پردازنده در کامپیوتر چیست؟ دائرالمعارف اصطلاحات پردازنده. اصل هسته پردازنده

طبقه بندی و انواع پردازنده ها. ویژگی های پردازنده

  واحد پردازش مرکزی.

مراحل توسعه پردازنده های مرکزی برای رایانه های شخصی. فن آوری های مدرن و راه حل های معماری. فناوری RISC و CISC. پارامترهای اصلی پردازنده ها. پردازنده های 32 بیتی و 64 بیتی. پردازنده های 32 بیتی از تولید کنندگان اصلی: اینتل ، AMD ، VIA. تجزیه و تحلیل مقایسه ای از ویژگی های پردازنده های مدرن. روند اصلی و چشم انداز توسعه.

دانش آموز باید بداند:

• مشخصات اصلی پردازنده ها.
• در مورد مراحل توسعه پردازنده ها؛
• انواع پردازنده؛
• مدل های جدید پردازنده مدرن؛

دانش آموز باید بتواند:

• مشخصات اصلی پردازنده را با استفاده از برنامه های آزمایشی تعیین کنید.

اهداف درس:

• - دانش آموزان را با اجزای اصلی پردازنده سیستم آشنا کنید.
• - انواع پردازنده ها و ویژگی های آنها را مطالعه کنید.
• - آموزش فرهنگ اطلاعاتی دانش آموزان ، توجه ، دقت ، نظم ، پشتکار.
• - توسعه علایق شناختی ، مهارتهای خودکنترلی و توانایی ترسیم آن.

پیشرفت کلاس:

قسمت نظری.

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

در حال حاضر ، اینتل بر بازار پردازنده مسلط است ، اما همیشه چنین نبوده است. اینتل به شدت با اختراع اولین پردازنده و ظاهر آن در بازار همراه است. نکته مهم اینتل و مایکروسافت در سال 1981 به وجود آمد ، هنگامی که IBM اولین کامپیوتر IBM را با پردازنده Intel 8088 (4.77 مگاهرتز) و سیستم عامل مایکروسافت دیسک (DOS) نسخه 1.0 منتشر کرد. از این لحظه به بعد ، تقریباً تمام رایانه های شخصی مجهز به پردازنده های اینتل و سیستم عامل مایکروسافت هستند.

• پارامترهای CPU

هنگام توصیف پارامترها و طراحی پردازنده ها ، اغلب سردرگمی ایجاد می شود. برخی از ویژگی های پردازنده ها ، از جمله ظرفیت باس داده و آدرس آدرس و همچنین سرعت را در نظر بگیرید.

پردازنده ها را می توان با توجه به دو پارامتر اصلی طبقه بندی کرد: ظرفیت و سرعت. سرعت CPU یک پارامتر بسیار ساده است. این در مگا هرتز (MHz) اندازه گیری می شود. 1 مگاهرتز برابر با یک میلیون چرخه ساعت در ثانیه است. هرچه سرعت بیشتر باشد ، بهتر (سرعت پردازنده سریعتر) خواهد بود. ظرفیت پردازنده یک پارامتر پیچیده تر است. پردازنده شامل سه دستگاه مهم است که ویژگی اصلی آن ظرفیت است:

• ورودی و خروجی اتوبوس داده؛
• ثبت داخلی؛
• آدرس آدرس حافظه

پردازنده هایی با فرکانس ساعت کمتر از 16 مگاهرتز فاقد کش داخلی هستند. در سیستم های حداکثر پردازنده 486 ، حافظه کش سریع روی برد سیستم نصب شده است. با شروع 486 پردازنده ، حافظه نهان سطح اول به طور مستقیم در کیس نصب شده و در فرکانس پردازنده کار می کند. و حافظه پنهان روی برد سیستم ، حافظه نهان سطح دوم نامیده شد. قبلاً در فرکانسهایی که مادربرد پشتیبانی می کرد کار می کرد.

در پردازنده های Pentium Pro و Pentium II ، حافظه کش سطح دوم در کیس نصب شده و از نظر جسمی یک تراشه جداگانه را نشان می دهد. بیشتر اوقات ، این حافظه در نیمه (پردازنده های Pentium II / III و AMD Athlon) یا حتی پایین تر (دو پنجم یا سوم) فرکانس هسته پردازنده اجرا می شود.

در پردازنده های Pentium Pro ، Pentium II / III Xeon ، پردازنده های مدرن Pentium III ، Celeron ، K6-3 ، Athlon (مدل 4) ، حافظه کش Duron با فرکانس هسته اجرا می شود. دلیل اینکه حافظه نهان سطح دوم در فرکانس پایینتری نسبت به هسته پردازنده کار می کند بسیار ساده است: ریزگردهای موجود در حافظه نهان موجود ، شرایط بازار را برآورده نمی کنند. اینتل تراشه کش با سرعت بالا را برای پردازنده Xeon ایجاد کرده است که هزینه آن بسیار بالا بود. با این حال ، ظهور فن آوری های جدید تولید پردازنده ، امکان استفاده از حافظه نهان در فرکانس اصلی را در پردازنده های ارزان قیمت نسل دوم Celeron فراهم کرده است. این طراحی توسط نسل دوم Intel Pentium III و همچنین پردازنده های AMD K6-3 ، Athlon و Duron وام گرفته شده است. چنین معماری که در حال حاضر تقریباً در تمام طراحی های اینتل و AMD مورد استفاده قرار می گیرد ، تنها روشی کم و بیش مقرون به صرفه برای استفاده از حافظه پنهان با سرعت بالا در سطح دوم است.

سرعت پردازنده

عملکرد یکی از ویژگی های پردازنده است که اغلب به روش های مختلفی تفسیر می شود. در این بخش با عملکرد پردازنده ها به طور کلی و بطور خاص پردازنده های اینتل آشنا می شوید.

عملکرد کامپیوتر تا حد زیادی به فرکانس ساعت بستگی دارد ، معمولاً در مگا هرتز (MHz) اندازه گیری می شود. با پارامترهای تشدید کننده کوارتز مشخص می شود ، که یک بلور کوارتز است که در یک ظرف قلع کوچک محصور شده است. تحت تأثیر ولتاژ الکتریکی ، نوسانات جریان الکتریکی در یک بلور کوارتز با فرکانس مشخص شده با شکل و اندازه بلور ایجاد می شود. فرکانس این جریان متناوب ، فرکانس ساعت خوانده می شود. تراشه های یک رایانه معمولی با فرکانس چند میلیون هرتز کار می کنند. (هرتز در هر ثانیه یک نوسان است.) سرعت در مگا هرتز اندازه گیری می شود ، یعنی. در میلیون ها چرخه در ثانیه. در شکل 1 نمودار یک سیگنال سینوسی را نشان می دهد.

  شکل 1. نمایش گرافیکی از مفهوم فرکانس ساعت

کمترین واحد زمان (کوانتومی) برای پردازنده به عنوان یک وسیله منطقی ، دوره فرکانس ساعت یا فقط یک چرخه ساعت است. هر عمل حداقل یک اندازه گیری طول می کشد. به عنوان مثال ، پردازنده Pentium II در سه چرخه به همراه چندین چرخه انتظار ، تبادل داده با حافظه را انجام می دهد. (حلقه انتظار چرخه ساعت است که در آن هیچ اتفاقی نمی افتد ؛ فقط لازم است تا پردازنده از گره های کندتر رایانه "فرار نکند".)

زمان لازم برای تکمیل دستورات نیز متفاوت است.

8086   و 8088 . در این پردازنده ها ، حدود 12 چرخه ساعت برای اجرای یک فرمان زمان لازم است.

286   و 386 . این پردازنده ها زمان لازم برای اجرای دستورالعمل ها را به تقریباً 4 چرخه ساعت کاهش دادند.

پردازنده 486 و بیشتر پردازنده های سازگار با نسل چهارم اینتل مانند 86 AMD 5 AMD ، این پارامتر را به 2 چرخه ساعت کاهش می دهد.

سری پنتیوم ، K6. معماری پردازنده های پنتیوم و سایر پردازنده های سازگار با نسل پنجم اینتل که در AMD و Cyrix ایجاد شده اند ، از جمله خط لوله های دستورالعمل دوگانه و سایر پیشرفت ها ، اجرای یک یا دو دستورالعمل را در یک چرخه ساعت واحد تضمین می کند.

Pentium Pro ، Pentium II / III / Celeron و Athlon / Duron. پردازنده های کلاس P6 و همچنین سایر پردازنده های نسل ششم ایجاد شده توسط AMD و Cyrix به شما امکان می دهند حداقل در سه چرخه ساعت حداقل سه دستورالعمل را اجرا کنید.

تعداد متفاوت چرخه های ساعت مورد نیاز برای اجرای دستورات ، مقایسه عملکرد رایانه ها را تنها بر اساس سرعت ساعت آنها (یعنی تعداد چرخه ساعت در ثانیه) دشوار می کند. چرا یک پردازنده سریعتر از دیگری با همان سرعت ساعت کار می کند؟ دلیل آن عملکرد است.

پردازنده 486 نسبت به 386th از سرعت بالاتری برخوردار است ، زیرا برای اجرای یک دستور به طور متوسط \u200b\u200bبه اندازه نیم چرخه ساعت به عنوان 386th نیاز دارد. و پردازنده پنتیوم دو برابر چرخه ساعت کمتر از 486 دارد. بنابراین ، پردازنده 486 با سرعت ساعت 133 مگاهرتز (مانند 5-16 AMD 86 AMD) حتی از پنتیوم کندتر است و دارای سرعت ساعت 75 مگاهرتز است! این امر به این دلیل است که در همان فرکانس ، پنتیوم دو برابر بیشتر از پردازنده 486 را اجرا می کند.پنتیم II و پنتیوم III تقریباً 50٪ سریعتر از پردازنده پنتیوم هستند که با همان فرکانس کار می کنند ، زیرا می توانند دستورات بیشتری را در دوره همان تعداد چرخه.

