").

9. مدل های پردازنده

مدل های پردازنده سالانه تغییر می کنند ، بنابراین در اینجا همه آنها را نمی دهم ، اما فقط یک سری (خط) پردازنده ها را ارائه می دهم ، که کمتر تغییر می کند و به راحتی می توانید حرکت کنید.

خرید پردازنده های سری مدرن تر را توصیه می کنم ، زیرا آنها از مولدتر هستند و از فناوری های جدید پشتیبانی می کنند. هرچه فرکانس پردازنده بیشتر باشد ، شماره مدل بعد از نام سری بالاتر است.

9.1 خطوط پردازنده اینتل

سریالهای قدیمی:

• سلرون - برای کارهای اداری (2 هسته)
• Pentium - برای چند رسانه ای و رایانه های شخصی بازی (2 هسته)

سریال های مدرن:

• Celeron G - برای کارهای اداری (2 هسته)
• Pentium G - برای رایانه های شخصی چند رسانه ای و بازی (2 هسته)
• Core i3-برای چند رسانه ای و رایانه های شخصی بازی (2-4 هسته)
• Core i5-برای رایانه های شخصی بازی متوسط ​​(4-6 هسته)
• Core i7 - برای بازی های قدرتمند و رایانه های شخصی حرفه ای (4-10 هسته)
• Core i9-برای رایانه های شخصی فوق العاده قدرتمند (12-18 هسته)

همه پردازنده های Core i7 ، i9 ، برخی از Core i3 و Pentium پشتیبانی می کنند فن آوری فوق العاده نخ، که بهره وری را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.

9.2 خطوط پردازنده AMD

سریالهای قدیمی:

• Sempron - برای کارهای اداری (2 هسته)
• Athlon - رایانه های شخصی چند رسانه ای و بازی (2 هسته)
• Phenom-برای رایانه های چند رسانه ای و بازی میان رده (2-4 هسته)

سریالهای منسوخ:

• A4 ، A6 - برای کارهای اداری (2 هسته)
• A8 ، A10 - برای کارهای اداری و بازیهای ساده (4 هسته)
• FX - برای ویرایش ویدئو و بازیهای خیلی سنگین (4-8 هسته)

سریال های مدرن:

• Ryzen 3 - رایانه های شخصی چند رسانه ای و بازی درجه یک (4 هسته)
• Ryzen 5-برای ویرایش ویدئو و رایانه های بازی میان رده (4-6 هسته)
• Ryzen 7 - برای رایانه های قدرتمند Gaming & Pro (4-8 هسته)
• Ryzen Threadripper - برای رایانه های شخصی حرفه ای قدرتمند (8-16 هسته)

پردازنده های Ryzen 5 ، 7 و Threadripper چند رشته ای هستند و با تعداد هسته های بالا ، آنها را برای ویرایش ویدئو انتخابی عالی می کند. علاوه بر این ، مدل هایی با "X" در انتهای علامت گذاری وجود دارد که فرکانس بالاتری دارند.

9.3 شروع مجدد قسمت ها

همچنین لازم به ذکر است که گاهی اوقات تولید کنندگان سری قدیمی را با سوکت های جدید راه اندازی می کنند. به عنوان مثال ، اینتل در حال حاضر دارای Celeron G و Pentium G با گرافیک یکپارچه است ، AMD خطوط پردازنده Athlon II و Phenom II را به روز کرده است. این پردازنده ها از نظر عملکرد کمی نسبت به نمونه های مدرن تر خود پایین تر هستند ، اما قیمت آنها به طور قابل توجهی افزایش می یابد.

9.4 تولید هسته و پردازنده

همراه با تغییر پریزها ، معمولاً نسل پردازنده ها نیز تغییر می کند. به عنوان مثال ، در سوکت 1150 ، پردازنده های 4 وجود داشت هسته نسل i7-4xxx ، روی سوکت 2011-3-نسل 5 Core i7-5xxx. با انتقال به سوکت 1151 ، پردازنده های نسل 6 Core i7-6xxx ظاهر شدند.

