Procesorių tipai ir greitis

Procesorius valdo beveik visas kompiuterio funkcijas. Procesoriaus funkcija yra siųsti ir gauti duomenis, o kompiuteris - gerai veikti. Tam jums reikia duoti komandas. Pažangūs mikroįrenginiai (AMD) ir „ Intel“ yra pagrindiniai procesorių gamintojai, gaminantys kompiuterius, nešiojamuosius kompiuterius ir mobiliuosius įrenginius. Skirtingi procesorių tipai vykdo skirtingas funkcijas skirtingu greičiu, priklausomai nuo sistemos, kurioje jie veikia.

Kiekvienas procesoriaus tipas turi skirtingą funkcionalumą, nors įvairių tipų yra panašumų. Ar pasiruošę sužinoti daugiau apie procesorius? Pradėkime!

Turinio rodyklė

Procesorių tipai ir greitis

Mikroprocesorius yra asmeninio kompiuterio komponentas, kuris faktiškai apdoroja duomenis. Tai yra centrinis procesorius (CPU), kuris telpa į mikroschemą ir turi labai sudėtingą perjungimo grandinę, kuri labai greitai vykdo paprastas instrukcijas.

Mikroprocesoriaus integruotos grandinės pakete yra silicio mikroschema, kurioje yra milijonai tranzistorių ir kitų komponentų, pagamintų iš šios medžiagos. Kadangi lusto tranzistoriai yra labai maži, net maža aukštos įtampos srovė (tokia kaip statinė elektra) gali sunaikinti lustą.

Dėl šios priežasties visi didelio masto integriniai grandynai turi būti tvarkomi taip, kad būtų sumažinta statinio elektros smūgio galimybė.

Turint tiek daug grandinių, saugomų tokiame mažame plote, mikroschemos gamina daug šilumos ir reikalauja aušinimo sistemų, kad mikroschema neperkaistų. Kompiuterių pagrindinėse plokštėse CPU mikroschema yra uždengta dideliu metaliniu metaliniu praustuvu, leidžiančiu oro srautui iš aušinimo ventiliatorių išnešti šilumą.

Apskritai, mes galime pasakyti, kad mikroprocesorius yra procesorius, integruotas į mažą silicio lustą, kurį sudaro tūkstančiai mažų komponentų, tokių kaip diodai, tranzistoriai ir rezistoriai, kurie veikia kartu.

Procesorių tipai

Tiek „Intel“, tiek „AMD“ gamina procesorius įvairioms sistemoms. „Intel“ gamina „Core“, „Pentium“, „Atom“ ir „Celeron“ procesorių šeimas staliniams kompiuteriams, o kitoje pusėje, be kita ko, randame „AMD Athlon“, „Sempron“ ir „Ryzen“ procesorius.

Kiekvienas „ Intel“ ar AMD pagamintas procesorius turi specifines funkcijas ir tiekia specifines sistemas, tokias kaip kompiuteriai ar darbo vietos biure. Kiekvienas procesorius prisitaiko prie konkretaus kompiuterio, nesvarbu, ar jis būtų surinktas, pastatytas nuo nulio, ar atnaujintas.

Kompiuteriuose dažniausiai naudojamą procesorių gamina „ Intel“. Kadangi IBM pasirinko „Intel 8088“ lustą originaliam „IBM PC“, dauguma AK klonų naudojo bet kurį iš „Intel“ serijos procesorių.

„Apple“ „Macintosh“ serijos kompiuteriuose iš pradžių buvo naudojami „Motorola 68000“ serijos mikroprocesoriai. Tačiau „Motorola“ procesoriai naudoja kitokias instrukcijas nei „Intel“ procesoriai. Taigi nėra lengva paleisti kompiuterio programinę įrangą „Mac“ ir atvirkščiai (tačiau duomenų failų perkėlimas nėra problema.)

Skirtingi mikroprocesorių tipai paaiškinti žemiau.

8085 mikroprocesorius

Vaizdas per Vikipediją

8085 mikroprocesorių sukūrė „Intel“ 1977 m., Pasitelkdamas NMOS technologiją.

Šio mikroprocesoriaus konfigūracija yra 8 bitų duomenų magistralė, 16 bitų adresų magistralė, galinti adresuoti iki 64 kb, 16 bitų skaitiklis ir kamino rodyklė (SP). Šešių bitų registrai yra išdėstyti BC, DE ir HL porose. Mikroprocesoriui 8085 reikalingas 5 voltų maitinimo šaltinis.

