Что такое процессор? Основные характеристики процессоров

Источник: http://citilink.ru/promo/cpu/

Производство процессоров

Когда фабрика для производства процессоров по новой технологии построена, у нее есть 4 года на то, чтобы окупить вложенные средства (более $5млрд) и принести прибыль. Из несложных секретных расчетов получается, что фабрика должна производить не менее 100 работающих пластин в час.

Вкратце процесс изготовления процессора выглядит так: из расплавленного кремния на специальном оборудовании выращивают монокристалл цилиндрической формы. Получившийся слиток охлаждают и режут на «блины», поверхность которых тщательно выравнивают и полируют до зеркального блеска. Затем в «чистых комнатах» полупроводниковых заводов на кремниевых пластинах методами фотолитографии и травления создаются интегральные схемы. После повторной очистки пластин, специалисты лаборатории под микроскопом производят выборочное тестирование процессоров – если все «ОК», то готовые пластины разрезают на отдельные процессоры, которые позже заключают в корпуса.

Источник: http://habr.com/ru/company/intel/blog/110234/

Как работает процессор

• Принцип работы процессора – это последовательная обработка разных операций. Они происходят очень быстро, основные из них:
  При запуске любого процесса, заключающегося в исполнении программного кода, управляющий блок ЦП извлекает все необходимые данные и набор операндов, требуемых к исполнению. Далее это отгружается в буферную или кэш-память.
•  На выходе из кэша весь поток информации делится на две категории – инструкции и значения. Они перенаправляются в соответствующие ячейки памяти, которые называются регистры. Первые помещаются в регистры команд, вторая категория − в регистры данных.
•  Находящуюся в регистрах памяти информацию обрабатывает арифметически-логическое устройство. Это одна из частей ЦП, которая требуется для проведения арифметических и логических операций.
•  Результаты вычислений разделяются на два потока – законченные и незаконченные, которые, в свою очередь, отправляются обратно в кэш-память.
•  По завершению цикла вычислений конечный итог записывается в оперативную память. Это требуется для высвобождения места в буфере, которое необходимо для проведения новых вычислительных операций. При переполнении кэша все неактивные процессы перемещаются в ОЗУ или на нижний уровень.

Источник: http://gadgets-reviews.com/ru/stati/1733-chto-takoe-processor-v-kompyutere.html

3. Производители процессоров

Процессоры для компьютеров производят две крупных компании — Intel и AMD на нескольких в мире высокотехнологичных фабриках. Поэтому процессор, независимо от производителя, является самым надежным компонентом компьютера.

Intel является лидером в разработке технологий, использующихся в современных процессорах. AMD частично перенимает их опыт, добавляя что-то свое и проводит более демократичную ценовую политику.

Источник: http://ironfriends.ru/kak-vybrat-protsessor/

Финишная прямая

Ура – самое сложное позади. Осталось хитрым способом соединить «остатки» транзисторов — принцип и последовательность всех этих соединений (шин) и называется процессорной архитектурой. Для каждого процессора эти соединения различны – хоть схемы и кажутся абсолютно плоскими, в некоторых случаях может использоваться до 30 уровней таких «проводов». Отдаленно (при очень большом увеличении) все это похоже на футуристическую дорожную развязку – и ведь кто-то же эти клубки проектирует!

Когда обработка пластин завершена, пластины передаются из производства в монтажно-испытательный цех. Там кристаллы проходят первые испытания, и те, которые проходят тест (а это подавляющее большинство), вырезаются из подложки специальным устройством.

На следующем этапе процессор упаковывается в подложку (на рисунке – процессор Intel Core i5, состоящий из CPU и чипа HD-графики).

Источник: http://habr.com/ru/company/intel/blog/110234/

Основные понятия процессора в информатике

Что такое потоки в процессоре

Поток выполнения в ЦП – это наименьшая единица обработки, которая назначается ядром, необходимая для разделения кода и контекста исполняемого процесса. Одномоментно может существовать несколько процессов, которые одновременно используют ресурсы ЦП. Существует оригинальная разработка компании Intel, которая стала применяться в моделях, начиная с процессора Intel Core i3, которая именуется HyperThreading. Это технология деления физического ядра на два логических. Таким образом, операционная система создаёт дополнительные вычислительные мощности и увеличивает поточность. Получается, что только показатель количества ядер не будет решающим, поскольку в некоторых случаях компьютеры, имеющие 4 ядра, проигрывают по быстродействию тем, которые имеют всего 2.