همچنین اتفاق می افتد که نسل پردازنده بدون تغییر سوکت تغییر می کند. به عنوان مثال ، در سوکت 1151 ، نسل هفتم پردازنده های Core i7-7xxx ظاهر شدند.

تغییر نسلی ناشی از بهبود معماری الکترونیکی پردازنده است که هسته نیز نامیده می شود. به عنوان مثال ، پردازنده های Core i7-6xxx بر اساس هسته ای با نام Skylake ساخته شده اند و Core i7-7xxx که جایگزین آنها در هسته شده است. دریاچه کابی.

مغزها می توانند داشته باشند تفاوت های مختلفاز کاملا سنگین تا کاملاً آرایشی. به عنوان مثال ، Kaby Lake با Skylake قبلی با گرافیک یکپارچه به روز شده و انسداد اورکلاک در گذرگاه پردازنده ها بدون شاخص K متفاوت است.

به طور مشابه ، تغییر هسته ها و نسل پردازنده های AMD در حال انجام است. به عنوان مثال ، پردازنده های FX-9xxx جایگزین پردازنده های FX-8xxx شده اند. تفاوت اصلی آنها فرکانس افزایش چشمگیر و در نتیجه انتشار گرما است. اما سوکت تغییر نکرده است ، اما AM3 + قدیمی باقی مانده است.

پردازنده های AMD FX دارای هسته های زیادی بودند که آخرین آنها Zambezi و Vishera هستند ، اما پردازنده های جدید و بسیار قوی تر Ryzen (هسته Zen) در سوکت AM4 و Ryzen (هسته Threadripper) در سوکت TR4 جایگزین آنها شدند.

10. اورکلاک پردازنده

پردازنده های Intel Core با "K" در انتهای برچسب دارای فرکانس پایه بالاتر و ضریب باز شده قفل شده هستند. برای عملکرد بهتر می توان آنها را به راحتی اورکلاک (اورکلاک) کرد ، اما مادربرد گران قیمت سری Z مورد نیاز است.

همه پردازنده های AMD FX و Ryzen را می توان با تغییر ضریب اورکلاک کرد ، اما پتانسیل اورکلاک آنها بسیار کم است. اورکلاک پردازنده های Ryzen توسط مادربردهای مبتنی بر چیپست های B350 ، X370 پشتیبانی می شود.

به طور کلی ، قابلیت اورکلاک پردازنده را امیدوارتر می کند ، زیرا در آینده ، با کمی عدم عملکرد ، امکان تغییر آن وجود ندارد ، بلکه به سادگی اورکلاک می شود.

11. بسته بندی و خنک کننده

پردازنده هایی با کلمه "BOX" در انتهای علامت گذاری در یک جعبه با کیفیت بالا بسته بندی شده و با کولر قابل فروش هستند.

اما برخی از پردازنده های جعبه ای گران تر ممکن است خنک کننده نداشته باشند.

اگر "سینی" یا "OEM" در انتهای علامت گذاری نوشته شده باشد ، بدین معنی است که پردازنده در یک سینی پلاستیکی کوچک بسته بندی شده است و در کیت کولر وجود ندارد.

خرید پردازنده های درجه یک مانند پنتیوم با کولر راحت تر و ارزان تر است. اما خرید یک پردازنده میان رده یا رده بالا اغلب سودآورتر است بدون خرید کولر و انتخاب جداگانه کولر مناسب برای آن. از نظر هزینه ، تقریباً یکسان خواهد بود ، اما از نظر سطح سرمایش و سر و صدا بسیار بهتر خواهد بود.

12. راه اندازی فیلترها در فروشگاه آنلاین

1. به بخش "پردازنده ها" در وب سایت فروشنده بروید.
2. سازنده (Intel یا AMD) را انتخاب کنید.
3. سوکت را انتخاب کنید (1151 ، AM4).
4. یک خط پردازنده (Pentium، i3، i5، i7، Ryzen) را انتخاب کنید.
5. نمونه را بر اساس قیمت مرتب کنید.
6. مرور پردازنده هایی که با پردازنده های ارزان قیمت شروع می شوند.
7. پردازنده ای با بالاترین تعداد نخ و فرکانس مناسب برای قیمت خریداری کنید.