با مقایسه راندمان نسبی پردازنده ها ، می بینید که عملکرد یک پنتیوم III که در فرکانس ساعت 1000 مگاهرتز کار می کند ، از نظر تئوری با عملکرد یک پنتیوم که در فرکانس ساعت 1.500 مگاهرتز کار می کند ، برابر است ، که به نوبه خود ، از نظر تئوری با عملکرد یک پردازنده 486 که در فرکانس ساعت کار می کند ، برابر است. 3000 مگاهرتز ، و به نوبه خود ، از نظر تئوری برابر با عملکرد 386 یا 286 پردازنده است که در فرکانس ساعت 6000 مگاهرتز کار می کنند ، یا 8.088 ام که در فرکانس ساعت 12،000 مگاهرتز کار می کنند. اگر در نظر بگیرید که رایانه شخصی اصلی با پردازنده 8088 با فرکانس ساعت تنها 4.77 مگاهرتز کار می کند ، در این صورت رایانه های امروزی بیش از 1.5 هزار برابر سریعتر از آن هستند. بنابراین ، شما نمی توانید عملکرد رایانه ها را تنها بر اساس فرکانس ساعت مقایسه کنید؛ باید در نظر گرفت که عوامل دیگر بر کارآیی سیستم تأثیر می گذارند.

ارزیابی اثربخشی پردازنده مرکزی بسیار دشوار است. پردازنده های مرکزی با معماری داخلی مختلف دستورات را به روش های مختلفی اجرا می کنند: همان دستورالعمل ها در پردازنده های مختلف می توانند سریعتر یا کندتر اجرا شوند. برای یافتن یک اقدام رضایت بخش برای مقایسه CPU ها با معماری های مختلف که در فرکانس های مختلف ساعت کار می کنند ، اینتل یک سری مشخص از معیارها را اختراع کرد که می تواند در تراشه های اینتل انجام شود تا عملکرد نسبی پردازنده ها را اندازه گیری کند. این سیستم تست اخیراً برای اندازه گیری عملکرد پردازنده های 32 بیتی اصلاح شده است. این شاخص (یا شاخص) iCOMP 2.0 (عملکرد ریزپردازنده مقایسه ای Intel - راندمان مقایسه ای ریز پردازنده Intel) نامیده می شود. در حال حاضر ، نسخه سوم این فهرست استفاده می شود - iCOMP 3.0.

سرعت ساعت CPU

تقریباً تمام پردازنده های مدرن ، با شروع 486DX2 ، با فرکانس ساعت کار می کنند که برابر با محصول برخی ضرب در فرکانس ساعت مادربرد است. به عنوان مثال ، پردازنده Celeron 600 با سرعت ساعت نه برابر فرکانس ساعت مادربرد (66 مگاهرتز) کار می کند و پنتیوم III 1000 با سرعت ساعت هفت و نیم برابر فرکانس ساعت مادربرد (133 مگاهرتز) کار می کند. بیشتر مادربردها با 66 مگاهرتز کار می کردند. این فرکانس است که همه پردازنده های اینتل تا ابتدای سال 1998 از آن پشتیبانی می کردند ، و اخیراً این شرکت پردازنده ها و چیپست هایی با منطق سیستم تولید کرده است که می تواند در مادربردهایی طراحی شده برای 100 مگاهرتز کار کند. برخی پردازنده های Cyrix برای مادربردهای 75 مگاهرتز طراحی شده اند و بسیاری از مادربردهای پنتیوم نیز می توانند با همین فرکانس کار کنند. به طور معمول ، می توان سرعت و ضربدر ساعت سیستم را با استفاده از پرش یا سایر روشهای تنظیمات صفحه سیستم تنظیم کرد (برای مثال ، با انتخاب مقادیر مناسب در برنامه تنظیم BIOS).

در اواخر سال 1999 تراشه ها و مادربردهایی با فرکانس ساعت 133 مگاهرتز ظاهر شدند که از تمامی نسخه های مدرن پردازنده Pentium III پشتیبانی می کردند. در همان زمان ، AMD مادربردهای Athlon و تراشه های 100 مگاهرتز را با استفاده از فناوری انتقال داده های دوگانه منتشر کرد. این امر باعث افزایش سرعت انتقال داده بین پردازنده Athlon و تراشه اصلی تا 200 مگاهرتز می شود.

تا سال 2001 ، عملکرد اتوبوس های پردازنده AMD Athlon و Intel Itanium به 266 مگاهرتز افزایش یافت و اتوبوس های پردازنده پنتیوم 4 به 400 مگاهرتز افزایش یافت.

بعضی اوقات این سؤال پیش می آید که چرا پردازنده قدرتمند Itanium از یک باس پردازنده کندتر نسبت به پنتیوم 4 استفاده می کند. این سؤال بسیار مهم است! پاسخ ، به احتمال زیاد ، این است که این مؤلفه ها توسط گروه های کاملاً متفاوتی از توسعه دهندگان با اهداف و اهداف مختلف ایجاد شده اند. پردازنده Itanium که در رابطه با HP (Hewlett Packard) توسعه یافته است ، برای استفاده از حافظه با میزان داده های مضاعف (DDR) طراحی شده است ، که به نوبه خود ، با یک ساعت 266 مگاهرتز اجرا می شود که برای خانواده سرور مناسب تر است. مکاتبات بین سرعت باس پردازنده و حافظه حافظه به شما امکان می دهد بالاترین عملکرد را بدست آورید ، بنابراین ، سیستمی با استفاده از DDR SDRAM بهتر کار می کند اگر فرکانس ساعت باس پردازنده (CPU) نیز برابر با 266 مگاهرتز باشد.

از طرف دیگر ، پنتیوم 4 برای استفاده از RDRAM طراحی شده است ، بنابراین سرعت اتوبوس سیستم با سرعت RDRAM مطابقت دارد. لطفا توجه داشته باشید که عملکرد اتوبوس مانند هر پردازنده ای که توسط اینتل منتشر شده ممکن است در آینده تغییر کند.

رایانه های مدرن از مولد فرکانس متغیر استفاده می کنند ، معمولاً در مادربرد قرار دارد. فرکانس مرجع را برای مادربرد و پردازنده تولید می کند. در بیشتر مادربردهای پردازنده Pentium ، می توانید یکی از سرعتهای سه یا چهار ساعت را تنظیم کنید. امروزه نسخه های زیادی از پردازنده ها وجود دارد که بسته به فرکانس ساعت یک مادربرد خاص ، در فرکانس های مختلف کار می کنند. به عنوان مثال ، عملکرد بیشتر پردازنده های پنتیوم چندین برابر سریعتر از مادربرد است.

مساوی بودن همه موارد (انواع پردازنده ، تعداد چرخه انتظار هنگام دسترسی به حافظه و ظرفیت اتوبوس های داده) ، دو کامپیوتر را می توان با فرکانسهای ساعت خود مقایسه کرد. با این حال ، این باید با دقت انجام شود: عملکرد رایانه همچنین به عوامل دیگر بستگی دارد (به ویژه ، مواردی که تحت تأثیر ویژگی های طراحی حافظه قرار دارند). به عنوان مثال ، رایانه ای که سرعت ساعت پایین تری داشته باشد ، ممکن است سریعتر از آنچه انتظار دارید اجرا شود و سیستمی با سرعت ساعت اسمی بالاتر از آن چیزی که باید باشد کندتر باشد. عامل تعیین کننده در این حالت معماری ، طراحی و پایه عنصر رم سیستم است.

در طی مراحل تولید ، فرکانسهای مختلف ساعت ، دما و فشار مورد آزمایش قرار می گیرند. پس از آن ، آنها مشخص می شوند ، در جایی که حداکثر فرکانس عملکرد در کل دامنه استفاده شده از دما و فشارهایی که ممکن است در شرایط عادی رخ دهند نشان داده شده است. سیستم نماد گذاری بسیار ساده است ، بنابراین می توانید به تنهایی آنرا بفهمید.

• عملکرد پردازنده Cyrix

در علامت گذاری پردازنده های Cyrix / IBM 6 × 86 ، از مقیاس PR (رتبه بندی عملکرد) استفاده می شود ، مقادیری که بر روی آن برابر نیست با فرکانس ساعت واقعی در مگا هرتز. به عنوان مثال ، پردازنده Cyrix 6x86MX / MII-PR366 در واقع با فرکانس ساعت 250 مگاهرتز (100 2.5 2.5 مگاهرتز) کار می کند. فرکانس ساعت مادربرد پردازنده مشخص شده باید هنگام نصب یک پردازنده با فرکانس ساعت 250 و نه 366 مگاهرتز تنظیم شود (همانطور که از علامت گذاری بر روی شماره 366 فرض می شود).

لطفا توجه داشته باشید که یک پردازنده با Cyrix 6x86MX-PR200 می تواند در فرکانس های ساعت 150 ، 165 ، 166 یا 180 مگاهرتز کار کند ، اما در فرکانس 200 مگاهرتز نباشد. این ارزیابی عملکرد قرار است با پردازنده های اصلی Intel Pentium مقایسه شود (Celeron ، Pentium II یا Pentium III در این ارزیابی گنجانده نشده اند).

فرض بر این است که امتیاز عملکرد (P-Rating) سرعت پردازنده را در رابطه با Intel Pentium تعیین می کند. اما لازم به ذکر است که پردازنده مقایسه شده Cyrix دارای فناوری MMX نیست ، حافظه کش سطح اول آن کوچکتر است ، پلتفرم مادربرد و چیپست از نسخه نسبتاً قدیمی هستند و از حافظه آهسته تر نیز یاد نمی شود. به همین دلایل ، مقیاس P-Rating هنگام مقایسه پردازنده های Cyrix با Celeron ، Pentium II یا Pentium III ناکارآمد است ، به این معنی که آنها با عملکرد واقعی ارزیابی می شوند. به عبارت دیگر ، پردازنده Cyrix 6x86MX / MII-PR366 تنها با فرکانس ساعت 250 مگاهرتز کار می کند و می توان با پردازنده های اینتل با سرعت ساعت مشابه مقایسه کرد. من معتقدم که نشان دادن MII-366 برای پردازنده ای که در واقع با سرعت 250 مگاهرتز کار می کند ، کمترین بیان ، تا حدودی گمراه کننده است.

• عملکرد پردازنده AMD

به همین ترتیب ، عملکرد پردازنده های سری K5 AMD مقایسه می شود. ارزیابی عملکرد سری K6 و Athlon نشانگر فرکانس عملیاتی واقعی است. در پردازنده های خانواده Athlon ، اتوبوس با دو برابر فرکانس مادربرد (200 مگاهرتز) حرکت می کند.