8086 mikroprocesorius

Vaizdas per vikipediją

Šį mikroprocesorių taip pat sukūrė „Intel“. Tai yra 16 bitų procesorius, turintis 20 adresų magistralių linijų ir 16 duomenų linijų, turinčių 1 MB atminties. 8086 mikroprocesorių sudaro galingas instrukcijų rinkinys, leidžiantis lengvai atlikti tokias operacijas kaip daugyba ir dalijimas.

Mikroprocesorius 8086 turi du veikimo režimus, kurie yra maksimalus ir minimalus. Maksimalus darbo režimas naudojamas sistemai, kurioje yra keli procesoriai. Sistemai, turinčiai vieną procesorių, naudojamas minimalus darbo režimas. Šio mikroprocesoriaus charakteristikos paaiškintos žemiau.

8086 mikroprocesoriaus ypatybės

Svarbiausios mikroprocesoriaus charakteristikos yra šios:

• Norint pagerinti šio mikroprocesoriaus našumą, vamzdžiuose yra du procesai, kurie yra instrukcijų gavimo ir vykdymo fazėje. Gavimo ciklas gali perduoti duomenis 6 baitais instrukcijų ir saugoti vienoje eilutėje. Vykdymo etapas yra atsakingas. 8086 mikroprocesorius susideda iš 2900 tranzistorių ir turi 256 vektorinius pertraukimus.

Laikrodžio greitis mikroprocesoriuje

Laikrodžio greitis matuojamas ciklų vienetais per sekundę, kuris vadinamas Hertz (Hz). Kompiuterių plokštės ir procesoriai veikia milijonų ir milijardų hercų, megahercų (MHz) ir gigahercų (GHz) greičiu.

„Intel“ ir AMD procesoriai naudoja skirtingus vidinius dizainus, todėl palyginus, pavyzdžiui, 2, 4 GHz AMD procesorių su 3, 0 GHz AMD procesoriumi, matyti, kad 3, 0 GHz AMD procesorius veikia greičiau; Palyginus du AMD ir Intel pagamintus 2, 4 GHz procesorius, nėra tiksliai nustatyta, kuris iš jų veikia greičiau.

Norėdami dirbti, procesorius padalija užduotį į kelis etapus. Paprastai „ Intel“ procesoriai vykdo daugiau etapų, todėl užduočiai atlikti reikia daugiau darbo ir užtrunka ilgiau nei AMD procesoriams.

Pagrindinės plokštės skaitmeniniai lustai sinchronizuojami vienas su kitu laikrodžio signalu (impulsų seka) pagrindinėje plokštėje.

Galite galvoti apie tai kaip kompiuterio „širdies plakimą“. Kuo greitesnis laikrodis, tuo greičiau kompiuteris veiks; tačiau laikrodis negali veikti greičiau nei lustų greitis, nes tokiu atveju jie nepavyks.

Tobulėjant lustų technologijai, greitis, kuriuo lustai gali veikti, padidėjo. CPU veikia greičiau nei likusi pagrindinė plokštė (kuri sinchronizuojama dalelė CPU greičio).

Padidinkite greitį

Tačiau kai jūs ieškote procesoriaus rinkos, yra sąrašas dalykų, į kuriuos reikia atsižvelgti. Tradiciškai vienintelis dalykas, kurį mato dauguma vartotojų, yra visa Gigahercų galia.

Daugelis tų žmonių tikriausiai net nežino, ką tai reiškia (tai yra laikrodžių ciklų skaičius, kurį procesorius užbaigia per sekundę, milijardais), tačiau tai nesunku palyginti.

Paskutiniai keleri metai atnešė papildomą funkciją: padidinimo greitį. Daugelio grafikos ir duomenų apdorojimo įrenginių veikimo greitis dabar yra „didinimo greitis“. „Intel“ tai vadina „ Turbo Boost“; AMD tai vadina „ Boost Clock“.

Ši naujoji mikroprocesoriaus technologija automatiškai pagerina našumą, padidindama branduolių greitį ir taip padidindama efektyvumą.

Mikroprocesorių klasifikacija

Iš esmės priimamos 5 mikroprocesorių klasifikacijos:

CISC

Pavedimai gali būti vykdomi kartu su kita žemo lygio veikla. Tai daugiausia atliekama įkeliant, atsisiunčiant ir atkuriant duomenis į atminties kortelę ir iš jos. Išskyrus tai, jis taip pat atlieka sudėtingus matematinius skaičiavimus viena komanda.

Šis procesorius yra suprojektuotas taip, kad būtų kuo mažiau instrukcijų vienai programai ir nepaisoma ciklų skaičiaus vienai instrukcijai. Kompiliatorius naudojamas aukšto lygio kalbai išversti į surinkimo lygio kalbą, nes kodo ilgis yra palyginti trumpas, o instrukcijoms laikyti naudojama papildoma RAM.