به این ترتیب شما بهترین پردازنده قیمت / عملکردی را خواهید داشت که نیازهای شما را با کمترین هزینه ممکن برآورده می کند.

13. پیوندها

پردازنده Intel Core i7 8700
پردازنده اینتل Core i5 8600K
پردازنده اینتل پنتیوم G4600

پردازنده های مدرن شکل یک مستطیل کوچک دارند که به شکل ویفر سیلیکونی ارائه شده است. خود صفحه توسط یک محفظه پلاستیکی یا سرامیکی مخصوص محافظت می شود. همه مدارهای اساسی محافظت می شوند ، به لطف آنها ، عملکرد کامل CPU انجام می شود. اگر با ظاهرهمه چیز بسیار ساده است ، در مورد خود مدار و نحوه پردازش پردازنده چطور؟ بیایید نگاه دقیق تری به این موضوع بیندازیم.

CPU شامل تعداد کمی از عناصر مختلف است. هر یک از آنها عمل خود را انجام می دهند ، داده ها و کنترل منتقل می شود. کاربران عادی به تمایز پردازنده ها از نظر سرعت کلاک ، میزان حافظه نهان و هسته ها عادت دارند. اما این همه آن چیزی نیست که قابلیت اطمینان و قابل اطمینان را ارائه می دهد کار سریع... ارزش توجه ویژه به هر جزء را دارد.

معماری

طراحی داخلی CPU اغلب متفاوت از یکدیگر است ، هر خانواده مجموعه ای از ویژگی ها و عملکردهای خاص خود را دارد - این معماری آن نامیده می شود. در تصویر زیر می توانید نمونه ای از طراحی پردازنده را مشاهده کنید.

اما بسیاری از مردم در معماری پردازنده معنای کمی متفاوت داشتند. اگر آن را از نظر برنامه نویسی در نظر بگیریم ، آن را با توانایی اجرای مجموعه ای از کدها مشخص می کند. اگر CPU مدرن می خرید ، به احتمال زیاد متعلق به معماری x86 است.

هسته ها

قسمت اصلی CPU هسته نامیده می شود ، شامل تمام بلوک های لازم است و همچنین کارهای منطقی و حسابی را انجام می دهد. اگر به شکل زیر نگاه کنید ، می توانید بفهمید که هر بلوک عملکردی در هسته چگونه است:

1. ماژول واکشی دستورالعملدر اینجا ، دستورالعمل ها با آدرس مشخص می شوند ، که در پیشخوان فرمان نشان داده شده است. تعداد خواندن همزمان دستورات به طور مستقیم به تعداد بلوک های رمزگشایی نصب شده بستگی دارد ، که به بارگیری هر چرخه کار با بیشترین تعداد دستورالعمل کمک می کند.
2. پیش بینی گذارمسئول عملکرد بهینه واحد واکشی دستورالعمل است. توالی دستورات اجرایی ، بارگذاری خط لوله هسته را تعیین می کند.
3. ماژول رمزگشاییاین بخش از هسته مسئول تعریف برخی از فرایندها برای انجام وظایف است. وظیفه رمزگشایی به دلیل اندازه دستورالعمل متغیر بسیار مشکل است. در جدیدترین پردازنده ها ، چندین بلوک از این قبیل در یک هسته وجود دارد.
4. ماژول های نمونه گیری دادهآنها اطلاعات را از RAM یا حافظه پنهان می گیرند. آنها دقیقاً انتخاب داده ها را انجام می دهند ، که در حال حاضر برای اجرای دستورالعمل ضروری است.
5. بلوک کنترلخود نام از قبل از اهمیت این جزء صحبت می کند. در اصل ، این است عنصر اصلی و حیاتی، زیرا انرژی را بین همه بلوک ها توزیع می کند و به انجام هر اقدام به موقع کمک می کند.
6. ماژول ذخیره نتایج.این برای نوشتن پس از پایان پردازش دستورالعمل در RAM در نظر گرفته شده است. آدرس ذخیره در وظیفه در حال اجرا مشخص شده است.
7. عنصری از کار با وقفه. CPU به لطف عملکرد وقفه قادر است چندین کار را همزمان انجام دهد ، که به آن اجازه می دهد با رفتن به دستورالعمل دیگر ، پیشرفت یک برنامه را متوقف کند.
8. ثبت می کند.اینجاست که نتایج موقت دستورالعمل ها ذخیره می شوند ، این جزء را می توان یک روزه کوچک نامید رم... اغلب اندازه آن از چند صد بایت تجاوز نمی کند.
9. شمارنده فرماناین آدرس دستورالعمل ذخیره شده در چرخه پردازنده بعدی را ذخیره می کند.