اتوبوس داده

یكی از رایج ترین ویژگی های پردازنده ، عمق بیت داده های باس و آدرس آن است. اتوبوس مجموعه ای از اتصالات است که از طریق آن سیگنال های مختلفی منتقل می شوند. تصور کنید یک جفت سیم از یک انتهای یک ساختمان به طرف دیگر در حال اجرا است. اگر یک ژنراتور ولتاژ 220 ولت را به این سیم ها وصل کنید و سوکت ها را در امتداد خط ترتیب دهید ، یک اتوبوس دریافت می کنید. صرف نظر از اینکه کدام پریز وصل شده باشد ، شما همیشه همان سیگنال را دریافت خواهید کرد ، در این حالت 220 ولت جریان متناوب. هر خط انتقال (یا متوسط \u200b\u200bبرای انتقال سیگنال) که بیش از یک خروجی داشته باشد را می توان باس نامید. یک رایانه معمولی دارای چندین اتوبوس داخلی و خارجی است و هر پردازنده برای انتقال آدرس و داده های حافظه دو اتوبوس اصلی دارد: یک باس داده و یک اتوبوس آدرس.

وقتی صحبت از اتوبوس پردازنده می شود ، بیشتر آنها به معنای اتوبوس داده است ، که به عنوان مجموعه ای از اتصالات (یا پین ها) برای انتقال یا دریافت داده ارائه می شود. هرچه سیگنال های بیشتری به طور همزمان به اتوبوس فرستاده شوند ، داده های بیشتری از طریق آن برای یک بازه زمانی مشخص منتقل می شوند و سریعتر کار می کنند. عرض اتوبوس داده مشابه تعداد خطوط در بزرگراه است. همانطور که افزایش تعداد خطوط به شما امکان می دهد تا جریان اتومبیل ها را در طول بزرگراه افزایش دهید ، افزایش ظرفیت به شما امکان می دهد بهره وری را افزایش دهید.

داده ها در رایانه در فواصل منظم به شکل اعداد منتقل می شوند. برای انتقال یک بیت داده در یک بازه زمانی مشخص ، یک سیگنال ولتاژ سطح بالا (حدود 5 ولت) ارسال می شود و برای انتقال بیت داده صفر - سیگنال ولتاژ سطح پایین (در حدود 0 ولت). هرچه تعداد خط بیشتر باشد ، بیت های بیشتری در همان زمان قابل انتقال هستند. پردازنده های 286 و 386SX از 16 اتصال برای انتقال و دریافت داده های باینری استفاده می کنند ، بنابراین باس داده آنها 16 بیتی در نظر گرفته می شود. یک پردازنده 32 بیتی مانند 486 یا 386DX دارای دو برابر تعداد اتصالات است ، بنابراین دو برابر بیشتر از داده ها را در هر واحد زمان 16 بیتی انتقال می دهد. پردازنده های مدرن مانند Pentium دارای اتوبوس داده خارجی 64 بیتی هستند. این بدان معنی است که پردازنده های پنتیوم ، از جمله اصلی Pentium ، Pentium Pro و Pentium II ، می توانند همزمان 64 بیت داده را به حافظه سیستم انتقال دهند (یا از آن دریافت کنند).

تصور کنید یک تایر بزرگراه است که اتومبیل در امتداد آن حرکت می کند. اگر آزادراه در هر جهت فقط یک خط داشته باشد ، در این صورت فقط یک اتومبیل می تواند در یک نقطه خاص از زمان در یک مسیر حرکت کند. به عنوان مثال اگر می خواهید ظرفیت جاده را دو برابر کنید ، باید با افزودن یک خط دیگر در هر جهت ، آن را گسترش دهید. بنابراین ، میکروچیپ 8 بیتی می تواند به عنوان یک بزرگراه تک لاین نشان داده شود ، زیرا در هر لحظه از زمان فقط یک بایت داده از آن عبور می کند (یک بایت هشت بیت است). به طور مشابه ، یک اتوبوس داده 32 بیتی می تواند چهار بایت اطلاعات را به طور همزمان منتقل کند ، و یک اتوبوس داده 64 بیتی شبیه به آزادراه هشت لاین است! این بزرگراه با تعداد خطوط مشخص می شود ، و پردازنده از نظر ظرفیت باس داده آن مشخص می شود. اگر کتابچه راهنمای کاربر یا توضیحات فنی به یک کامپیوتر 32 بیتی یا 64 بیتی اشاره داشته باشد ، معمولاً منظور ما از عمق بیت داده پردازنده است. روی آن می توانید تقریباً عملکرد پردازنده و بنابراین کل کامپیوتر را ارزیابی کنید.

ظرفیت باس داده پردازنده ظرفیت بانک حافظه را نیز تعیین می کند. این بدان معنی است که یک پردازنده 32 بیتی مانند کلاس 486 از حافظه می خواند یا همزمان 32 بیت را به حافظه می نویسد. پردازنده های کلاس پنتیوم ، از جمله پنتیوم سوم و سلرون ، از حافظه می خوانند یا 64 بیت را به طور همزمان می نویسند.

• حافظه نهان سطح اول

در کلیه پردازنده ها ، از 486 شروع می شود ، یک کنترلر کش (سطح اول) با حافظه نهان 8KB در پردازنده های 486DX و همچنین 32 ، 64 Kbytes و بیشتر در مدل های مدرن وجود دارد. حافظه نهان حافظه پر سرعت است که برای ذخیره سازی موقت کد برنامه و داده ها طراحی شده است. درخواست تجدیدنظر در حافظه نهان داخلی بدون حالت انتظار انجام می شود ، زیرا سرعت آن مطابق با قابلیت های پردازنده است ، یعنی حافظه نهان سطح اول (یا حافظه نهان داخلی) با فرکانس پردازنده اجرا می شود.

استفاده از حافظه پنهان ، خطای سنتی رایانه را کاهش می دهد ، یعنی اینکه RAM کندتر از پردازنده مرکزی کار می کند (اثر موسوم به "تنگنا"). به لطف حافظه نهان ، پردازنده مجبور نیست منتظر بماند تا قسمت بعدی کد برنامه یا اطلاعات از حافظه اصلی نسبتاً کند حاصل شود ، که منجر به افزایش قابل توجه عملکرد می شود.

در پردازنده های مدرن ، حافظه پنهان داخلی نقش مهمتری را ایفا می کند ، زیرا اغلب تنها نوع حافظه در کل سیستم است که می تواند همزمان با پردازنده کار کند. اکثر پردازنده های مدرن از ضریب ساعت استفاده می کنند ؛ بنابراین ، آنها با فرکانس چندین برابر بیشتر از فرکانس ساعت مادربرد که به آنها متصل هستند ، کار می کنند.

• حافظه نهان L2

به منظور کاهش سرعت قابل توجه کاهش سرعت سیستم که در هر خطای حافظه نهان رخ می دهد ، از کش سطح دوم استفاده می شود.

حافظه پنهان ثانویه برای پردازنده های پنتیوم در مادربرد قرار دارد ، در حالی که برای Pentium Pro و Pentium II در داخل کیس پردازنده قرار دارد. با انتقال حافظه نهان ثانویه به پردازنده ، می توانید آن را با سرعت بالاتر از مادربرد کار کنید - همان پردازنده خود. با افزایش فرکانس ساعت ، زمان چرخه کاهش می یابد.

تا به امروز سرعت استاندارد مادربرد 66 ، 100 یا 133 مگاهرتز است ، اما برخی پردازنده ها با فرکانس ساعت 600 مگاهرتز یا بالاتر کار می کنند. در سیستم های جدید از حافظه نهان در مادربرد استفاده نمی شود ، زیرا ماژول های سریع SDRAM یا RDRAM مورد استفاده در سیستم های مدرن Pentium II / Celeron / III می توانند با فرکانس ساعت مادربرد کار کنند.

پردازنده های Celeron با فرکانس ساعت 300 مگاهرتز یا بالاتر و همچنین پردازنده های پنتیوم III با فرکانس بیش از 600 مگاهرتز ، دارای حافظه کش سطح دوم هستند که سرعت آن برابر با فرکانس هسته پردازنده است. حافظه کش داخلی پردازنده های Duron و جدیدترین مدل های Athlon نیز با فرکانس پردازنده کار می کند. نسخه های اولیه پردازنده های Athlon و همچنین Pentium II و III از حافظه نهان خارجی با فرکانس کاری برابر با نصف ، دو پنجم یا یک سوم فرکانس ساعت پردازنده استفاده می کنند. همانطور که مشاهده می کنید ، محدوده سرعت حافظه نهان موجود ، با شروع فرکانس کامل پردازنده مرکزی و با پایان دادن به فرکانس پایین حافظه اصلی ، به شما امکان می دهد مدت زمان حالت آماده به کار را که پردازنده در برابر آن مقاومت می کند ، به حداقل برساند. این اجازه می دهد تا پردازنده با فرکانس نزدیک به سرعت واقعی خود کار کند.

• فناوری MMX

بسته به متن ، MMX می تواند به معنای پسوندهای چند رسانه ای یا پسوندهای ریاضی ماتریس باشد. از فن آوری MMX در پردازنده های قدیمی Pentium نسل پنجم استفاده شده است (شکل 2) به عنوان افزونه ای که باعث تسریع در فشرده سازی / رفع فشار ، دستکاری تصویر ، رمزگذاری و عملیات I / O می شود - تقریباً در کلیه برنامه هایی که در بسیاری از برنامه های مدرن استفاده می شود.

دو پیشرفت مهم در معماری پردازنده های MMX وجود دارد.

نکته اول ، اساسی این است که تمام تراشه های MMX دارای حافظه داخلی داخلی بزرگتر از همتایان خود هستند که از این فناوری استفاده نمی کنند. این امر باعث می شود راندمان اجرای هر برنامه و کلیه نرم افزارها صرف نظر از اینکه در واقع از دستورالعمل های MMX استفاده می کند یا خیر.

