Центральный процессор компьютера

Что такое центральный процессор (CPU)

Центральный процессор является основной составной частью компьютера, отвечающей за обработку всей информации, выполнение команд пользователя и координацию действий всех остальных элементов компьютера.
Основными производителями процессоров на мировом рынке являются американские компании Intel и AMD (Advanced Micro Devices).

Центральный процессор – это небольшая кремниевая плата со множеством контактов на поверхности и со сложнейшей полупроводниковой структурой из миллионов транзисторов внутри.

Центральный процессор компьютера Изначально будущий процессор представляет собой цилиндрический монокристалл очищенного по специальной технологии кремния (очевидно, именно поэтому на сленге процессор иногда называют просто "камень"). Этот монокристалл нарезают на пластинки толщиной около 1 мм, а затем посредством фотолитографии в этих пластинках создают полупроводниковые структуры будущих центральных процессоров. Эти полупроводниковые структуры (транзисторы), материалом для которых служат тончайшие кварцевые пластины, помещаются на плату с контактами процессора. Эта плата обеспечивает подсоединение процессора к материнской плате компьютера.

Поскольку количество элементов, входящих в состав процессора, и их характеристики могут различаться, то различаются и принципы построения процессоров.Эти принципы в совокупности называют архитектурой (или микроархитектурой) процессора. Таким образом, все процессоры, которые используют сходные принципы строения, относят к процессорам одной архитектуры. Но даже относящиеся к одной архитектуре процессоры могут сильно отличаться, отличия заключаются в техническом процессе изготовления, в размерах внутренней памяти и в ее структуре и т. п. О процессорах, имеющих различия в рамках одной архитектуры, говорят, что они имеют разные ядра.

Архитектуры и ядра процессоров имеют свои названия (или маркировку): так, Intel Core - это общее название всех моделей микроархитектуры Intel Core 2 Duo. Они производились с ядрами Allendale, Conroe, Merom, Kentsfield, Wolfdale, Yorkfield.

Увеличение количества ядер служит способом повышения мощности процессоров. В одном "камне" может содержаться два и более вычислительных ядра, такой процессор называется многоядерным. Многоядерные процессоры признаны самыми перспективными, и компании-производители развивают технологии в сторону увеличения количества ядер. Правда, те программы, которые возникли до появления многоядерных процессоров, не поддерживают многоядерность в принципе и не будут работать быстрее даже на многоядерных системах (просто потому, что они умеют использовать только одно ядро). Кроме количества ядер, важными показателями процессора являются также количество потоков, размер кеша, тактовая частота процессора, скорость шины.
Такой показатель, как количество потоков, отображает пропускную способность системы, и, соответственно, чем больше потоков, тем компьютер работает лучше.

Центральный процессор компьютера

Тот же принцип справедлив и для размера кеша (кеш - это внутренняя память процессора, которой он компенсирует «перебои» при работе с основной оперативной памятью): чем кеш больше – тем лучше.
Так же и чем выше тактовая частота процессора, тем он производительнее.
Шина - это элемент, при помощи которого процессор соединяется с системным контроллером материнской платы. Эволюция шин также идет в сторону увеличения скорости. Так, компания AMD разработала для новых процессоров быструю двунаправленную шину HyperTransport, отличающуюся высокой пропускной способностью. В противовес ей, компания Intel создала высокоскоростную шину QPI (QuickPath Interconnect). Соперничество двух крупнейших производителей выгодно для пользователей, которые получают возможность все более и более быстрой работы.

Говоря о техпроцессе, важнейшее, что стоит упомянуть, - это следующая закономерность: чем тоньше техпроцесс, тем меньше электричества потребляет процессор и тем меньше греется.
Надо отметить, что нормальная температура работы процессора - до 50 градусов Цельсия, и чтобы не выйти из строя при перегреве, процессор нуждается в охлаждении. Материнская плата, к которой подсоединяется процессор, имеет систему охлаждения, теплопроводимые элементы которой в идеале плотно прижимаются к теплоотводной поверхности процессора (металлической крышке) и передают тепло с процессора на радиатор системы охлаждения. Чтобы контакт между процессором и системой охлаждения был плотнее, применяется специальное вещество - термопаста. Она характеризуется высокой теплопроводностью и обладает пастоообразной консистенцией. В некоторых случаях термопаста может пересыхать, а это опасно для процессора, т.к. ведет к его перегреву.

Другим источником опасности может служить засорение системы охлаждения пылью. Впрочем, современные компьютеры предполагают самоотключение в случае достижения процессором критичной температуры: компьютер включится только тогда, когда процессор остынет. Если Ваш компьютер устроен не так, Вы можете следить за температурой процессора при помощи специальных программ, а кроме того, и в сам процессор встроены средства измерения температуры. Все это позволяет избежать повреждения процессора от воздействия перегрева, чтобы эта важнейшая часть компьютера прослужила как можно дольше.

  • Главная
  • Komp
  • Komp 1
  • Komp 2
  •  ||

    „Mít rád lidi a milovat lidi to je celé tajemství a snad jediný recept na štěstí.“ Jan Werich