Что такое камень в компьютере

просто и подробно о персональном компьютере,его устройстве, настройке и сборке.

Популярные сообщения

• Блок питания для компьютера
• Графический адаптер или видеокарта.
• о корпусах. Виды корпусов
• ПРОЦЕССОР или просто «камень»
• . железный ящик .
• ОЗУ — Оперативное запоминающее устройство
• Жёсткий диск, или «Винчестер»
• Системная плата
• КОМПЛЕКТУЮЩИЕ
• Устройство системного блока или корпуса.

Pеклама

воскресенье, 15 июля 2012 г.

ПРОЦЕССОР или просто «камень»

ПРОЦЕССОР — главный вычислительный элемент вашего компьютера, его «сердце».

На первый взгляд, процессор — проста выращенный по специальной технологии кристалл кремния (не зря на жаргоне процессор именуется «камнем»). Однако камешек этот содер­жит в себе множество отдельных элементов — транзисторов, которые в совокупности и наделяют компьютер способностью «думать».

Точнее, вычислять, производя определенные математические операции с числами, в которые преобразуется лю­бая поступающая в компьютер информация. Безусловно, один транзистор никаких особых вычислений произвести не может. Единственное, на что способен этот электронный переключа­тель — это пропустить сигнал дальше или задержать его. Нали­чие сигнала дает логическую единицу (да); его отсутствие — логический же ноль (нет).

КАК работает ПРОЦЕССОР? ОБЪЯСНЯЕМ

Каждый процессор включает в себя миллионы транзисто­ров, но и самих процессоров для работы компьютера требуется немало. Помимо центрального процессора, который во всем мире принято обозначать аббревиатурой CPU ( Central Processor Unit ), схожими микросхемами оборудована практи­чески каждая компьютерная «Железяка».

Процессор — это не просто скопище транзисторов, а целая система множества важных устройств. На любом процессор­ном кристалле находятся:

• Собственно процессор, главное вычислительное устройство, состоящее из миллионов логических элементов — транзис­торов.

• Сопроцессор — специальный блок для операций с «плаваю­щей точкой» (или запятой). Применяется для особо точных и сложных расчетов, а также для работы с рядом графичес­ких программ.

• Кэш-память первого уровня — небольшая (несколько десят­ков килобайт) сверхбыстрая память, Предназначенная для хранения промежуточных результатов вычислений.

• Кэш-память второго уровня — эта память чуть помедлен­нее, зато больше — от 128 килобайт до 2 Мб.

Трудно поверить, что все эти устройства размещаются на кристалле площадью не более 4—6 квадратных сантиметров! Только под микроскопом мы можем разглядеть крохотные эле­менты, из которых состоит микропроцессор, и соединяющие их металлические «дорожки.

Процессоры сегодня выпускают, как минимум, три компа­нии: Intel , которой принадлежит более 70 процентов всех про­даваемых процессоров (модели Pentium , Core 2 , i 3 , i 5 , i 7), AMD , контролирую­щая почти треть рынка (серия Athlon , Phenom , A 4, A 6, A 8), и VIA , поставляющая самые «слабые» и дешевые процессоры для недорогих систем. В нашей стране спросом пользуется продукция лишь первых двух компаний.

Разумеется, что в жесткой конкурентной борь­бе каждая компания стремилась снабдить собственные про­цессоры какими-то особенными «изюминками» — как след­ствие, процессоры обеих компаний постепенно становились несовместимыми. Нет, бесспорно, процессоры и Intel , и AMD соответствуют стандартам « IBM PC -совместимости», оба они поддерживают одни и те же программы. Но вот «железа» каж­дый из них требует разного. Как минимум, материнская плата, и иногда — и память «заточены» под конкретный тип процес­сора. И установить процессор от AMD на плату для Intel вам, увы, не удастся.