Что такое техпроцесс в процессоре

Под техпроцессом в информатике понимается размер транзисторов, применяемых в ядре компьютера. Процесс изготовления ЦП происходит по методу фотолитографии, когда из покрытого диэлектрической плёнкой кристалла под действие света вытравливаются транзисторы. Используемое оптическое оборудование имеет такой показатель, как разрешающая способность. Это и будет технологическим процессом. Чем она выше, тем большее количество транзисторов можно уместить на одном кристалле.

 Снижению размеров кристалла способствует:

• снижение тепловыделения и энергопотребления;
• производительность, поскольку при сохранении физического размера кристалла удаётся поместить на нём большее количество рабочих элементов.

Единицей измерения техпроцесса является нанометр (10-9). Большинство современных процессоров изготавливается по 22 нм технологическому процессу.

 Техпроцесс – это увеличение количества рабочих элементов процессора при сохранении его размеров

Что такое виртуализация процессора

Основа метода заключается в разделении ЦП на гостевую и мониторную часть. Если требуется переключение с основной на гостевую ОС, тогда процессор автоматически осуществляет эту операцию, сохраняя видимыми только те значения регистра, которые требуются для стабильной работы. Поскольку гостевая операционная система взаимодействует напрямую с процессором, то работа виртуальной машины будет значительно быстрее.

Включение виртуализации возможно в настройках BIOS. Большая часть материнских плат и процессоров от AMD не поддерживает технологию создания виртуальной машины аппаратными методами. Тут на помощь пользователю приходят программные способы.

Что такое регистры процессора

Регистр процессора – это специальный набор цифровых электрических схем, которые относятся к сверхбыстрой памяти, необходимой ЦП для хранения результатов промежуточных операций. Каждый процессор содержит великое множество регистров, большая часть которых недоступна программисту и зарезервирована для исполнения основных функций ядра. Существуют регистры общего и специального назначения. Первая группа доступна для обращения, вторая используется самим процессором. Поскольку скорость взаимодействия с регистрами ЦП выше, чем обращение в оперативной памяти, они активно применяются программистами для написания программных продуктов.

Источник: http://gadgets-reviews.com/ru/stati/1733-chto-takoe-processor-v-kompyutere.html

3 основных типа команд

Команда памяти может представлять собой нечто вроде «прочтите значение из адреса памяти 1234 вместо значения А» или «запишите значение Б в адрес памяти 5678». Арифметические команды имеют вид в духе «добавьте значение А к значению Б и сохраните результат в значении В». Инструкции перехода, в свою очередь, похожи на «выполните этот код, если значение В положительное, или выполните другой код, если значение В отрицательное». Зачастую в программах используется цепочка сразу из нескольких вышеупомянутых примеров, из-за чего конечный результат выглядит примерно так: «добавьте значение адреса памяти 1234 к значению адреса памяти 5678 и сохраните его в адресе памяти 4321, если результат положительный, либо в адрес 8765, если результат отрицательный». 

Перед тем, как перейти к выполнению декодированной команды, давайте уделим немного внимания регистрам. 

Регистрами называются немногочисленные, но крайне быстрые фрагменты памяти процессора. У 64-битных процессоров каждый из них вмещает 64 бита, а всего их может быть несколько десятков на одно ядро. Регистры используются для хранения используемых в данный момент значений и их можно считать чем-то вроде кэша нулевого уровня. В приведенных выше примерах команд значения А, Б и В будут сохранены именно в регистре. 

Источник: http://i2hard.ru/publications/24825/

Виды процессоров для ПК и их устройство

Что такое ЦП в компьютере? Это уникальная система из кремниевых кристаллов и микрочипов, которая отвечает за работу компьютера и скорость вычислений. Но есть определенные виды процессоров, о которых стоит поговорить. Это поможет понять, какой тип лучше для определенного ПК.

Процессоры бывают следующих разновидностей:

• BOX. Боксовая версия процессора. Представляет собой коробку с улучшенной комплектацией. Вместе с самим ЦП в ней можно найти гарантийный талон, инструкцию и штатную систему охлаждения (кулер с радиатором). Как правило, устройство в такой комплектации стоит больше, чем другие версии. И не всегда штатное охлаждение соответствует той цене, которую за него просят.
• OEM. Предназначены для компаний, собирающих готовые ПК. Если вы купите такой процессор, то получите исключительно CPU. Ни коробки, ни гарантийного талона, ни охлаждения не будет. Вам вынесут только процессор в пакетике. Хоть это и не особенно эстетично, но OEM версии значительно дешевле своих боксовых alter ego.
• Есть еще текстовый процессор. К железу компьютера он никак не относится. По факту это специализированное приложение, предназначенное для работы с текстом (тот же самый Word от Microsoft). В наш материал он попал только затем, чтобы вы не путали его с каким-то отдельным типом CPU.