• فناوری SSE

در فوریه 1999 ، اینتل پردازنده عمومی Pentium III را معرفی کرد که حاوی بروزرسانی در فناوری MMX با نام SSE (Streaming SIMD Extensions - Streaming SIMD Extensions) بود. تا این مرحله ، دستورالعمل های SSE از دستورالعمل های جدید Katmai New Instructions (KNI) نامیده می شدند زیرا در ابتدا در پردازنده Pentium III با نام Katmai قرار داشتند. پردازنده های Celeron 533A و بالاتر ، بر اساس هسته Pentium III ، از دستورالعمل های SSE نیز پشتیبانی می کنند. نسخه های اولیه پردازنده Pentium II و همچنین Celeron 533 و پایین تر (بر اساس هسته Pentium II) از SSE پشتیبانی نمی کنند.

فن آوری های جدید SSE به شما امکان می دهند تا با گرافیک های سه بعدی ، جریان های صوتی و تصویری (پخش دی وی دی) و همچنین برنامه های تشخیص صدا ، به طور مؤثر کار کنید. به طور کلی ، SSE مزایای زیر را ارائه می دهد:

• وضوح / کیفیت بالاتر هنگام مشاهده و پردازش تصاویر گرافیکی.
• بهبود کیفیت پخش فایلهای صوتی و تصویری با فرمت MPEG2 و
• رمزگذاری و رمزگشایی همزمان فرمت MPEG2 در برنامه های چندرسانه ای.
• کاهش استفاده از CPU و افزایش دقت / پاسخ سرعت هنگام
• اجرای نرم افزار تشخیص گفتار.

دستورالعمل های SSE و SSE2 به خصوص برای رمزگشایی پرونده های MPEG2 ، که استاندارد فشرده سازی صوتی و تصویری است که در DVD ها استفاده می شود ، مؤثر است.

یكی از مهمترین مزایای SSE در رابطه با MMX ، پشتیبانی از عملیات SIMD-floating point است كه هنگام پردازش تصاویر گرافیك سه بعدی بسیار مهم است. فناوری SIMD مانند MMX به شما امکان می دهد چندین پردازنده را همزمان انجام دهید که پردازنده یک فرمان را دریافت کند.

• فناوری 3DNow و پیشرفته 3DNow

فناوری 3DNow در پاسخ به اجرای پشتیبانی از دستورالعمل های SSE در پردازنده های اینتل توسط AMD توسعه داده شد. برای اولین بار (مه 1998) ، 3DNow در پردازنده های AMD K6 پیاده سازی شد و Enhanced 3DNow در پردازنده های Athlon و Duron بیشتر توسعه یافت. مانند SSE ، فناوریهای 3DNow و Enhanced 3DNow برای تسریع پردازش گرافیک های سه بعدی ، چندرسانه ای و سایر محاسبات فشرده طراحی شده اند.

سوالات امنیتی

1. کدام دستگاه ها حداقل ترکیب کامپیوتر را ارائه می دهند؟
2. طبقه بندی از انواع مختلف حافظه. هدف آنها چیست؟
3. مراحل اصلی توسعه TSI چیست؟
4. چه چیزی در مؤلفه های اصلی مادربرد رایانه شخصی موجود است؟
5. منظور از اتوبوس های رایانه ای چیست؟
6. چه پارامترهایی عملکرد پردازنده را توصیف می کنند؟
7. مشخصات اصلی تراشه های حافظه چیست؟

  - این مؤلفه اصلی محاسباتی است که سرعت کل کامپیوتر را بسیار تحت تأثیر قرار می دهد. بنابراین ، معمولاً هنگام انتخاب پیکربندی رایانه ، ابتدا پردازنده و سپس همه موارد دیگر را انتخاب می کنند.

برای کارهای ساده

اگر از رایانه برای کار با اسناد و اینترنت استفاده شود ، یک پردازنده ارزان قیمت با یک هسته ویدیوی داخلی Pentium G5400 / 5500/5600 (2 هسته / 4 موضوع) ، که فقط در فرکانس کمی متفاوت هستند ، برای شما مناسب است.

برای ویرایش ویدیو

برای ویرایش ویدیو ، بهتر است از پردازنده مدرن چند رشته AMD Ryzen 5/7 مدرن (6-8 هسته / 12-16 موضوع) استفاده کنید که در کنار آن با یک کارت ویدیوی خوب ، بازی ها را نیز به خوبی انجام خواهد داد.
پردازنده AMD Ryzen 5 2600

برای یک رایانه بازی متوسط

برای یک کامپیوتر بازی کاملاً متوسط \u200b\u200b، بهتر است Core i3-8100 / 8300 را بگیرید ، آنها دارای 4 هسته صادق هستند و در بازی هایی با کارت های گرافیکی میان رده (GTX 1050/1060/1070) عملکرد خوبی دارند.
پردازنده Intel Core i3 8100

برای یک رایانه بازی قدرتمند

برای یک کامپیوتر بازی قدرتمند ، بهتر است از 6 هسته ای Core i5-8400 / 8500/8600 و برای رایانه شخصی با کارت گرافیک i7-8700 top-end (6 هسته / 12 رشته) استفاده کنید. این پردازنده ها بهترین نتیجه را در بازی ها نشان می دهند و قادرند کارتهای ویدیوی قدرتمند را کاملاً فاش کنند (GTX 1080/2080).
پردازنده Intel Core i5 8400

در هر صورت هر چه هسته بیشتر و فرکانس پردازنده بالاتر باشد ، بهتر است. روی توانایی های مالی خود متمرکز شوید.

2. نحوه کار پردازنده

پردازنده مرکزی از یک برد مدار چاپی با کریستال سیلیکون و عناصر الکترونیکی مختلف تشکیل شده است. این کریستال با یک پوشش فلزی خاص پوشانده شده است که از آسیب دیدن جلوگیری می کند و توزیع کننده گرما است.

در طرف دیگر تخته پاها (یا پدهای) وجود دارد که از طریق آن پردازنده به مادربرد متصل می شود.

3. تولید کنندگان پردازنده

پردازنده های رایانه توسط دو شرکت بزرگ - Intel و AMD در چندین کارخانه پیشرفته در دنیا تولید می شوند. بنابراین ، پردازنده صرف نظر از سازنده ، قابل اطمینان ترین مؤلفه رایانه است.

اینتل پیشرو در توسعه فن آوری های مورد استفاده در پردازنده های مدرن است. AMD تا حدودی تجربه خود را اتخاذ می کند ، چیزی را به آن اضافه می کند و سیاست قیمت گذاری دموکراتیک تر را دنبال می کند.

4- تفاوت بین پردازنده های اینتل و AMD چیست؟

پردازنده های اینتل و AMD عمدتاً از نظر معماری (مدار الکترونیکی) متفاوت هستند. برخی با بعضی از کارها بهتر عمل می کنند ، بعضی دیگر با بعضی دیگر.

پردازنده های Intel Core عموما از عملکرد اصلی بالاتری برخوردار هستند که در بیشتر بازی های مدرن از پردازنده های AMD Ryzen جلوتر است و برای ساخت رایانه های بازی قدرتمند مناسب تر هستند.

پردازنده های AMD Ryzen ، به نوبه خود ، از وظایف چند رشته ای مانند ویرایش فیلم بهره می برند ، در اصل ، آنها در بازی ها از Intel Core چندان فرومایه نیستند و برای یک کامپیوتر جهانی که هم برای کارهای حرفه ای و هم برای بازی ها استفاده می شود ، مناسب هستند.

در انصاف ، شایان ذکر است که پردازنده های قدیمی ارزان قیمت AMD FX-8xxx با 8 هسته بدنی کار خوبی در زمینه ویرایش ویدیو می کنند و می توانند به عنوان گزینه بودجه برای این اهداف استفاده شوند. اما آنها برای بازی ها از نظر بدتری برخوردار هستند و در مادربردها با سوکت منسوخ AM3 + نصب شده اند که جایگزینی قطعات در آینده به منظور بهبود یا تعمیر کامپیوتر مشکل خواهد بود. بنابراین بهتر است یک پردازنده مدرن AMD Ryzen و مادربرد مربوطه را در سوکت AM4 خریداری کنید.

   اگر بودجه شما محدود است ، اما در آینده می خواهید یک کامپیوتر قدرتمند داشته باشید ، ابتدا می توانید یک مدل ارزان قیمت دریافت کنید و بعد از 2-3 سال پردازنده را به یک قدرتمندتر تغییر دهید.

5. سوکت CPU

سوکت سوکت برای اتصال پردازنده به مادربرد است. سوکت های پردازنده یا به تعداد پاهای پردازنده یا با تعیین الفبایی به صلاحدید سازنده مشخص می شوند.

پریزهای CPU دائماً دستخوش تغییر می شوند و از سال به سال تغییرات بیشتر و بیشتری ظاهر می شود. توصیه کلی برای خرید پردازنده با مدرن ترین سوکت. با این کار امکان تعویض پردازنده و مادربرد در چند سال آینده فراهم می شود.

سوکت پردازنده اینتل

• کاملاً منسوخ: 478 ، 775 ، 1155 ، 1156 ، 1150 ، 2011
• مستهجن: 1151 ، 2011-3
• مدرن: 1151-v2 ، 2066

سوکت پردازنده AMD

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

پریزهای پردازنده و مادربرد باید یکسان باشند ، در غیر این صورت پردازنده به سادگی نصب نخواهد کرد. امروزه مهمترین پردازنده ها با پریزهای زیر هستند.

اینتل 1150   - آنها هنوز در حال فروش هستند ، اما طی چند سال آینده آنها دیگر از کار خود خارج می شوند و جایگزینی پردازنده یا مادربرد مشکل ساز تر می شود. آنها طیف گسترده ای دارند - از ارزان ترین تا کاملاً قدرتمند.

اینتل 1151   - پردازنده های مدرن ، که خیلی گران نیستند ، اما بسیار امیدوار کننده تر هستند. آنها طیف گسترده ای دارند - از ارزان ترین تا کاملاً قدرتمند.

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

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

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

AMD FM2 +   - پردازنده هایی با گرافیک یکپارچه برای کارهای اداری و ساده ترین بازی ها. در این ترکیب پردازنده های بسیار بودجه ای و کلاس متوسط \u200b\u200bوجود دارند.

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

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

AMD TR4   - برترین پردازنده های قدرتمند و گران قیمت 8/12/16 هسته ای برای رایانه های شخصی.