Впрочем, независимо от производителя, у каждого процес­сора есть целый ряд важных характеристик, которыми мы и бу­дем руководствоваться при выборе:

Тактовая частота . Самый важный показатель, определяю­щий скорость работы процессора. Тактовая частота, измеряе­мая в мегагерцах (МГц) и гигагерцах (ГГц), обозначает лишь то количество циклов, которые совершает работающий процес­сор за единицу времени (секунду). Пик спроса сегодня прихо­дится на процессоры с частотой от 2 до 3 ГГц.

Кстати, согласно так называемому «закону Мура», названного в честь одного из изобретателей микропроцессора и нынешнего руководителя корпорации Intel ,- каждые полтора года частота микропроцес­соров увеличивается не менее чем в два раза. Скорость работы процессора зависит от тактовой часто­ты — это бесспорно. Но не только от нее. Попробуем их рассмотреть.

Разрядность процессора. Если тактовую частоту процессора можно уподобить скорости течения воды в реке, то разряд­ность процессора — ширину ее русла. Понятно, что процессор со вдвое большей разрядностью может «заглотнуть» вдвое больше данных в единицу времени — в том случае, конечно, если это позволяет сделать специально оптимизированное программное обеспечение. Сегодня подавляющее большин­ство «домашних» процессоров — 32- и 64-разрядные (32, 64-битные). Хотя большинство из вхо­дящих в состав компьютера устройств, в том числе и шина, об­ладают разрядностью 64 и 128 бит и выше!

Размер кэш-памяти. В эту встроенную память (не путать с памятью оперативной — та поставляется в виде отдельных модулей) процессор помещает все часто используемые дан­ные, чтобы не «ходить» каждый раз «за семь верст киселя хле­бать» — к более медленной оперативной памяти и жесткому диску.

Кэш-память в процессоре имеется двух видов. Самая быст­рая — кэш-память первого уровня (64-128 кб у процессоров Intel и ДО 128 кб — в последних моделях AMD ). Существует еще чуть менее быстрая, но зато более объемная кэш-память второго уровня и именно ее объемом отличат­ся различные модификации процессоров. В новейших моделях его объем 512-1024 Мб. Плюс кеш третьего уровня – 1024-4096Мб.

Тип ядра н технология производства. Думаю, уже хорошо подготовленным ко всяким шокирующим известиям нет нуж­ды объяснять, что хитрые производители процессоров ухит­ряются периодически производить революции не только в пределах одного поколения, но и одной модификации! И Чаще всего это связано с переходом на новую технологию производства процессоров и, вслед за этим, сменой процес­сорного «ядра».

Технология определяется толщиной минимальных элемен­тов процессора, — чем более «тонкой» становится технология, тем больше транзисторов может уместиться на кристалле. Кро­ме этого, переход на новую технологию помогает снизить энергопотребление и тепловыделение процессора, что очень важно для его стабильной работы.

Переход на новую технологию, как правило, влечет за со­бой и смену процессорного «ядра» — и частенько получается так, что на одном и том же прилавке мирно уживаются процес­соры от одного производителя, с одинаковой тактовой часто­той, принадлежащие к одному поколению, но с разными ядра­ми. Сейчас используется 32-45 наномикронная технология про­изводства процессоров.

Частота системной шины. Шиной называется та аппаратная магистраль, по которой бегут от устройства к устройству данные. Чем выше частота шины, тем больше данных поступает за единицу времени к процессору.

Частота системной шины прямо связана и с частотой са­мого процессора через так называемый «коэффициент умножения». Процессорная частота — это и есть частота систем­ной шины, умноженная процессором на некую заложенную в нем величину. Например, частота процессора 2,4 ГГц — это частота системной шины в 400 МГц, умноженная на коэф­фициент 6.

Большинство современных процессоров Intel как раз и ра­ботает на частотах системной шины 400 и 533 МГц (точнее, частота самой системной шины в этих случаях соответствует 200 и 266 МГц соответственно, однако процессоры умеют ее «увеличивать», получая информацию от материнской платы «в несколько потоков»). Процессоры AMD работают на одной частоте системной шины [на сегодня она составляет 400 (200) МГц].