Решая, какой текстовый процессор выбрать, важно учитывать индивидуальные предпочтения. Вариантов довольно много (из OpenOffice или Libra Office).

Но какие типы процессоров для ПК лучше? Специалисты советуют приобретать OEM версии. Штатное охлаждение все равно не поможет в том случае, если вы вдруг решите заняться разгоном. Да и ценник такой, что можно приобрести систему охлаждения куда эффективнее за меньшие деньги. В боксовых версиях нет никакого практического смысла.

Источник: http://zen.yandex.ru/media/rightchoice/kak-vybrat-processor-dlia-kompiutera-vidy-i-osnovnye-tehnicheskie-harakteristiki-5e6a4146d612ca5aee16a474

Как включить все ядра в работу

Некоторые пользователи в погоне за максимальной производительностью хотят задействовать всю вычислительную мощь ЦП. Для этого существует несколько способов, которые можно использовать по отдельности, или объединить несколько пунктов:

• разблокировка скрытых и незадействованных ядер (подходит далеко не для всех процессоров – необходимо подробно изучать инструкцию в интернете и проверять свою модель);
• активация режима Turbo Boost для повышения частоты на краткосрочный период;
• ручной разгон процессора.

Самый простой метод запустить сразу все активные ядра, выглядит следующим образом:

• открываете меню «Пуск» соответствующей кнопкой;
• прописываете в строке поиска команду «msconfig.exe» (только без кавычек);
• находите сверху вкладку «Загрузка»;
• открываете пункт «дополнительные параметры» и задаете необходимые значения в графе «число процессоров», предварительно активировав флажок напротив строки.

Как в Windows 10 включить все ядра?

Теперь при запуске ОС Windows будут работать сразу все вычислительные физические ядра (не путать с потоками).

Источник: http://infotechnica.ru/pro-kompyuteryi/o-protsessorah/yadra-ih-vliyaniya-i-funktsii/

Какой процессор выбрать: Intel или AMD

Лучшие производители процессоров (да и единственные) – это AMD и Intel. У них есть свои поклонники, которые всегда стремятся доказать, что их любимый продукт лучше.

Но если взглянуть на дело беспристрастно и понять, чем отличаются процессоры Intel и AMD, то получится следующая картина:

• Intel. Еще недавно они считались топовыми решениями для геймерских машин. Их конек – удельная мощность на ядро. То есть, главное – частота, а не количество ядер. Этот подход оправдан, если вспомнить, сколько еще игр и программ не адаптировано под многопоточность. Однако найти бюджетный и одновременно производительный ЦП в линейке Intel непросто. Синий бренд предлагает производительные топовые CPU по внушительным ценам. Но у них есть ряд проблем. ЦП Intel подвержены уязвимостям Meltdown и Spectre. Последние поколения (Core i9) не всегда практично ведут себя под нагрузкой: если загрузить ЦП на полную, то появляется троттлинг (падение частоты и сбои).
• AMD. ЦП последнего поколения от этой фирмы выглядят выигрышнее продуктов от Intel. Они выполнены по техпроцессу 7 нм. Топовые Ryzen Threadripper имеют 16 ядер на борту. Они незаменимы для специализированных задач. В играх новые CPU этой марки также показывают хорошую производительность (и даже обходят Intel). При этом проблем с уязвимостями, как и с троттлингом, нет никаких. Есть в линейке варианты для среднего игрового компьютера (к примеру, Ryzen 3) по вменяемой цене.

Так какой процессор выбрать? Интереснее всего в современных реалиях выглядит продукция компании AMD. У этого производителя актуальный техпроцесс, достаточные мощности, внушительное количество ядер и адекватные цены. Но главное – нет никаких проблем с уязвимостями, что дает плюс к мощности.

Источник: http://zen.yandex.ru/media/rightchoice/kak-vybrat-processor-dlia-kompiutera-vidy-i-osnovnye-tehnicheskie-harakteristiki-5e6a4146d612ca5aee16a474

AMD Ryzen 5 5600X

Один из лучших CPU на рынке в данный момент. Заплатить за него придется довольно ощутимую сумму, но за нее вы получите чип, который еще очень долго будет актуальным и уже сейчас легко побеждает в своем классе всех конкурентов — и в играх, и в профессиональных приложениях. В сравнении с Ryzen 5 3600X предыдущего поколения он стал заметно быстрее, но если ваш бюджет ограничен, то 5 3600X тоже будет хорошим выбором.