گذرگاه سیستم

CPU گذرگاه سیستم دستگاه های موجود در رایانه را متصل می کند. فقط او مستقیماً به آن متصل است ، بقیه عناصر از طریق انواع کنترل کننده ها متصل می شوند. در خود گذرگاه ، خطوط سیگنال زیادی وجود دارد که اطلاعات از طریق آنها منتقل می شود. هر خط پروتکل خاص خود را دارد که به کنترل کننده ها اجازه می دهد تا با بقیه اجزای کامپیوتر متصل ارتباط برقرار کنند. گذرگاه فرکانس خود را دارد ، به ترتیب ، هرچه بیشتر باشد ، تبادل اطلاعات بین عناصر متصل کننده سیستم سریعتر انجام می شود.

حافظه پنهان

عملکرد CPU بستگی به توانایی آن در وصول دستورالعمل ها و داده ها از حافظه در اسرع وقت دارد. حافظه نهان زمان اجرای عملیات را کاهش می دهد زیرا به عنوان یک بافر موقت عمل می کند که انتقال فوری داده ها از CPU به RAM را فراهم می کند یا بالعکس.

ویژگی اصلی حافظه پنهان تفاوت در سطوح آن است. اگر زیاد باشد ، حافظه کندتر و بزرگتر می شود. سریعترین و کوچکترین حافظه سطح اول است. اصل عملکرد از این عنصربسیار ساده - CPU داده ها را از RAM می خواند و در حافظه پنهان هر سطحی قرار می دهد ، در حالی که اطلاعاتی را که مدت ها به آن دسترسی داشته اید حذف می کند. اگر پردازنده دوباره به این اطلاعات نیاز داشته باشد ، به لطف بافر موقت ، سریعتر آن را دریافت می کند.

سوکت (کانکتور)

از آنجا که پردازنده سوکت مخصوص خود (شکاف یا شکاف) خود را دارد ، می توانید در صورت خرابی و یا ارتقاء کامپیوتر به راحتی آن را تعویض کنید. بدون سوکت ، CPU به سادگی در مادربرد لحیم می شود و تعمیر یا تعویض آن بعداً دشوار می شود. شایان ذکر است که هر اتصال منحصراً برای نصب پردازنده های خاص طراحی شده است.

اغلب کاربران ناخواسته خرید می کنند پردازنده ناسازگارو مادربرد ، که مشکلات اضافی ایجاد می کند.

2. در طول توسعه خود ، ساختارهای نیمه هادی به طور مداوم در حال تحول هستند. بنابراین ، اصول ساخت پردازنده ها ، تعداد عناصر موجود در ترکیب آنها ، نحوه سازماندهی تعامل آنها ، دائما در حال تغییر است. بنابراین ، CPU هایی با اصول اولیه طراحی یکسان معمولاً پردازنده های معماری یکسانی نامیده می شوند. و این اصول را خود معماری پردازنده (یا معماری خرد) می نامند.