Частенько отчаянные умельцы принудительно заставляют процессор работать на более высокой частоте системной ши­ны, чем та, что предназначила для них сама природа вкупе с инженерами Intel . Эта операция называется «разгоном» и, в случае удачи, резко повышает производительность компью­тера. Конечно, на та­кой подвиг способны лишь несколько процессоров из сотни, да и то с солидным охлаждением. А большинство в лучшем слу­чае откажется работать, ну а в худшем — выйдет из строя.

Дополнительные возможности. Большинство современных процессоров оснащены также радом эксклюзивных возмож­ностей, которые влияют на скорость обработки информации. В их числе можно назвать специальные системы «мультиме­дийных команд», предназначенных для оптимизации работы с графикой, видео и звуком. Например, процессоры Intel осна­щены системой команд SSE и SSE 2, а процессоры от AMD — аналогичным набором команд 3 DNow !

Одним из самых интересных новшеств в новых процессо­рах Intel стала функция HyperThreading , позволяющая процессору работать с двумя потоками данных одновременно. Конечно, даже оснащенный HypeiThreading процессор не будет работать «за двоих», однако прирост ско­рости в 10—20 процентов получить вполне реально.

Количество ядер. Повысить производительность компьютеров можно не только за счет выбора процессора с большей тактовой частотой — добиться значительного уско­рения можно, выбрав процессор с разным количеством ядер. У обоих производителей имеются процессоры с 2,4,6 и даже 8 ядрами.

Последнее время производители пошли гораздо дальше за счет уменьшения площади ядра процессора в него интегрируется графический адаптер, способный заменить дискретную видеокарту либо усилить ее, а также контролер памяти – дав таким образом возможность избавиться от северного моста на системной плате. У Intel это — Intel HD Graphics.

Источник: al-easycomp.blogspot.com

Почему процессор называют камнем?

На самом деле все просто. Во-первых сам по себе процессор — маленький, имеет металлическую крышку, холодный, нельзя назвать что легкий, то есть он немного как бы напоминает камешек:

Вторая причина — потому что процессоры делают из кремния. На самом деле правда — кремний является основой компьютерных транзисторов. Кремний широко доступен, его не сложно добывать, с ним легко работать. А главное — ученые нашли метод из него выводить упорядоченные кристаллы. Построение идеальных кристаллов — основной аспект производства компьютерных чипов.

Поэтому иногда процессор называют даже кристаллом. Эти кристаллы из кремния потом нарезаются в тонкие пластины, гравируются, обрабатываются и проходят сотни обработок, прежде чем становятся коммерческим продуктом.

Но мое мнение, что процессор называют кристаллом также из-за того, что под крышкой он правда чем-то похож на кристалл:

Кстати, знаете ли вы, что процессоры не все получаются идеально? Простыми словами — производят процессоры, некоторые получаются хорошо, а некоторые не очень. Так вот которые получаются хорошо — это идет например как Intel i7 с 4 ядрами и 8 потоков (ну к примеру). Если процессор не очень получился, то будет i5 с 4 ядрами и без потоков.

Если еще хуже — то i3, все остальное идет на Пентиумы и Целероны (но не стоит думать что плохие, все работает хорошо и качественно). Просто процессоры тестируют и если какие-то проблемы, то могут например отключить в нем 2 ядра или убрать потоки, или снизить частоту. То есть все зависит от того, насколько процессор удачно получился.

Вот например современные процессоры Intel могут идти без встроенного графического ядра. На самом деле оно в них есть, но отключено, потому что не прошло тестирование.

Другими словами, Intel Core i3 — это тот же i7, только ему отключили несколько ядер, потому что не прошел тестирование.

Надеюсь данная информация оказалась полезной. Удачи и добра, до новых встреч друзья!

Источник: 990x.top

Внутреннее строение процессора

Здравствуйте, уважаемые читатели! Буквально каждый уверенный пользователь ПК или обладатель ноутбука не раз задавался вопросом, как устроен процессор внутри? Наверное, многие удивятся, узнав, что в основе строения любого «камня» персонального компьютера или же ноутбука преобладают настоящие камни и горные породы.