در نظر گرفتن دستیابی به رایانه در پریزهای قدیمی کاربردی نیست. به طور کلی ، من توصیه می کنم که انتخاب پردازنده ها را در پریزهای 1151 و AM4 محدود کنید ، زیرا آنها مدرن ترین هستند و به شما امکان می دهند برای هر بودجه ، یک کامپیوتر نسبتاً قدرتمند بسازید.

6. مشخصات اصلی پردازنده ها

تمام پردازنده ها ، صرف نظر از سازنده ، در تعداد هسته ، نخ ، فرکانس ، اندازه حافظه پنهان ، فرکانس رم پشتیبانی شده ، وجود یک هسته ویدیوی یکپارچه و برخی پارامترهای دیگر متفاوت هستند.

6.1. تعداد هسته

تعداد هسته بیشترین تأثیر را در عملکرد پردازنده دارد. کامپیوتر یا دفتر چندرسانه ای حداقل به یک پردازنده 2 هسته ای نیاز دارد. اگر قرار است رایانه برای بازی های مدرن مورد استفاده قرار گیرد ، به پردازنده ای با حداقل 4 هسته نیاز دارد. یک پردازنده با هسته های 6-8 برای ویرایش فیلم و برنامه های حرفه ای سنگین مناسب است. قدرتمندترین 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 موضوعات

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

یک پردازنده با 2 هسته و پشتیبانی Hyper-treading نزدیک به 4 هسته ای در عملکرد است و با 4 هسته و Hyper-treading نزدیک به 8 هسته ای است. به عنوان مثال ، Core i3-6100 (2 هسته / 4 نخ) دو برابر پنتیوم 2 هسته ای بدون Hyper-treading قدرتمند است ، اما هنوز هم کمی ضعیف تر از صادقانه 4 هسته ای Core i5 است. اما پردازنده های Core i5 از Hyper-treading پشتیبانی نمی کنند ، بنابراین نسبت به پردازنده های Core i7 بطور قابل توجهی پایین تر هستند (4 هسته / 8 رشته).

پردازنده های Ryzen 5 و 7 به ترتیب دارای هسته 4/6/8 و موضوعات 8/12/16 هستند که باعث می شود آنها در کارهای دیگری مانند ویرایش ویدیو پادشاهی کنند. خانواده پردازنده جدید Ryzen Threadripper دارای پردازنده هایی با حداکثر 16 هسته و 32 رشته هستند. اما پردازنده های جوان دیگری از سری Ryzen 3 وجود دارند که چند رشته ای نیستند.

بازی های مدرن همچنین آموخته اند که از multithreading استفاده کنند ، بنابراین برای رایانه بازی قدرتمند توصیه می شود Core i7 (برای 8-12 تاپیک) یا Ryzen (برای 8-12 تاپیک) بگیرید. همچنین یک انتخاب خوب از نظر نسبت قیمت به عملکرد ، پردازنده های جدید 6 هسته ای Core-i5 خواهد بود.

6.3 فرکانس پردازنده

عملکرد پردازنده همچنین به فرکانس آن بستگی دارد ، که در آن تمام هسته های پردازنده کار می کنند.

یک کامپیوتر ساده برای تایپ کردن و دسترسی به اینترنت ، در اصل یک پردازنده با فرکانس حدود 2 گیگاهرتز خواهد داشت. اما بسیاری از پردازنده ها با فرکانس حدود 3 گیگاهرتز وجود دارند که تقریباً هزینه مشابهی دارند ، بنابراین صرفه جویی در اینجا عملی نیست.

یک کامپیوتر چندرسانه ای یا بازی میان رده برای پردازنده با فرکانس حدود 3.5 گیگاهرتز مناسب است.

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

در هر صورت ، هرچه فرکانس پردازنده بالاتر باشد ، بهتر و در آنجا به قابلیت های مالی نگاه می کنید.

6.4 Turbo Boost و Turbo Core

پردازنده های مدرن مفهوم فرکانس پایه را دارند که در خصوصیات فقط 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 فناوری است که به طور خودکار فرکانس هسته پردازنده را با بار زیاد افزایش می دهد تا عملکرد را افزایش دهد. هرچه تعداد هسته یا برنامه کمتر استفاده شود ، فرکانس آنها بیشتر می شود.

به عنوان مثال ، پردازنده Core i5-2500 دارای فرکانس پایه 3.3 گیگاهرتز است و حداکثر فرکانس در Turbo Boost 3.7 گیگاهرتز است. تحت بار ، بسته به تعداد هسته استفاده شده ، 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 سری A ، FX و Ryzen از فناوری مشابهی برای اورکلاک کردن خودکار پردازنده به نام Turbo Core برخوردار هستند. به عنوان مثال ، پردازنده FX-8150 دارای فرکانس پایه 3.6 گیگاهرتز است و حداکثر فرکانس موجود در توربو هسته نیز 4.2 گیگاهرتز است.

برای اینکه فناوری های Turbo Boost و Turbo Core کار کنند ، پردازنده به قدرت کافی نیاز دارد و بیش از حد گرم نمی شود. در غیر این صورت ، پردازنده فرکانس هسته را بالا نمی برد. بنابراین منبع تغذیه ، مادربرد و کولر باید کاملاً قدرتمند باشند. همچنین ، کار این فن آوری ها نباید مانع تنظیمات BIOS مادربرد و تنظیمات برق در ویندوز شود.

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

6.5 حافظه نهان

حافظه نهان به حافظه داخلی پردازنده اشاره دارد که برای اجرای سریع تر محاسبات لازم است. اندازه حافظه نهان نیز بر عملکرد پردازنده تأثیر می گذارد ، اما تا حدودی کمتر از تعداد هسته و فرکانس پردازنده. در برنامه های مختلف ، این اثر می تواند در محدوده 5-15٪ متفاوت باشد. اما پردازنده هایی که دارای حافظه پنهان بزرگ هستند بسیار گرانتر هستند (1.5-2 بار). بنابراین ، چنین دستیابی همیشه از لحاظ اقتصادی امکان پذیر نیست.

4 سطح حافظه پنهان وجود دارد:

حافظه نهان سطح 1 کوچک است و هنگام انتخاب پردازنده معمولاً به آن توجه نمی کنند.

کش لایه 2 مهمترین است. در پردازنده های ضعیف ، معمولی وجود 256 کیلوبایت (Kb) حافظه نهان L2 در هر هسته است. پردازنده های طراحی شده برای رایانه های میان رده دارای 512KB حافظه نهان L2 در هر هسته هستند. پردازنده های رایانه های قدرتمند حرفه ای و بازی باید حداقل برای هر هسته دارای حداقل 1 مگابایت (MB) حافظه نهان L2 باشند.

همه پردازنده ها دارای حافظه نهان سطح 3 نیستند. ضعیف ترین پردازنده های مربوط به کارهای دفتری می توانند حداکثر 2 مگابایت حافظه پنهان در سطح 3 داشته باشند یا اصلاً آن را نداشته باشند. پردازنده های رایانه های چندرسانه ای خانگی مدرن باید دارای حافظه نهان 3-3 مگابایت باشند. پردازنده های قدرتمند برای رایانه های حرفه ای و بازی باید دارای 6-8 مگابایت حافظه نهان 3 باشند.

فقط بعضی از پردازنده ها دارای حافظه نهان سطح 4 هستند و در صورت وجود ، خوب است ، اما در اصل لازم نیست.

   اگر پردازنده دارای حافظه نهان سطح 3 یا 4 باشد ، می توان اندازه حافظه نهان سطح 2 را نادیده گرفت.

6.6. نوع و فرکانس رم پشتیبانی شده

پردازنده های مختلف ممکن است از انواع مختلف و فرکانس رم پشتیبانی کنند. این باید در آینده هنگام انتخاب رم مورد توجه قرار گیرد.

پردازنده های منسوخ می توانند از رم 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 حافظه DDR3L سازگاری ، که با DDR3 معمولی در ولتاژ پایین تر از 1.5 تا 1.35 ولت متفاوت است. در حال حاضر وجود دارد ، اما تولید کنندگان پردازنده به دلیل افزایش تخریب کنترل کننده های حافظه طراحی شده برای DDR4 با ولتاژ حتی پایین تر 1.2 ولت ، این مسئله را توصیه نمی کنند. علاوه بر این ، مادربرد قدیمی نیز به یک مادربرد قدیمی با شکاف DDR3 احتیاج دارد. بنابراین بهترین گزینه فروش حافظه قدیمی DDR3 و به روز رسانی جدید DDR4 است.

امروزه بهینه ترین از نظر نسبت قیمت به عملکرد ، حافظه DDR4 با فرکانس 2400 مگاهرتز است که توسط تمامی پردازنده های مدرن پشتیبانی می شود. گاهی اوقات خیلی گران نیست اما می توانید یک حافظه با فرکانس 2666 مگاهرتز بخرید. خوب ، حافظه در 3000 مگاهرتز هزینه بسیار بیشتری خواهد داشت. علاوه بر این ، پردازنده ها همیشه با حافظه با فرکانس بالا به طور پایدار کار نمی کنند.

همچنین باید در نظر بگیرید که حداکثر فرکانس حافظه مادربرد از چه چیزی پشتیبانی می کند. اما فرکانس حافظه تأثیر نسبتاً کمی در عملکرد کلی دارد و ارزش آن را ندارد که آن را تعقیب کنید.

غالباً کاربرانی که شروع به درک اجزای رایانه می کنند ، در مورد در دسترس بودن ماژول های حافظه برای فروش با فرکانس بسیار بالاتر از پردازنده رسمی (2666-3600 MHz) سوالی دارند. برای عملکرد حافظه در این فرکانس ، مادربرد باید از فناوری XMP (Extreme Memory Profile) پشتیبانی کند. XMP بطور خودکار فرکانس اتوبوس را بالا می برد تا حافظه با فرکانس بالاتر کار کند.

6.7 هسته ویدیوی یکپارچه

پردازنده ممکن است دارای یک هسته ویدیوی داخلی باشد ، که به شما امکان می دهد در خرید یک کارت ویدیوی جداگانه برای یک دفتر کار یا رایانه چندرسانه ای (مشاهده فیلم ، بازی های ساده) صرفه جویی کنید. اما برای یک کامپیوتر بازی و ویرایش ویدیو ، به کارت ویدیوی جداگانه (گسسته) نیاز دارید.