Особенности:

• AM4
• ядер: 6
• частота процессора: 3700 МГц
• кэш L2: 3 Мб+L3: 32 Мб 

Источник: http://review.1k.by/pc/Kak_vyibrat_protsessor_dlya_PK-573.html 7. Другие характеристики процессоров Также процессоры характеризуются такими параметрами как техпроцесс изготовления, энергопотребление и тепловыделение. 7.1. Техпроцесс изготовления Техпроцессом называется технология, по которой производятся процессоры. Чем современнее оборудование и технология производства, тем техпроцесс тоньше. От техпроцесса, по которому изготовлен процессор, сильно зависит его энергопотребление и тепловыделение. Чем техпроцесс тоньше, тем процессор будет экономичнее и холоднее. Современные процессоры изготавливаются по технологическому процессу 14 и 7  нанометров (нм). Чем меньше это значение, тем лучше. 7.2. Энергопотребление процессора Чем больше количество ядер и частота процессора, тем больше его энергопотребление. Также энергопотребление сильно зависит от техпроцесса изготовления. Чем техпроцесс тоньше, тем энергопотребление ниже. Главное, что нужно учесть это то, что мощный процессор нельзя устанавливать на слабую материнскую плату и ему потребуется более мощный блок питания. Производители не указывают реальное энергопотребление в характеристиках процессоров и лишь время от времени публикуют эту информацию по мере выхода новых моделей на рынок. Вот, к примеру, энергопотребление процессоров Intel 10-го поколения. В таблице указано типичное энергопотребление при работе процессоров на базовой частоте (PL1) и в турбо бусте при максимальной частоте по всем ядрам (PL2). Параметр «Tau» указывает сколько времени процессор может непрерывно работать при максимальном энергопотреблении, после чего частоты могут начать снижаться. Чем выше энергопотребление процессора, тем более мощную систему питания и охлаждения должна иметь материнская плата, иначе она не будет выдерживать нагрузку, снижая производительность процессора для защиты от перегрева цепей питания и быстрее выйдет из строя. 7.3. Тепловыделение процессора Производители всегда указывают в характеристиках процессора такой параметр как расчетная тепловая мощность (TDP) в Ваттах. Этот параметр определяет уровень тепловыделения процессора и необходим для правильного подбора кулера. Однако, стоит учитывать, что указывается среднее значение при работе на базовой частоте. В реальности TDP будет значительно выше, поэтому не стоит ориентироваться на эти цифры, руководствуйтесь нашей статьей о выборе кулера. Источник: http://ironfriends.ru/kak-vybrat-protsessor/ Классификация процессоров по назначению Все разнообразие компьютеров можно разделить на две категории: рабочие игровые И рабочие, и игровые ПК также можно разделить по мощности. Есть компьютеры, которые подходят для решения несложных повседневных задач, например, набора текста, редактирования таблиц и поиска информации в интернете, а есть те, что предназначены для выполнения сложной работы, например, редактирования 3D-графики. Игровые компьютеры могут быть рассчитаны на нетребовательного геймера-новичка или на опытного киберспортсмена — при этом они будут различаться по характеристикам. Соответственно, разным компьютерам требуются разные процессоры. Для офисного или домашнего ПК подойдут двух- или четырехъядерные CPU из серий Intel Celeron, Intel Pentium и Intel Core i3 либо AMD Athlon и AMD Ryzen. Если вы планируете комбинировать офисную работу с нечастым решением сравнительно сложных задач, стоит обратить внимание на следующие решения с количеством ядер от 4 до 8: Intel Core i3, Intel Core i5 и  Intel Core i7 AMD Ryzen 5 и  AMD Ryzen 7 Компьютер, предназначенный для 3D-рендеринга, редактирования видео или обработки большого массива данных, можно собрать на базе процессоров из линеек Intel Core i9 и AMD TR4. Для геймерского компьютера понадобится процессор с количеством ядер не менее четырех. Это должны быть модели из линеек Intel Core, AMD FX или AMD Ryzen. Чем старше линейка, тем мощнее будет компьютер, который вы можете создать, однако и стоимость ЦП при этом тоже будет расти. Источник: http://citilink.ru/promo/cpu/ Как узнать, сколько ядер в вашем CPU? Конечно, самый простой способ узнать число ядер своего процессора — посмотреть в его характеристиках. Но не все знают или помнят точное название устройства. Поэтому предлагаю другой вариант: Пройдитесь по меню «Пуск — Все программы — Стандартные — Служебные»; Или в поисковой строке на панеле задач пропишите «msinfo32». Откройте «Сведения о системе»; В поле справа отыщите строчку «Процессор», в которой будут содержаться основные данные о нем. На этом буду заканчивать. Подписывайтесь на