Що таке процесор комп 'ютера?

Що таке процесор комп 'ютера?

Сьогодні мільйони жителів розвинених країн мають у своїх будинках один або навіть кілька персональних комп 'ютерів і ноутбуків, що не дивно, оскільки ці пристрої сьогодні використовуються в різних цілях: від розважальних до наукових і комунікаційних. Однак значна частина власників ПК не знає їх пристрою, так як при виникненні проблем воліє звертатися до фахівців. Такий підхід цілком обґрунтований. Але все ж варто дізнатися, з яких основних компонентів складається цей залізний та інтелектуальний "друг" людини. Наприклад, багатьох цікавить, що таке процесор (CPU), яких видів він буває і як його правильно вибрати.

Де у ПК мізки

Очевидно, що для того, щоб злагоджено і без втручання людини здійснювати величезну кількість операцій, необхідний якийсь керуючий центр, який буде, подібно мозку, передавати команди різним компонентам системи і периферичним пристроям. У комп 'ютері ця роль відведена процесору, який виконує всі логічні та арифметичні операції, що задаються особливою програмою. Крім того, він здійснює управління всіма іншими пристроями ПК.

Як влаштований

Щоб зрозуміти, що таке процесор комп 'ютера, слід дізнатися, як він влаштований. На відміну від своїх аналогів минулих десятиліть, сучасні пристрої такого типу мають мініатюрні розміри. На перший погляд мікропроцесор - це прямокутна тонка платівка з міцного кристалічного кремнію. На її порівняно невеликій площі розташовані схеми, що забезпечують функціональність "мозку" персонального комп 'ютера. Платівка укладена в керамічний або пластмасовий плоский корпус, до якого вона приєднується за допомогою дуже тонких золотих проводків, забезпечених металевими наконечниками. Завдяки такій конструкції процесор легко і надійно приєднується до системної плати ПК.

Компоненти

Хто вже дізнався, що таке процесор, хочуть зрозуміти, з яких складових він складається. Незважаючи на свої невеликі розміри, даний пристрій включає безліч компонентів. Серед них:

  • шини адрес;
  • регістри;
  • шини даних;
  • арифметико-логічний пристрій;
  • кеш, або швидка пам 'ять, що має невеликий об' єм 8-512 кбайт;
  • математичний співпроцесор;
  • лічильники команд.

Ядро процесора

Під цим терміном ховається безліч понять. Якщо мова йде про те, що таке процесор і з яких частин він складається, то ядро - це його складова, призначена для виконання одного потоку команд. Крім того, є багатоядерні варіанти, здатні виконувати кілька потоків команд.

До "ядерних" "характеристик належать:

  • система команд;
  • мікроархітектура;
  • кількість функціональних блоків;
  • напруга харчування;
  • об 'єм вбудованої кеш-пам' яті;
  • площа кристала;
  • логічний і фізичний інтерфейс;
  • максимальне і типове тепловиділення;
  • тактові частоти;
  • технологія виробництва.

Водночас у фізичному сенсі під словами "ядро процесора" розуміють його частину, що містить основні функціональні блоки або зазвичай відкритий кристал мікропроцесора. У будь-якому випадку це - необхідна частина "мозку" ПК. Таким чином, питання "" що таке ядерний процесор "" звучить дещо некоректно, якщо, звичайно, розглядається тільки CPU, а не всі ті пристрої і програми, які також називаються процесорами.

Системна шина

Той, хто вже дізнався, що таке процесор комп 'ютера, напевно, зацікавиться і тим, за допомогою чого він здійснює управління іншими компонентами ПК. Очевидно, що таке завдання під силу тільки складній системі. Вона називається процесорною шиною і являє собою сукупність сигнальних ліній, об 'єднаних за призначенням. Кожна з них має певний протокол передачі даних та електричну характеристику. До самої процесорної, або, як її ще називають, системної шини підключається тільки CPU, а всі інші пристрої - через контролери материнської плати. Водночас існують варіанти, коли пам 'ять підключається безпосередньо в процесор, завдяки чому забезпечується його велика ефективність. Тут доречно поставити питання про те, що таке розрядність процесора, так як, наприклад, вираз "розрядності процесора х 64" означає, що даний пристрій забезпечено 64-розрядною шиною даних, і така кількість біт він обробляє за одиничний такт.

Кеш

Швидка пам 'ять, або кеш - це буфер між процесором і контролером системної пам' яті, яка є досить повільною. Цей компонент призначений для того, щоб збільшити загальну продуктивність всього пристрою в цілому. Для досягнення цієї мети в буфер передаються і зберігаються блоки даних, які відпрацьовуються в даний момент, і тому процесор не буває змушений постійно звертатися до системної пам 'яті.