CISC procesoriaus architektūra

Jis skirtas sumažinti atminties sąnaudas, nes didelėse programose reikia daugiau atminties, todėl padidėja atminties kaina. Norėdami viršyti šį instrukcijų skaičių vienai programai, galite sumažinti instrukcijų skaičių, integruodami operacijas į vieną komandą.

CISC procesoriaus ypatybės

Šis procesorius susideda iš skirtingų adresų režimų:

• Joje yra daug instrukcijų. Vykdymui atlikti reikia kelių ciklų. Instrukcijos kodavimo logika yra sudėtinga. Keli adresavimo režimai, kai reikalinga instrukcija.

RISC

RISC yra trumpas instrukcijų rinkinio kompiuteris ir yra skirtas sutrumpinti vykdymo laiką supaprastinant kompiuterio instrukcijų rinkinį.

Šios rūšies lustai gaminami atsižvelgiant į funkciją, kuria mikroprocesorius gali atlikti mažas užduotis tam tikroje komandoje. Tokiu būdu greičiau atlikite daugiau komandų.

Mikroprocesoriuje kiekvienam instrukcijų rinkiniui reikia tik vieno laikrodžio ciklo, kad rezultatas būtų įgyvendintas vienodai. Todėl sumažėja daugiau kodo eilučių efektyvumas, todėl instrukcijoms laikyti reikia papildomos RAM. Kompiliatorius naudojamas konvertuoti aukšto lygio kalbos instrukcijas į kompiuterio kalbą.

RISC procesoriaus architektūra

Šio tipo procesoriai naudojami labai optimizuotam instrukcijų rinkiniui, o RISC procesorių programos yra skirtos nešiojamiems įrenginiams dėl jų energijos efektyvumo. Šio procesoriaus savybės paaiškintos žemiau.

RISC procesoriaus ypatybės

Kai kurios pagrindinės ir svarbios RISC procesoriaus savybės yra šios:

• RISC procesoriuje yra paprastos instrukcijos susideda iš registrų skaičiaus ir mažiau tranzistorių. Norėdami pasiekti atminties vietą, naudokite įkėlimo ir saugojimo instrukcijas. Šis procesorius turi ciklo vykdymo laiką

Viršutinė skalė

Tai yra procesorius, kopijuojantis aparatūrą į mikroprocesorių, kad būtų galima atlikti kelias užduotis vienu metu. Jie gali būti naudojami aritmetikai ir kaip daugikliai. Jie turi kelis operacinius blokus, todėl vykdo daugiau nei vieną komandą, nuolat duodami daug nurodymų pertekliniams procesoriaus operaciniams vienetams.

ASIC

Jis naudojamas specialiems, o ne bendriems tikslams. Pradžioje ASIC naudojo durų matricos technologiją. Šiuolaikiniai ASIC dažnai turi 32 bitų procesorius, „Flash“, RAM blokus, ROM, EEPROM, taip pat kitų tipų modulius.

DSP (skaitmeninis signalo procesorius)

Jie naudojami koduoti ir iššifruoti vaizdo įrašus arba konvertuoti skaitmeninius vaizdo įrašus į analoginius, o analoginius - į skaitmeninius. Jiems reikia mikroprocesoriaus, kuris būtų puikus matematiniams skaičiavimams. Šio procesoriaus lustai naudojami sonaruose, radaruose, namų kino garso įrangoje, mobiliuosiuose telefonuose ir televizoriuose.

Mes rekomenduojame perskaityti Kaip greitai ir lengvai pasirinkti procesorių

Šiam procesoriui reikalingi komponentai yra užprogramuota atmintis, duomenų atmintis, įvestis / išvestis ir kompiuterio variklis. Šis procesorius yra skirtas analoginiam signalui apdoroti skaitmeniniu būdu. Šis procesas atliekamas reguliariai ir konvertuoja įtampą į skaitmeninę formą.

Šio procesoriaus programos yra garso ir muzikos kūrimas, vaizdo signalų apdorojimas ir 2D bei 3D grafikos spartinimas. Šio procesoriaus pavyzdys yra TMS320C40.

Specialūs procesoriai

Specialūs procesoriai yra sukurti kai kuriems specialiems procesoriams, o kai kurie iš jų paaiškinami žemiau.

Bendrasis procesorius

Jis gali atlikti praktinę funkciją daug kartų greičiau nei įprasti mikroprocesoriai. Bendro procesoriaus pavyzdys yra matematinis koprocesorius, o kai kurie iš jų yra 8087, kuris naudojamas su 8086; 80287, kuris naudojamas kartu su 80286; ir 80387, kuris naudojamas su 80386.