با وجود این ، در معماری یکسان ، برخی از پردازنده ها می توانند کاملاً متفاوت از یکدیگر باشند - فرکانس گذرگاه سیستم ، فرایند تولید ، ساختار و اندازه حافظه داخلی و غیره.

3. در هیچ موردی نباید ریزپردازنده را فقط با چنین شاخصی مانند فرکانس سیگنال ساعت ، که بر حسب مگا یا گیگاهرتز اندازه گیری می شود ، قضاوت کنید. گاهی اوقات "درصد" که سرعت ساعت پایینی دارد می تواند سودآورتر باشد. شاخص هایی مانند: تعداد چرخه های ساعت مورد نیاز برای اجرای یک فرمان ، تعداد دستوراتی که می تواند به طور همزمان اجرا کند و غیره بسیار مهم هستند.

ارزیابی قابلیت های پردازنده (ویژگی ها)

در زندگی روزمره ، هنگام ارزیابی قابلیت های پردازنده ، باید به شاخص های زیر توجه کنید (به عنوان یک قاعده ، آنها روی بسته بندی دستگاه یا لیست قیمت یا کاتالوگ فروشگاه نشان داده می شوند):

• تعداد هسته ها CPU های چند هسته ای شامل 2 ، 4 و ... بر روی یک قالب (در یک بسته) هستند. هسته های محاسباتی افزایش تعداد هسته ها یکی از مهمترین آنهاست راههای م effectiveثرافزایش چشمگیر قدرت پردازنده ها اما باید در نظر داشت که برنامه هایی که از چند هسته ای پشتیبانی نمی کنند (به عنوان یک قاعده ، این برنامه های قدیمی هستند) در پردازنده های چند هسته ای سریعتر کار نمی کنند ، زیرا نمی تواند از بیش از یک هسته استفاده کند.
• اندازه کش Cache یک حافظه داخلی بسیار سریع پردازنده است که در صورت لزوم برای جبران "وقفه" هنگام کار با RAM از آن به عنوان نوعی بافر استفاده می کند. منطقی است که هرچه حافظه پنهان بزرگتر باشد ، بهتر است.
• تعداد موضوعات - توانسیستم های. تعداد رشته ها اغلب با تعداد هسته ها یکسان نیست. به عنوان مثال ، Intel Core i7 چهار هسته ای در 8 رشته کار می کند و در عملکرد خود از بسیاری پردازنده های شش هسته ای بهتر عمل می کند.
• فرکانس ساعت مقداری است که نشان می دهد پردازنده در هر واحد زمان چند عملیات (چرخه) می تواند انجام دهد. منطقی است که هرچه فرکانس بیشتر باشد ، عملیات بیشتری می تواند انجام دهد ، به عنوان مثال. هرچه مولد تر می شود
• سرعت گذرگاه که CPU به آن متصل می شود به کنترلر سیستم واقع در مادربرد.
• فرایند فنی - هرچه کوچکتر باشد ، پردازنده انرژی کمتری مصرف می کند و بنابراین ، کمتر گرم می شود.

امروزه پردازنده ها فقط در تبلیغات نقش ویژه ای ایفا می کنند ، آنها با تمام وجود سعی می کنند متقاعد کنند که این پردازنده در رایانه است که جزء تعیین کننده است ، به ویژه سازنده ای مانند Intel. این س arال مطرح می شود: پردازنده مدرن چیست و به طور کلی پردازنده چیست؟

برای مدت طولانی ، یا به طور دقیق تر ، تا دهه 90 ، این پردازنده بود که عملکرد کامپیوتر را تعیین می کرد. پردازنده همه چیز را تعیین می کند ، اما امروز کاملاً اینطور نیست.

همه چیز توسط واحد پردازش مرکزی تعیین نمی شود و پردازنده های اینتل همیشه بر پردازنده های AMD ترجیح داده نمی شوند. به تازگی ، نقش سایر اجزای کامپیوتر به طور قابل توجهی افزایش یافته است و در خانه پردازنده ها به ندرت بیشترین نقش را دارند تنگنا، اما همچنین ، مانند دیگر اجزای کامپیوتر ، نیاز به بررسی بیشتری دارد ، زیرا بدون آن ، هیچ ماشین محاسباتی نمی تواند وجود داشته باشد. خود پردازنده ها مدتهاست که چند نوع رایانه نیستند ، زیرا تنوع رایانه ها زیاد شده است.