هرچه پردازنده گران تر باشد ، هسته ویدیوی یکپارچه قدرتمندتر است. در میان پردازنده های اینتل ، قدرتمندترین فیلم یکپارچه Core i7 ، سپس i5 ، i3 ، Pentium G و Celeron G. است.

پردازنده های سری A AMD در سوکت FM2 + دارای یک هسته ویدیوی یکپارچه قوی تر از پردازنده های اینتل هستند. قدرتمندترین A10 ، سپس A8 ، A6 و A4 است.

پردازنده های FX موجود در سوکت AM3 + دارای یک هسته ویدیوی داخلی نیستند و بر اساس آنها از آنها برای مونتاژ رایانه های شخصی ارزان قیمت با کارت گرافیکی میان رده استفاده می کنند.

همچنین ، بیشتر پردازنده های سری Athlon و Phenom دارای یک هسته ویدیوی داخلی نیستند و مواردی که آن را در یک سوکت بسیار قدیمی AM1 دارند.

پردازنده های Ryzen با نمایه G دارای یک هسته ویدیوی Vega هستند ، که دو برابر قدرتمندتر از هسته ویدیویی نسل قبلی پردازنده های سری A8 ، A10 است.

اگر نمی خواهید کارت گرافیکی گسسته بخرید ، اما هنوز هم می خواهید از بازی گاه به گاه بازی های undemanding را انجام دهید ، بهتر است به پردازنده های Ryzen G اولویت دهید.اما انتظار نداشته باشید که گرافیک یکپارچه خواستار بازی های مدرن شود. حداکثر توانایی آن در بازی های آنلاین و برخی از بازی های بهینه سازی شده در تنظیمات گرافیکی کم یا متوسط \u200b\u200bبا وضوح HD (720 12 1280) ، در برخی موارد Full HD (1080 1920 1920) است. به تست های پردازنده مورد نیاز در یوتیوب نگاه کنید و ببینید که این برای شما مناسب است یا خیر.

7. مشخصات دیگر پردازنده

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

7.1 فرآیند تولید

یک فرایند تکنولوژیکی ، فناوری است که توسط آن پردازنده تولید می شود. هرچه تجهیزات و فناوری تولید مدرن تر باشد ، فن آوری فرآیند ظریف تر خواهد بود. مصرف برق و اتلاف حرارت به فناوری فرآیند تولید پردازنده وابسته است. هرچه روند تولید نازک تر باشد ، پردازنده اقتصادی تر و خنک تر خواهد بود.

پردازنده های مدرن مطابق با فرآیند فناوری از 10 تا 45 نانومتر (نانومتر) تولید می شوند. هرچه این مقدار پایین تر باشد ، بهتر می شود. اما اول از همه ، روی مصرف انرژی و اتلاف گرمای مرتبط با پردازنده تمرکز کنید که بعداً مورد بحث قرار خواهد گرفت.

7.2 مصرف برق CPU

هرچه تعداد هسته و فرکانس پردازنده بیشتر باشد ، مصرف انرژی آن نیز بیشتر می شود. همچنین ، مصرف انرژی بسیار وابسته به فرایند تولید است. هرچه روند تولید باریک تر باشد ، مصرف برق نیز پایین تر خواهد بود. نکته اصلی که باید در نظر بگیرید این است که یک پردازنده قدرتمند نمی تواند روی مادربرد ضعیف نصب شود و به منبع تغذیه ای قوی تری نیاز دارد.

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

7.3 گرمای CPU

اتلاف گرمای پردازنده برابر است با حداکثر توان مصرفی آن. همچنین در وات اندازه گیری می شود و به آن بسته دمای دما Thermal Design Power (TDP) گفته می شود. پردازنده های مدرن دارای یک TDP در محدوده 25-220 وات هستند. سعی کنید پردازنده ای با TDP پایین تر انتخاب کنید. دامنه مطلوب TDP 45-95 وات است.

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

تمام مشخصات اصلی پردازنده مانند تعداد هسته ، فرکانس و اندازه حافظه نهان معمولاً در لیست قیمتهای فروشندگان ذکر شده است.

کلیه پارامترهای یک پردازنده می تواند در وب سایت های رسمی تولید کنندگان (Intel و AMD) روشن شود:

با توجه به شماره مدل یا شماره سریال ، پیدا کردن تمام مشخصات هر پردازنده در سایت بسیار آسان است:

یا به سادگی شماره مدل را در موتور جستجوی Google یا Yandex وارد کنید (برای مثال "Ryzen 7 1800X").

9. مدل های پردازنده

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

من خریدن پردازنده های سری مدرن تر را توصیه می کنم ، زیرا آنها بیشتر تولید شده و از فناوری های جدید پشتیبانی می کنند. تعداد مدلی که بعد از نام سری به دست می آید ، هرچه بالاتر باشد ، فرکانس پردازنده بیشتر است.

9.1 خطوط پردازنده اینتل

سری قدیمی:

• Celeron - برای کارهای اداری (2 هسته)
• پنتیوم - برای رایانه های شخصی و بازی های سطح ورودی (2 هسته)

سری های مدرن:

• Celeron G - برای کارهای اداری (2 هسته)
• Pentium G - برای رایانه های شخصی و بازی های سطح ورودی (2 هسته)
• Core i3 - برای رایانه های شخصی و بازی های سطح ورودی (2-4 هسته)
• Core i5 - برای رایانه های شخصی بازی میان رده (هسته 4-6)
• Core i7 - برای بازی های قدرتمند و رایانه های شخصی (4-10 هسته)
• Core i9 - برای رایانه های شخصی حرفه ای سنگین (12-18 هسته)

تمام پردازنده های Core i7 ، i9 ، برخی از Core i3 و Pentium از فناوری Hyper-filling پشتیبانی می کنند که به طور قابل توجهی بهره وری را افزایش می دهد.

9.2 خطوط پردازنده AMD

سری قدیمی:

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

سری مستهلک شده:

• A4 ، A6 - برای کارهای اداری (2 هسته)
• A8، A10 - برای کارهای اداری و بازی های ساده (4 هسته)
• FX - برای ویرایش ویدیو و بازی های نه چندان سنگین (4-8 هسته)

سری های مدرن:

• Ryzen 3 - برای رایانه های شخصی و بازی های سطح ورودی (4 هسته)
• Ryzen 5 - برای ویرایش رایانه های شخصی ویدیویی و میان رده (هسته 4-6)
• Ryzen 7 - برای رایانه های شخصی قدرتمند و رایانه های شخصی (4-8 هسته)
• Ryzen Threadripper - برای رایانه های شخصی و حرفه ای قدرتمند (هسته های 8-16)

پردازنده های Ryzen 5 ، 7 و Threadripper چند رشته هستند که با داشتن تعداد زیادی هسته ، آنها را به یک انتخاب عالی برای ویرایش فیلم تبدیل می کند. علاوه بر این ، مدل هایی با "X" در انتهای مارک وجود دارد که فرکانس بالاتری دارند.

9.3. شروع مجدد سری

همچنین شایان ذکر است که گاهی اوقات تولید کنندگان سری قدیمی را بر روی پریزهای جدید راه اندازی مجدد می کنند. به عنوان مثال ، اینتل اکنون Celeron G و Pentium G با گرافیک یکپارچه ، AMD پردازنده های Athlon II و Phenom II را به روز کرده است. این پردازنده ها نسبت به همتایان مدرن خود در عملکرد کمی ناچیز هستند ، اما از قیمت آنها به میزان قابل توجهی بهره مند می شوند.

9.4 هسته و نسل پردازنده ها

در کنار تغییر پریزها ، معمولاً نسل پردازنده ها نیز تغییر می کنند. به عنوان مثال ، در سوکت 1150 پردازنده های نسل 4 Core i7-4xxx وجود داشت ، در سوکت 2011-3 - نسل 5 Core i7-5xxx. هنگام تعویض سوکت 1151 ، پردازنده های نسل ششم Core i7-6xxx ظاهر شدند.

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

تغییر نسلی ناشی از بهبود معماری پردازنده الکترونیکی است که به آن هسته نیز گفته می شود. به عنوان مثال ، پردازنده های Core i7-6xxx بر روی هسته اصلی با نام Skylake ساخته شده اند ، و آنهایی که جایگزین آنها شده اند Core i7-7xxx در هسته Kaby Lake هستند.

مغزها از انواع قابل توجهی تا مواد کاملاً آرایشی متفاوت هستند. به عنوان مثال ، Kaby Lake در گرافیک یکپارچه به روز شده و مسدود کردن اورکلاک در اتوبوس پردازنده بدون شاخص K با Skylake قبلی تفاوت دارد.

به طور مشابه ، هسته و نسل پردازنده های AMD نیز تغییر می کند. به عنوان مثال ، پردازنده های FX-9xxx جایگزین پردازنده های FX-8xxx شدند. تفاوت اصلی آنها افزایش فرکانس قابل توجهی و در نتیجه تولید گرما است. اما سوکت تغییر نکرده است ، اما AM3 + قدیمی باقی مانده است.

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

10. اورکلاک پردازنده

پردازنده های Intel Core با شاخص K در انتهای نشانگر فرکانس پایه بالاتری دارند و یک ضرب قفل شده دارند. به راحتی اورکلاک می شوند (فرکانس را افزایش می دهند) برای افزایش کارایی ، اما یک مادربرد گران تر بر اساس چیپست سری Z لازم خواهد بود.

با تغییر چند برابر می توان تمام پردازنده های AMD FX و Ryzen اورکلاک کرد ، اما پتانسیل اورکلاک آنها متوسط \u200b\u200bتر است. پردازنده های اورکلاک Ryzen توسط مادربردهای مبتنی بر چیپست های B350 ، X370 پشتیبانی می شوند.

به طور کلی ، امکان اورکلاک باعث می شود پردازنده نویدبخش تر باشد ، زیرا در آینده با کمبود کارایی امکان تغییر در آن وجود نخواهد داشت ، بلکه به سادگی پراکندگی آن امکان پذیر است.

11. بسته بندی و کولر

پردازنده ها ، در انتهای علامت گذاری که کلمه "BOX" در آن وجود دارد ، در یک جعبه با کیفیت بالا بسته بندی شده اند و با یک کولر قابل فروش کامل هستند.