обновления и не забывайте делиться полезной информацией из этого блога с друзьями. До скорого. Источник: http://profi-user.ru/chto-takoe-yadro-processora/ 8. Как узнать характеристики процессоров Все основные характеристики процессора, такие как количество ядер и частота обычно указываются в прайсах продавцов. Все остальные параметры того или иного процессора можно уточнить на официальных сайтах производителей (Intel и AMD): Процессоры Intel Процессоры AMD По модели или серийному номеру очень легко найти все характеристики любого процессора на сайте: CPU-World Или просто введите номер модели в поисковой системе Google или Яндекс (например, «Intel Core i7-10700KF» или «Ryzen 7 3700 PRO»). Источник: http://ironfriends.ru/kak-vybrat-protsessor/ Кэш Кэш — объем памяти с очень большой скоростью доступа, необходимый для ускорения обращения к данным, постоянно находящимся в памяти с меньшей скоростью доступа (оперативной памяти). При выборе процессора, помните, что увеличение размера кэш-памяти положительно влияет на производительность большинства приложений. Кэш центрального процессора различается тремя уровнями (L1, L2 и L3), располагаясь непосредственно на ядре процессора. В него попадают данные из оперативной памяти для более высокой скорости обработки. Стоит также учесть, что для многоядерных CPU указывается объем кэш-памяти первого уровня для одного ядра. Кэш второго уровня выполняет аналогичные функции, отличаясь более низкой скоростью и большим объемом. Если вы предполагаете использовать процессор для ресурсоемких задач, то модель с большим объемом кэша второго уровня будет предпочтительнее, учитывая что для многоядерных процессоров указывается суммарный объем кэша L2. Кэшем L3 комплектуются самые производительные процессоры, такие как AMD Phenom, AMD Phenom II, Intel Core i3, Intel Core i5, Intel Core i7, Intel Xeon. Кэш третьего уровня наименее быстродействующий, но он может достигать 30 Мб. Источник: http://mediapure.ru/matchast/chto-takoe-centralnyj-processor/ Рабочая температура процессора Наивысший показатель температуры поверхности процессора, при котором возможна нормальная работа (54-100 °С). Этот показатель зависит от нагрузки на процессор и от качества отвода тепла. При превышении предела компьютер либо перезагрузится, либо просто отключится. Это очень важная характеристика процессора, которая напрямую влияет на выбор типа охлаждения. Источник: http://cpu-control.ru/cpu/harakteristiki-protsessora/ BONUS Хватило сил дочитать до этого абзаца? ) Поздравляю – приятно, что я постарался не зря. Тогда предлагаю откинуться на спинку кресла и посмотреть всё описанное выше, но в виде более наглядного видеоролика – без него статья была бы не полной. Эту статью я писал сам, пытаясь вникнуть в тонкости процесса процессоростроения. Я к тому, что в статье могут быть какие-то неточности или ошибки — если найдете что-то, дайте знать. А вообще, чтобы окончательно закрепить весь прочитанный материал и наглядно понять то, что было недопонято в моей статье, пройдите по этой ссылке . Теперь точно всё. Успехов! Источник: http://habr.com/ru/company/intel/blog/110234/ 11. Упаковка и кулер Процессоры, в конце маркировки которых присутствует слово «BOX», упакованы в коробку и могут продаваться в комплекте с кулером. Но некоторые более дорогие боксовые процессоры могут не иметь кулера в комплекте. Если в конце маркировки написано «Tray» или «ОЕМ» – это значит, что процессор поставляется в маленьком пластиковом лотке и кулера в комплекте нет. Процессоры начального класса типа Pentium проще и дешевле приобрести в комплекте с кулером. А вот процессор среднего или высокого класса часто выгоднее купить без кулера и отдельно подобрать для него подходящий кулер. По стоимости выйдет примерно столько же, а по охлаждению и уровню шума будет значительно лучше. Источник: http://ironfriends.ru/kak-vybrat-protsessor/ Встроенное графическое ядро Процессор может быть оснащен графическим ядром, отвечающим за вывод изображения на ваш монитор. В последние годы, встроенные видеокарты такого рода хорошо оптимизированы и без проблем тянут основной пакет программ и большинство игр на средних или минимальных настройках. Для работы в офисных приложениях и серфинга в интернете, просмотра Full HD видео и игры на средних настройках такой видеокарты вполне достаточно, и это Intel. Что касается процессоров от компании AMD, их встроенные графические процессоры более производительные, что делает процессоры от AMD приоритетнее для любителей игровых приложений, желающих сэкономить на покупке дискретной видеокарты. Источник: http://cpu-control.ru/cpu/harakteristiki-protsessora/