پردازنده (واحد پردازش مرکزی)یک میکرو مدار بسیار پیچیده است که کد ماشین را پردازش می کند و وظیفه انجام عملیات مختلف و کنترل لوازم جانبی رایانه را بر عهده دارد.

برای تعیین کوتاه پردازنده مرکزی ، اختصار - CPU ، و همچنین CPU بسیار رایج - واحد پردازش مرکزی ، که به عنوان واحد پردازش مرکزی ترجمه می شود ، تصویب می شود.

استفاده از ریزپردازنده ها

دستگاهی مانند پردازنده تقریباً در هر تجهیزات الکترونیکی یکپارچه شده است ، در مورد دستگاه هایی مانند تلویزیون و پخش کننده ویدئو ، حتی در اسباب بازی ها ، و خود تلفن های هوشمند در حال حاضر رایانه هستند ، البته با طراحی متفاوت.

چندین هسته CPU می توانند کارهای کاملاً متفاوتی را مستقل از یکدیگر انجام دهند. اگر کامپیوتر فقط یک کار را انجام دهد ، به دلیل موازی سازی عملیات معمولی ، اجرای آن تسریع می شود. عملکرد می تواند خط کاملاً واضحی را در پیش بگیرد.

ضریب فرکانس داخلی

سیگنال ها می توانند در داخل کریستال پردازنده با فرکانس بالا گردش کنند ، اگرچه پردازنده ها هنوز نمی توانند اجزای خارجی کامپیوتر را با فرکانس یکسان اداره کنند. از این نظر ، فرکانسی که مادربرد در آن کار می کند یک است و فرکانس پردازنده متفاوت است ، بیشتر است.

فرکانسی را که پردازنده از مادربرد دریافت می کند می توان مرجع نامید ، به نوبه خود آن را با ضریب داخلی ضرب می کند ، که منجر به فرکانس داخلی می شود ، که ضرب کننده داخلی نامیده می شود.

فرصتهای ضرب فرکانس داخلی اغلب توسط overlockers برای آزادسازی پتانسیل اورکلاک پردازنده استفاده می شود.

حافظه نهان CPU

پردازنده اطلاعات مربوط به کارهای بعدی را از RAM دریافت می کند ، اما در داخل میکروسیستم های پردازنده ، سیگنال ها با فرکانس بسیار بالایی پردازش می شوند و تماس ها با خود ماژول های RAM چندین برابر کمتر است.

ضریب بالای ضریب فرکانس داخلی زمانی م effectiveثرتر می شود که همه اطلاعات در داخل آن باشند ، به عنوان مثال ، در مقایسه با RAM ، یعنی از خارج.

پردازنده دارای سلولهای کمی برای پردازش داده ها به نام ثبات است که معمولاً تقریباً هیچ چیزی را در آن ذخیره نمی کند ، اما برای سرعت بخشیدن به کار پردازنده و با آن سیستم کامپیوتریفناوری ذخیره سازی یکپارچه شده است.

پول نقد را می توان نام برد مجموعه کوچکسلول های حافظه ، که به نوبه خود به عنوان یک بافر عمل می کنند. وقتی خواندن از حافظه مشترک رخ می دهد ، یک کپی در حافظه CPU ظاهر می شود. این امر ضروری است تا در صورت نیاز به داده های یکسان ، دسترسی به آنها در دسترس باشد ، یعنی در یک بافر ، که عملکرد را افزایش می دهد.