اما برخی از پردازنده های گران قیمت تر جعبه خنک کننده ممکن است در کیت نباشند.

اگر "سینی" یا "OEM" در انتهای علامت گذاری شده باشد ، این بدان معنی است که پردازنده در یک سینی پلاستیکی کوچک بسته بندی شده است و هیچ خنک کننده ای در کیت وجود ندارد.

پردازنده های کلاس ورودی مانند پنتیوم برای خرید کامل با یک کولر آسان تر و ارزان تر هستند. اما یک پردازنده متوسط \u200b\u200bیا رده بالا اغلب برای خرید بدون کولر سودآورتر است و جداگانه یک کولر مناسب را برای آن انتخاب می کنید. در هزینه تقریباً یکسان است اما در سطح خنک کننده و سر و صدا بسیار بهتر خواهد بود.

12. تنظیم فیلترها در فروشگاه آنلاین

1. به قسمت "پردازنده ها" در وب سایت فروشنده بروید.
2. تولید کننده (Intel یا AMD) را انتخاب کنید.
3. سوکت را انتخاب کنید (1151 ، AM4).
4. یک خط پردازنده (Pentium، i3، i5، i7، Ryzen) انتخاب کنید.
5. نمونه را بر اساس قیمت مرتب کنید.
6. پردازنده ها را با ارزان تر شروع کنید.
7. یک پردازنده با بیشترین تعداد موضوعات و فرکانس مناسب برای قیمت مناسب خریداری کنید.

بنابراین ، شما با کمترین هزینه ممکن ، یک پردازنده بهینه از نظر قیمت / عملکرد دریافت خواهید کرد.

13. منابع

پردازنده Intel Core i7 8700
پردازنده Intel Core i5 8600K
پردازنده Intel Pentium G4600

پردازنده های مدرن شکل یک مستطیل کوچک را تشکیل می دهند که به شکل صفحه سیلیکون ارائه می شود. این صفحه توسط یک مورد خاص ساخته شده از پلاستیک یا سرامیک محافظت می شود. تمام مدارهای اصلی محافظت می شوند ، به لطف آنها ، کار تمام عیار پردازنده انجام می شود. اگر همه چیز با ظاهر بسیار ساده است ، پس خود مدار و چگونگی چیدمان پردازنده چیست؟ بیایید با جزئیات بیشتری به آن بپردازیم.

CPU شامل تعداد کمی از عناصر مختلف است. هر یک از آنها عمل خود را انجام می دهند ؛ داده ها و کنترل منتقل می شوند. کاربران معمولی عادت دارند که پردازنده ها را با فرکانس ساعت ، اندازه حافظه پنهان و هسته های خود متمایز کنند. اما این تنها کاری نیست که عملکرد قابل اعتماد و سریع را فراهم کند. ارزش توجه ویژه به هر مؤلفه را دارد.

معماری

طراحی داخلی CPU اغلب با یکدیگر متفاوت است ، هر خانواده مجموعه ای از ویژگی ها و کارکردهای خاص خود را دارند - به این معماری گفته می شود. نمونه ای از طراحی پردازنده که می توانید در تصویر زیر مشاهده کنید.

اما بسیاری از آنها عادت دارند که از نظر معماری پردازنده معنای کمی متفاوت دارند. اگر از نظر برنامه نویسی آن را در نظر بگیریم ، با توانایی آن در اجرای مجموعه خاصی از کدها مشخص می شود. اگر یک CPU مدرن بخرید ، پس از آن احتمالاً به معماری x86 اشاره دارد.

هسته ها

قسمت اصلی CPU هسته نامیده می شود ، شامل تمام بلوک های لازم می باشد و همچنین کارهای منطقی و حسابی انجام می شود. اگر به شکل زیر توجه کنید می توانید مشخص کنید که هر بلوک عملکردی هسته چگونه به نظر می رسد:

1. دستورالعمل واکشی ماژول.   در اینجا ، دستورالعمل ها در آدرس مشخص شده در پیشخوان راهنما شناخته می شوند. تعداد خواندن همزمان دستورات به طور مستقیم به تعداد واحدهای رمزگشایی نصب شده بستگی دارد ، که به بارگیری هر چرخه ساعت با بیشترین تعداد دستورالعمل کمک می کند.
2. پیش بینی شعبه مسئول عملکرد بهینه واحد آموزش واکشی است. این توالی دستورات اجرایی را با بارگیری خط لوله هسته تعیین می کند.
3. ماژول رمزگشایی.   این قسمت از هسته وظیفه تعیین فرآیندهای خاص برای انجام کارها را دارد. کار رمزگشایی به دلیل متغیر بودن دستورالعمل بسیار پیچیده است. در جدیدترین پردازنده ها ، چندین واحد از جمله در یک هسته وجود دارد.
4. ماژول های نمونه گیری داده.   آنها از RAM یا حافظه نهان اطلاعات می گیرند. آنها نمونه برداری دقیقی از داده ها را انجام می دهند ، که در این لحظه برای اجرای دستورالعمل لازم است.
5. واحد کنترل   این نام در حال حاضر از اهمیت این مؤلفه سخن می گوید. در هسته ، این مهمترین عنصر است ، زیرا انرژی را بین همه بلوک ها توزیع می کند ، و به تکمیل هر عمل به موقع کمک می کند.
6. ماژول برای صرفه جویی در نتایج.   طراحی شده برای نوشتن پس از پردازش دستورالعمل ها در RAM. آدرس ذخیره در کار در حال اجرا نشان داده شده است.
7. عنصر کار با وقفه.   CPU به لطف عملکرد قطع ، قادر است چندین کار را به طور هم زمان انجام دهد ، این به شما امکان می دهد پیشرفت یک برنامه را متوقف کرده و به دستورالعمل دیگری تبدیل شود.
8. ثبت   نتایج موقت دستورالعمل ها در اینجا ذخیره می شوند ؛ این مؤلفه را می توان یک رم سریع سریع نامید. اغلب حجم آن از چند صد بایت فراتر نمی رود.
9. پیشخوان تیم   آدرس دستوری را که در چرخه پردازنده بعدی درگیر خواهد شد ، ذخیره می کند.

اتوبوس سیستم

روی سیستم Bus bus دستگاههایی که بخشی از کامپیوتر هستند متصل می شوند. فقط او به طور مستقیم به آن متصل است ، عناصر باقیمانده از طریق انواع کنترلر متصل می شوند. در خود اتوبوس خطوط سیگنال زیادی وجود دارد که از طریق آن اطلاعات منتقل می شوند. هر خط پروتکل مخصوص به خود را دارد که از طریق کنترل کننده ها با سایر مؤلفه های رایانه متصل ارتباط برقرار می کند. اتوبوس به ترتیب فرکانس خاص خود را دارد ، هرچه بالاتر باشد ، سریعتر تبادل اطلاعات بین عناصر اتصال دهنده سیستم صورت می گیرد.

حافظه نهان

سرعت CPU به توانایی آن در انتخاب سریع دستورات و داده ها از حافظه بستگی دارد. با توجه به حافظه نهان ، زمان اجرای آن به دلیل این که نقش یک بافر موقت را بازی می کند که امکان انتقال فوری داده های CPU به RAM یا برعکس را فراهم می کند ، کاهش می یابد.

ویژگی اصلی حافظه نهان ، اختلاف سطح آن است. اگر زیاد باشد ، حافظه کندتر و حجم بیشتری دارد. حافظه سطح اول سریعترین و کوچکترین در نظر گرفته می شود. اصل عملکرد این عنصر بسیار ساده است - CPU داده ها را از RAM می خواند و در هر سطحی در حافظه پنهان قرار می دهد ، ضمن حذف اطلاعاتی که برای مدت طولانی به آن دسترسی پیدا کرده است. اگر پردازنده دوباره به این اطلاعات احتیاج داشته باشد ، به لطف بافر موقتی ، آن را سریعتر دریافت می کند.

سوکت

با توجه به اینکه پردازنده دارای کانکتور مخصوص خود (سوکت یا شکاف) است ، می توانید در صورت خراب شدن یا به روزرسانی کامپیوتر به راحتی آن را تعویض کنید. بدون سوکت ، پردازنده به سادگی در مادربرد لحیم می شود و تعمیرات و تعویض های بعدی را پیچیده می کند. شایان ذکر است - هر سوکت منحصراً برای نصب پردازنده های خاص طراحی شده است.

غالباً کاربران با بی احتیاطی یک پردازنده و مادربرد ناسازگار خریداری می کنند که این امر باعث ایجاد مشکلات اضافی می شود.

2. در دوره توسعه ، ساختارهای نیمه هادی دائماً در حال تحول هستند. بنابراین ، اصول ساخت پردازنده ها ، تعداد عناصر موجود در ترکیب آنها و چگونگی ساماندهی تعامل آنها ، به طور مداوم در حال تغییر است. بنابراین ، CPU ها با همان اصول اساسی ساختاری مشابه معمولاً پردازنده های معماری مشابه نامیده می شوند. و خود این اصول را معماری پردازنده (یا ریزارضایی) می نامند.

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

3. به هیچ وجه نمی توانید ریزپردازنده را فقط با چنین شاخصی مانند فرکانس سیگنال ساعت که در مگا یا گیگا هرتز اندازه گیری می شود ، قضاوت کنید. بعضی اوقات ممکن است "درصد" که سرعت ساعت کمتری دارد ، تولید کند. شاخص هایی از این دست بسیار مهم هستند: تعداد اقدامات لازم برای اجرای یک دستور ، تعداد دستوراتی که می تواند همزمان اجرا کند و غیره.