Сегодня мы попробуем разобраться, как выглядит строение современного процессора и благодаря чему работает главный элемент любого компьютера.

Из чего состоит современный микропроцессор?

Структура процессора сегодня представлена следующими основными элементами:

• Собственно, ядро процессора. Наиболее важная деталь, сердце устройства, которая называется также кристаллом или камнем современного микропроцессора. От характеристик и новизны ядра напрямую зависит разгон и оперативность работы микропроцессора.
• Кэш-память является небольшим, но очень быстрым накопителем информации, расположенным прямо внутри процессора. Используется микропроцессором в целях значительного уменьшения времени доступа к основной памяти компьютера.
• Специальный сопроцессор, благодаря которому и производятся сложные операции. Такой сопроцессор в значительной мере расширяет функциональные возможности любого современного микропроцессора и является его неотъемлемой составляющей. Встречаются ситуации, когда сопроцессор является отдельной микросхемой, однако, в большинстве случаев, он встроен непосредственно в компьютерный микропроцессор.

Путем буквального разбора компьютерного процессора мы сможем увидеть следующие элементы строения, представленные на схеме:

1. Верхняя металлическая крышка используется не только для защиты «камня» от механических повреждений, но также для отвода тепла.
2. Непосредственно, кристалл или камень является самой важной и дорогостоящей деталью любого компьютерного микропроцессора.Чем сложнее и совершеннее такой камень, тем быстродействующей является работа «мозга» любого компьютера.
3. Специальная подложка с контактами на обратной стороне завершает конструкцию микропроцессора, как представлено на картинке. Именно благодаря такой конструкции тыльной стороны и происходит внешнее взаимодействие с центральным «камнем», непосредственно оказывать влияние на сам кристалл невозможно. Скрепление всего строения осуществляется с помощью специального клея-герметика.

Как это все работает?

Логика работы любого процессора строится на том, что все данные компьютера хранятся в битах, специальных ячейках информации, представленных 0 или 1. Попробуем разобраться, что происходит, как из этих нулей и единиц на экран перед нами предстают красочные фильмы и захватывающие компьютерные игры?

Прежде всего, необходимо уяснить, что имея дело с электроникой, мы получаем любую информацию в виде напряжения. Выше определенного значения мы получаем единицу, ниже – ноль. К примеру, включенный в комнате свет — это единица, выключенный – ноль. Дальнейшая иерархия, благодаря которой получаются более сложные элементы – это байт, состоящий из восьми битов. Благодаря этим самым байтам речь может идти не только о включенном или выключенном свете в помещении, но и о его яркости, оттенке цвета и так далее.

Напряжение проходит через память и передает данные процессору, который использует, в первую очередь, собственную кэш-память как наиболее оперативную, однако, небольшую ячейку. Через специальный блок управления данные обрабатываются и распределяются по дальнейшему пути.

Процессор использует байты и целые последовательности из них, что, в свою очередь, называется программой. Именно программы, обрабатываемые процессором, заставляют компьютер выполнить то или иное действие: воспроизвести видео, запустить игру, включить музыку и так далее.

Борьба гигантов компьютерных микропроцессоров

Речь, конечно же, пойдет о Intel и AMD. Основным отличием в принципах работы данных компаний является подход к производству новых компьютерных микропроцессоров.В то время, как Intel попеременно внедряет новые технологии наряду с небольшими изменениями, AMD делает крупные шаги в производстве с определенной периодичностью. Выше на фото представлены модели упомянутых компаний с отличительным внешним видом.

Лидерские позиции, в подавляющем большинстве случаев, удерживает все-таки Intel. «Камни» от AMD, хотя и уступают процессорам от Intel по производительности, нередко выигрывают у них в плане ценовой доступности. О том, какую компанию лучше выбрать можете почитать в этой статье.

Что выбирать каждый решает сам. Сегодня мы попытались разобраться во внутреннем устройстве любого современного микропроцессора и основных принципах его работы. Не забывайте подписываться на обновления блога и делиться интересными статьями со своими друзьями в социальных сетях! Всего доброго, друзья!

Источник: infotechnica.ru