Įvesties / išvesties procesorius

Šis procesorius turės savo vietinę atmintį. Jis naudojamas valdyti įvesties ir išvesties įrenginius, dalyvaujant procesoriui. Įvesties / išvesties procesoriaus pavyzdžiai yra DMA valdymas, klaviatūros ir pelės valdymas, grafinio ekrano valdymas ir SCSI prievado valdymas.

Transputeris

Šis procesorius taip pat turi savo vietinę atmintį, taip pat turi nuorodas, kad galėtų sujungti vieną transplantantą prie kito, kad būtų galima bendrauti tarp procesorių.

Transpersonas naudojamas vieno procesoriaus sistemai arba gali būti prijungtas prie išorinių jungčių, kad sumažėtų statybos išlaidos ir padidėtų našumas. Kai kurie šio procesoriaus pavyzdžiai yra slankiojo kablelio procesoriai, tokie kaip T800, T805 ir T9000.

Ar svarbu greitis?

Kiekvienas veiksnys yra svarbus ir greitis nebuvo mažesnis. Bet mes negalime palyginti greičio (GHz ar MHz) tarp skirtingų architektūrų. Klaidinga tapatinti „Pentium 4“ 2, 8 GHz dažniu su pastarųjų metų „Pentium 4“ tuo pačiu dažniu. IPC evoliucinis šuolis (instrukcijos vienam ciklui) yra bjaurus.

Tinkamiausias dalykas būtų klasifikuoti kiekvieną procesorių pagal jo kategoriją. Taip pat galime rasti atvejų, kai dėl „mažo biudžeto“ aprūpinkite savo asmeninį kompiuterį žemos kokybės procesoriumi ir traukite su juo tol, kol atnaujinsite į aukštesnės klasės kompiuterį.

„Intel Pentium & Celeron“ / „AMD Ryzen 3“ / APU

Šiuo greičiu veikiantys procesoriai yra idealūs pagrindinei kasdienei veiklai, pavyzdžiui: el. Paštui, naršymui internete, biuro rinkiniui ir net puikiems žiniasklaidos / HTPC centrų našumui. „Pentiums“ atveju „Ryzen 3“ ir APU gali suteikti puikų našumą, grodami 720p arba 1080 skiriamąja geba, jei jame yra tinkama vaizdo plokštė.

„Intel Core i3“ / „AMD Ryzen 5“

Šis greičio diapazonas puikiai tinka naršymui internete, darbui su el. Laiškais, verslo programų, tokių kaip pacientų valdymo sistemos, veikimui ir bendrai vykdomoms užduotims. Ši kategorija gerai tinka paprastam biuro kompiuteriui ar vartotojams, kurie nenori išleisti daug pinigų savo žaidimų kompiuteriui, bet nori atnaujinti savo kompiuterį ateityje.

Šiuo metu aštuntosios kartos „Intel Core i3“ turi 4 branduolius, kurie suteikia našumo pliusą (palyginti su septintąja karta) ir gali suteikti daug džiaugsmo, kai „Nvidia GTX 1050 Ti“ arba „GTX 1060“ yra 3 arba 6 GB. Taip pat įdomus keturių branduolių „AMD Ryzen 5 1400“, kuris labai gerai veikia kaip 4 × 4 procesorius. Nors „ AMD Ryzen 5 1600 / 1600X“ puikiai tinka žaidimams ir transliacijai, nes juos įjungti 3, 9 arba 4 GHz dažniu nėra labai sunku.

„Intel Core i5“ / „Intel Core i7“ ir „AMD Ryzen 7“

Pagrindinėje platformoje yra viršutinė asortimento dalis. Jei jums reikia ypač galingo kompiuterio, idealiai tinkamo žaisti pagal aukščiausius reikalavimus, dirbti su ypač galingomis duomenų bazėmis ir daugialypės terpės redagavimu, tada turėsite turėti didelio našumo kompiuterį. Asmeniškai aštuonios kartos „Intel Core i7“ ir „AMD Ryzen 7“ serijos (turinčios 3, 8 arba 4 GHz spartų virsmą) suteikia žiaurų žaidimų ir darbo našumą.

Be jokios abejonės, jie yra puikus pasirinkimas entuziastingoms platformoms, tokioms kaip „Intel Core i9“ ar „AMD Threadripper“, turinčioms daug didesnę sumą. Tuo mes baigiame savo straipsnį apie visą informaciją, kurią turėtumėte žinoti apie procesorius. Tarp jų egzistuoja tipai ir greičiai?