  ارزیابی قابلیت های پردازنده (ویژگی ها)

در زندگی روزمره ، هنگام ارزیابی قابلیت های پردازنده ، لازم است به شاخص های زیر توجه شود (به طور معمول ، آنها در بسته بندی دستگاه یا در لیست قیمت یا فروشگاه فروشگاه نشان داده می شوند):

• تعداد هسته. CPU های چند هسته ای شامل 2 ، 4 و غیره در یک تراشه (در یک مورد) هسته محاسبات افزایش تعداد هسته ها یکی از موثرترین راه ها برای افزایش قابل توجه قدرت پردازنده است. اما باید در نظر داشت که برنامه هایی که از چند هسته ای پشتیبانی نمی کنند (به طور معمول ، این ها برنامه های قدیمی هستند) در پردازنده های چند هسته ای سریعتر کار نخواهند کرد ، زیرا نمی دانید چگونه از بیش از یک هسته استفاده کنید؛
• اندازه حافظه نهان حافظه نهان حافظه داخلی بسیار سریع است که در صورت لزوم جبران "وقفه" هنگام کار با RAM ، از آن به عنوان نوعی بافر استفاده می شود. از نظر منطقی ، حافظه نهان بزرگتر ، بهتر است.
• تعداد موضوعات - توان سیستم. تعداد نخ ها معمولاً با تعداد هسته ها مطابقت ندارد. به عنوان مثال ، چهار هسته Intel Core i7 در 8 موضوع اجرا می شود و در عملکرد خود از پردازنده های شش هسته ای بسیار بهتر است.
• فرکانس ساعت - مقداری که نشان می دهد چند پردازش (کنه) در هر واحد زمان یک پردازنده می تواند انجام دهد. منطقی است که هرچه فرکانس بالاتر باشد ، عملیات بیشتری نیز می تواند انجام دهد ، یعنی. هر چه بیشتر تولید شود
• سرعت اتوبوس که CPU به آن متصل است به کنترلر سیستم واقع در مادربرد.
• فن آوری فرآیند - هرچه آن کوچکتر باشد ، انرژی پردازنده کمتری مصرف می کند و بنابراین ، کمتر گرم می شود.

امروزه پردازنده ها فقط در تبلیغات نقش ویژه ای دارند ، آنها در تلاش هستند تا خود را متقاعد كنند كه این پردازنده در رایانه است كه یك قطب تعیین كننده است ، به خصوص چنین تولید كننده ای مانند Intel. این سؤال پیش می آید: یک پردازنده مدرن چیست و در واقع پردازنده چیست؟

مدت طولانی و به طور دقیق تر ، تا دهه 90 ، این پردازنده بود که عملکرد کامپیوتر را تعیین می کرد. پردازنده همه چیز را تعیین می کرد ، اما امروز چنین نیست.

همه چیز توسط پردازنده مرکزی تعیین نمی شود و پردازنده های اینتل همیشه از AMD توصیه نمی شوند. اخیراً ، نقش دیگر مؤلفه های رایانه به طرز چشمگیری افزایش یافته است و پردازنده های خانگی به ندرت به تنگنا تبدیل می شوند ، اما درست مانند سایر اجزای رایانه ، آنها نیاز به ملاحظه اضافی دارند ، زیرا هیچ رایانه ای بدون آن نمی تواند وجود داشته باشد. خود پردازنده ها مدت هاست که تعداد زیادی از انواع رایانه ها نبوده اند ، زیرا انواع رایانه ها بیشتر شده است.

پردازنده (واحد پردازش مرکزی)   - این یک کد ماشین پردازش تراشه بسیار پیچیده است ، وظیفه انجام عملیات مختلف و مدیریت لوازم جانبی رایانه را دارد.

برای تعیین مختصری از پردازنده مرکزی ، این اختصار به کار برده شده است - CPU ، و همچنین CPU بسیار رایج - واحد پردازش مرکزی که به عنوان واحد پردازش مرکزی ترجمه می شود.

استفاده از ریزپردازنده

چنین دستگاهی به عنوان پردازنده می تواند تقریباً در هر تجهیزات الکترونیکی ادغام شود ، چه می توانیم در مورد دستگاه هایی مانند تلویزیون و پخش کننده ویدیو ، حتی در اسباب بازی ها بگوییم و خود تلفن های هوشمند در حال حاضر رایانه ای هستند ، اگرچه در طراحی متفاوت هستند.

چندین هسته پردازنده مرکزی می توانند کارهای کاملا متفاوتی را به طور مستقل از یکدیگر انجام دهند. اگر یک کامپیوتر فقط یک کار را انجام دهد ، با موازی کردن عملیات استاندارد ، اجرای آن تسریع می شود. عملکرد می تواند یک خط کاملاً واضح و روشن داشته باشد.

چند برابر فرکانس داخلی

سیگنال ها درون تراشه پردازنده گردش می کنند ، می توانند در فرکانس بالایی قرار بگیرند ، اگرچه پردازنده ها هنوز نمی توانند اجزای خارجی رایانه را با همان فرکانس اداره کنند. از این نظر فرکانس کار مادربرد به تنهایی و فرکانس پردازنده متفاوت است ، بیشتر است.

فرکانسی که پردازنده از مادربرد دریافت می کند را می توان مرجع نامید ، اما به نوبه خود ، آن را با ضریب داخلی ضرب می کند ، که نتیجه آن فرکانس داخلی است ، به نام فاکتور داخلی.

فرصت های ضریب ضریب فرکانس داخلی اغلب از اورکلاکر استفاده می کند تا پتانسیل اورکلاک پردازنده را آزاد کند.

حافظه نهان CPU

پردازنده داده ها را برای کار بعدی از RAM دریافت می کند ، اما در تراشه های پردازنده سیگنال ها با فرکانس بسیار بالا پردازش می شوند و تماس با ماژول های RAM نیز با فرکانس چندین برابر کمتر انجام می شود.

ضریب بالا از ضرب فرکانس داخلی وقتی همه اطلاعات موجود در آن باشد ، در مقایسه بیشتر ، به عنوان مثال ، نسبت به RAM ، یعنی از خارج ، مؤثرتر می شود.

پردازنده دارای سلول های کمی برای پردازش داده ها به نام رجیستر است ، معمولاً تقریباً هیچ چیزی در آنها ذخیره نمی شود و فناوری caching برای تسریع در عملکرد پردازنده و سیستم رایانه ای با آن یکپارچه شده است.

حافظه پنهان را می توان مجموعه کوچکی از سلولهای حافظه نامید که به نوبه خود به عنوان بافر عمل می کنند. هنگام خواندن از حافظه مشترک ، یک نسخه در حافظه نهان CPU ظاهر می شود. این امر ضروری است به طوری که در صورت نیاز به داده های یکسان ، دسترسی به آنها درست است ، یعنی در بافر ، که باعث افزایش کارایی می شود.

حافظه پنهان در پردازنده های فعلی دارای شکل هرمی است:

1. حافظه نهانگاه سطح 1 کمترین حجم است اما در عین حال سریعترین سرعت ، بخشی از تراشه پردازنده است. این دستگاه با استفاده از همان فن آوری هایی که ثبت پردازنده دارند ، تولید می شود که بسیار گران است ، اما هزینه و سرعت و قابلیت اطمینان آن را دارد. اگرچه در صدها کیلوبایت اندازه گیری می شود ، که بسیار اندک است ، اما در عملکرد بسیار نقش دارد.
2. حافظه پنهان سطح 2 - همان حافظه نهان سطح 1 در تراشه پردازنده قرار دارد و با فرکانس هسته آن کار می کند. پردازنده های مدرن از صدها کیلوبایت تا چندین مگابایت اندازه گیری می شوند.
3. حافظه کش از سطح 3 کندتر از سطح قبلی این نوع حافظه است ، اما از RAM سریعتر است ، که مهم است ، اما در ده ها مگابایت اندازه گیری می شود.

اندازه حافظه نهان سطح 1 و 2 بر عملکرد و هزینه پردازنده تأثیر می گذارد. سطح سوم حافظه نهان نوعی جایزه در رایانه است ، اما هیچ یک از تولید کنندگان ریزپردازنده ها عجله ای برای غفلت از آن ندارند. حافظه نهان سطح 4 موجود است و خود را در سیستم های چند پردازنده توجیه می کند ، به همین دلیل امکان پیدا کردن آن بر روی رایانه معمولی امکان پذیر نخواهد بود.

اتصال پردازنده (Soket)

با درک اینکه فن آوری های مدرن آنقدر پیشرفته نیستند که پردازنده بتواند اطلاعات را از راه دور دریافت کند ، نباید آن را ثابت کرد ، روی مادربرد نصب کرد ، در آن نصب کرد و با آن تعامل برقرار کرد. این کوه Soket نام دارد و فقط برای یک نوع خاص یا خانواده پردازنده ها مناسب است ، که با تولید کنندگان مختلف نیز متفاوت است.

پردازنده چیست: معماری و فرآیند

معماری پردازنده ساختار داخلی آن است ، ترتیب متفاوت عناصر نیز ویژگی های آن را تعیین می کند. معماری به خودی خود در کل یک خانواده پردازنده ها ذاتی است و تغییراتی که ایجاد شده و با هدف بهبود یا تصحیح خطاها انجام شده است پله نامیده می شود.

فرآیند فن آوری اندازه اجزای خود پردازنده را تعیین می کند و در نانومترها (نانومتر) اندازه گیری می شود و اندازه های کوچکتر ترانزیستورها اندازه کوچکتر خود پردازنده را تعیین می کنند ، این همان چیزی است که توسعه CPU های آینده را هدف قرار داده است.

مصرف برق و گرما

مصرف برق به خودی خود به طور مستقیم به فناوری تولید پردازنده بستگی دارد. اندازه های کوچکتر و فرکانس های بالاتر به طور مستقیم متناسب با مصرف انرژی و اتلاف حرارت است.

برای کاهش مصرف برق و اتلاف گرما ، در صورت عدم نیاز به عملکرد ، یک سیستم خودکار صرفه جویی در مصرف انرژی برای تنظیم بار بر روی پردازنده ظاهر می شود. کامپیوترهای با کارایی بالا و بدون سیستم از سیستم خنک کننده پردازنده خوبی برخوردار هستند.

جمع بندی مطالب مقاله - پاسخ به این سؤال که پردازنده چیست:

پردازنده های امروز توانایی کار چند کاناله با RAM را دارند ، دستورالعمل های جدید به نوبه خود ظاهر می شوند ، به همین دلیل سطح عملکردی آن افزایش می یابد. توانایی پردازش گرافیک توسط خود پردازنده هزینه کمتری را هم برای خود پردازنده ها و هم به لطف آنها ، برای مجامع رایانه ای و خانگی فراهم می کند. هسته های مجازی برای توزیع عملی تر عملکرد ظاهر می شوند ، فن آوری ها در حال توسعه هستند ، و به همراه آنها یک کامپیوتر و یک مؤلفه مانند پردازنده مرکزی.