Кеш ділиться на три рівні:

  • Перший рівень L1

Він підрозділюється на два кеші - інструкцій і даних, є найшвидшим і проводить роботу безпосередньо з ядром процесора.

  • Другий рівень L2

З L1 взаємодіє кеш L2. Він в рази більше за обсягом і є цілісним.

  • Третій рівень L3

У деяких сучасних мікропроцесорів існує ще й третій рівень, який більше двох попередніх, але працює на порядок повільніше. Справа в тому, що шина між 2-м і 3-м рівнем вже, ніж між 1-м і 2-м. Однак швидкість 3-го рівня все одно значно вища, ніж швидкість системної пам 'яті. Залежно від того, чи повторюється інформація, що потрапляє в кеш, на різних рівнях, чи ні, розрізняють два типи цієї складової процесора: ексклюзивний і не ексклюзивний. Кожен з них має свої переваги і недоліки, тому важко сказати, який з них краще. Можна лише зазначити, що перший тип використовується в мікропроцесорах AMD, а другий - в Intel.

Роз "єм

Розповідаючи про те, що таке процесор комп 'ютера, слід приділити увагу всім компонентам, оскільки даний складний пристрій функціонує лише завдяки злагодженій роботі кожного з них. Наприклад, здавалося б, яку важливість може мати таке примітивне пристосування, як роз "єм? Однак його застосування полегшує заміну процесора при модернізації ПК або його зняття на час ремонту.

Що таке частота процесора

Для порівняння будь-яких технічних пристроїв і для того, щоб дати уявлення про їх можливості використовуються певні характеристики, що мають чисельний вираз. Для процесорів основною з них є тактова частота. Причому це поняття має кардинальні відмінності, коли мова йде про одноядерний і багатоядерний варіанти. Отже, що таке тактова частота процесора, якщо він здатний виконувати тільки один потік команд? Виявляється, що цей параметр показує, скільки обчислень в одиницю часу може зробити конкретний одноядерний пристрій. Відповідно, чим більша тактова частота, тим більше процесор може виконати операцій в одиницю часу. Найчастіше вона становить 1,0-4 ГГц і визначається множенням зовнішньої частоти на певну постійну величину. Зовсім інша справа, якщо потрібно з 'ясувати, що таке тактова частота процесора. У такому випадку деякі горе-фахівці рекомендують обчислювати цей параметр для всього пристрою, множачи дані для одноядерного варіанту на кількість складових. Однак це в корені неправильно, оскільки тактова частота всього пристрою від числа ядер не змінюється, і позитивний ефект стосується тільки продуктивності процесора. На довершення слід зазначити, що при виборі процесора частота не повинна бути вирішальним фактором, а потрібно розглядати величини всіх його характеристик в цілому.

Що таке графічний процесор

Як відомо, сучасні ПК забезпечують чудову "картинку". Це досягається за допомогою графічного процесора - спеціального пристрою виконуючого графічний рендеринг. Крім того, вони призначені для використання як прискорювача 3Д графіки. Завдяки конвеєрній архітектурі такі пристрої набагато ефективніше обробляють зображення та іншу графіку, ніж CPU, про який було розказано вище.

Текстовий процесор: що це?

У питаннях, пов 'язаних з архітектурою ПК, на даний момент є певна плутанина, так як ті ж самі терміни нерідко використовуються для позначення зовсім різних речей. Зокрема, процесор визначається також для форматування текстів, зміни шрифтів, абзаців, перевірки правопису та багато іншого. Найбільш відомими прикладами є OpenOffice.org, Writer і суперпопулярна Microsoft Word. Тому з назви можна сміливо наводити, коли потрібно відповісти на питання про те, що таке текстовий процесор.

Декілька слів про найпоширеніші процесори персональних комп "ютерів

Перше місце за популярністю займає процесор Intel Core i5. Він вважається прекрасним варіантом, коли потрібна потужна ігрова машина. За ним слідує модель від Intel - Celeron E3200, який стоїть недешево, але є оптимальним вибором для серйозної роботи в офісі. Чимало шанувальників серед фахівців є і у ще одного процесора від Intel - чотирьохядерного Core 2 Quad. Якщо ви не прагнете стати володарем надпотужної машини і хочете заощадити, то зверніть увагу на AMD Athlon II X2215 або AMD Phenom II X4945.

Тепер ви знаєте, що таке процесор, яких видів буває і якими характеристиками володіє.