حافظه نهان در پردازنده های فعلی هرمی است:

1. حافظه پنهان سطح 1 کوچکترین اندازه است ، اما در عین حال سریعترین سرعت ، بخشی از کریستال پردازنده است. تولید شده با استفاده از فناوری های مشابه پردازنده ، بسیار گران است ، اما ارزش سرعت و قابلیت اطمینان را دارد. اگرچه در صدها کیلوبایت اندازه گیری می شود ، که بسیار کوچک است ، اما نقش مهمی در عملکرد دارد.
2. حافظه نهان سطح 2 - درست مانند سطح 1 ، بر روی کریستال پردازنده قرار دارد و در فرکانس هسته آن عمل می کند. در پردازنده های مدرن ، از صدها کیلوبایت تا چند مگابایت اندازه گیری می شود.
3. حافظه پنهان سطح 3 کندتر از سطوح قبلی این نوع حافظه است ، اما سریعتر از RAM است که مهم است و در دهها مگابایت اندازه گیری می شود.

اندازه های حافظه پنهان L1 و L2 بر عملکرد و هزینه پردازنده تأثیر می گذارد. سطح سوم حافظه نهان نوعی مزیت در عملکرد رایانه است ، اما هیچ یک از تولید کنندگان ریزپردازنده عجله ای برای نادیده گرفتن آن ندارند. حافظه پنهان سطح 4 وجود دارد و خود را در سیستم های چند پردازنده توجیه می کند ، به همین دلیل یافتن آن در رایانه معمولی امکان پذیر نخواهد بود.

سوکت نصب پردازنده (Soket)

درک آن فناوری های مدرنآنقدر پیشرفته نیست که پردازنده بتواند اطلاعات را از راه دور دریافت کند ، نباید متغیر باشد ، باید متصل شود ، به مادربرد متصل شود ، در آن نصب شده و با آن تعامل داشته باشد. این سوکت Soket نامیده می شود و فقط برای یک نوع خاص یا خانواده پردازنده مناسب است ، که با تولید کنندگان مختلف نیز متفاوت است.

پردازنده چیست: معماری و فرایند تکنولوژیکی

معماری پردازنده متعلق به اوست سازماندهی داخلی، چیدمان متفاوت عناصر نیز ویژگی های آن را تعیین می کند. معماری خود در یک خانواده کامل از پردازنده ها ذاتی است و تغییرات ایجاد شده و با هدف بهبود یا رفع خطاها را گام به گام می نامند.

فرایند تکنولوژیکی اندازه اجزای خود پردازنده را تعیین می کند و بر حسب نانومتر (nm) اندازه گیری می شود و اندازه کوچکتر ترانزیستورها اندازه کوچکتر خود پردازنده را تعیین می کند ، این همان چیزی است که توسعه CPU های آینده به آن می پردازد.

مصرف برق و اتلاف گرما

مصرف انرژی خود بستگی مستقیم به فناوری تولید پردازنده دارد. ابعاد کوچکتر و فرکانس های بالاتر با مصرف برق و اتلاف گرما رابطه مستقیم دارد.

برای کاهش مصرف برق و اتلاف گرما ، یک سیستم اتوماتیک صرفه جویی در انرژی برای تنظیم بار روی پردازنده ، به ترتیب در صورت عدم نیاز به عملکرد ، وجود دارد. رایانه های با کارایی بالا الزامی است سیستم خوبخنک کننده پردازنده

خلاصه مطالب مقاله - پاسخ به این سوال که پردازنده چیست:

پردازنده های روزهای ما توانایی کار چند کاناله با RAM را دارند ، به نوبه خود دستورالعمل های جدیدی ظاهر می شود که به لطف آن سطح عملکرد آن افزایش می یابد. توانایی پردازش گرافیک توسط خود پردازنده ، هزینه کمتری را هم برای خود پردازنده ها و هم به لطف آنها برای مجموعه های کامپیوتر اداری و خانگی ارائه می دهد. هسته های مجازی برای توزیع کاربردی تر عملکرد ظاهر می شوند ، فناوری ها در حال توسعه هستند و همراه آنها کامپیوتر و جزء دیگری از آن به عنوان پردازنده مرکزی.