Процессор

Процессор

Процессор
Процессор немесе микропроцессор компьютердегі орталық мәліметтер өңдеу құрылғысы болып табылады. Процессор микросхема ретінде ұсынылған және оперативті жадымен қатар аналық тақшада орналасады. Процессор бағдарламалар жұмысына қажетті есептеулерді орындайды. Процессордың жылдамдығы мегагерцпен (МГц) немесе (ГГц) өлшенетін оның ырғақтық жиілігімен анықталады.

Процессор (ағылш. central processing unit, CPU -  Орталық есептеуіш бөлім)

программаға сәйкес  операцияларды орындауға  арналған компьютердің  негізгі құрылғысы,  қызметтік бөлігі. Көптеген  жартылай өткізгішті  элементтерден тұратын  және компьютерде барлық  есептеулер мен ақпарат  өндеу жұмыстарын  орындайтын электрондық  микросхема. Қазіргі  компьютерлерде бір немесе  бірнеше процессорлар  жұмыс істейді;

мәліметтерді өңдеу  кезінде кейбір  алдын ала есептеу  жұмыстарын  немесе  ұйымдастыру  қызметін атқаратын  машиналық  программа

Процессордың жұмыс циклі
Процессордың функционалдауы қайталанатын жұмыс циклдерінен тұрады, оның әрбіреуі бір команданың орындауына сәйкес келеді. Жұмыс циклін аяқтағаннан кейін процессор келесі жұмыс цикліне көшеді. Процессор команданың төрт типін орындасын деп есептейік: - негізгі (арифметикалық, логикалық, сілтеме операциялар); - басқаруды беру; - енгізу-шығару; - жүйелік (үзу маскасын қою, процессор жағдайы және т.с.с). Командалар бойынша орындалатын жұмыс циклін қарастырайық (машиналық цикл бойынша орындалатын жұмыс циклдері де бар).

Процессорды компьютердің жүрегі десекте болады.  Компьютеріңіздің есептеу жылдамадығы осы  процессорға байланысты. Өндірісте процессорды  Intel және AMD фирмалары шығарады. Intel-дің екі  ядролық процессоры Core 2 Duo, ал AMD-нікі  DualCore деп аталады. Процессордың жиілігін  жоғарлатудан жарыс бітті. Процессордың жиілігі  жоғарлаған сайын оның жылу бөлуі де жоғарылайды.  Бұл әрине тиімсіз болды. Бұны бір корпусқа екі  процессор орнату арқылы жеңді. Процессорлар  такталық жиілігі, кэш жадысының көлемімен,  платаға орналасатын ұяшықтарының түрімен әр  түрге бөлінеді.

Процессордың түрлері

Модельдері

Тактілік жиілігі, МГц

Разрядтылығ ы

Жылы 1978 1982 1985 1989 1993 1995 1997 1999 2001 2003

8086 80286 80386 80486 IntelPentium Intel Pentium Pro Intel Pentium II Intel Pentium III Intel Pentium IV Pentium 4 3,2 ГГц

4 – 8 8 – 20 20 – 40 20 – 100 60 – 150 100 – 200 233 – 300 450 – 500 до 2800 3200

16 16 32 32 64 64 64 64 64 64

Процессордың түрлері рейтингтері
3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 IntelPentium Intel Pentium II Intel Pentium IV 80286` 80386`

80286` 80286` 80386` 80486` IntelPentium Intel Pentium Pro Intel Pentium II Intel Pentium III Intel Pentium IV Pentium 4 3,2 ГГц

Орталық процессор
Әдетте компьютер сипаттамасының басында, орталық процессордың (CPU - central processor unit) типі мен жиілігі, оперативті жады (random access memory, RAM) сипаттамасы беріледі. Компьютердің бұл құрамдас бөліктері – ең бастылары, өйткені олар компьютер жұмысының шапшаңдығын анықтайды.

AMD Athlon маркалы процессор

AMD Athlon XP .
AMD процессорлары әр түрлі жеткіліктері бар . AMD Athlon XP  процессорлары ырғақты жиіліктерімен және әр түрлі технологиялық  процеспен өзгешеленеді. Олар әр түрлі жүйелік шиналардан  тұрады . Сондықтан AMD процессорлары төрт негізгі процессор  түйіндері бар : Palomino , Thoroughbred , және Barton . Athlon XP  процессорлары Palomino түйінмен ең ерте болжамасы болып , олар  0,18- микрондық технологиялық процесте орындалған . AMD Athlon  XP процессорлары Thoroughbred түйінімен алдындағы сәнді  қатардан 0,13- микрондық технологиялық процесте әзірленген .  AMD Athlon XP Процессорлары сәйкесті Thoroughbred түйінімен  үлкен ырғақты жиіліктерден тұрады. Соңғы Barton компаниясында  процессорларды өңдеуі түйінде жиілік 333 МГц және 0,13-  микрондық технологиялық процессінде құрылған . Barton  компаниясы AMD Athlon XP процессорлары арасында болашақта  шапшаң жаңа үлгісін ұсынуға жиналады , олар ClawHammer және  AMD Athlon 4 белгілі атқа ие болды. Оларды : x86-64 ISA ,  процессорына интеграцияланған жад контроллері және Hyper  Transport сияқты үш революцияшыл өзгертулерден ерекшелеуге  болады.

Замандас процессорлар
Кез келген замандас компьютер ең алдымен микропроцессормен және  микросхемалардың терімімен және жүйелік платамен сипатталады. Бүгінгі  кезде дербес компьютерге арналған замандас микропроцессорларды Intel және  AMD компаниялары шығарады. Intel компаниясының замандас процессорлары  : Intel Pentium 4 және Intel Celeron , ал AMD компания процессоры: Athlon XP.  Әр қашанда микропроцессордің негізгі мінездемелерінің бірі ырғақты жиелік  болып, ол мегагерцпен немесе гегегерцпен өлшенеді. Сонымен қатар  микропроцессор параметрлерінің бір-бірінен артықшылықтары:  микроархитектура сияқты процессор ядроларында , кэш жады мөлшерінде ,  өндіріс технологиялық процессінде , жүйелік шина санында, блок питания,  жылу шығару , температура , процессор түйіндерінде болады . Сонымен қатар  микропроцессор мінездемелері транзисторлардың мөлшерлері және олардың  өндіріс технологиялық процесіне тура тәуелді болады.. Барлық замандас  процессорлар 0,13- микрондыққа және 90- нанометрлік технология  шығарылды . Сонымен қатар процессорлар бір-бірінен айырмашылығы  түйінінде болды. Мысалы , Intel Pentium 4 Willamette немесе Northwood  түйінімен ұқсас және Athlon XP процессорлары Thoroughbred немесе Barton  түйінінде негізі салынған бола алады .  

Мәтіндік процессор.
 Мәтіндік процессор (мәтіндер даярлау жүйесі)  (текстовый процессор (система подготовки текстов);  word processor) — мәтіндерді енгізу, сақтау, қарап  шығу, түзету, пішімдеу және қағазға басып  шығаруды қамтамасыз ететін программалық  құралдар. Баспа машинкасында орындалатын  мүмкіндіктерден басқа мұнда қате тексеру; тезаурус  (синоним сөздер) табу; сөз тіркесін іздеп тауып, оны  басқаға өзгерту; «қиып алып желімдеу»; бірнеше  терезедегі мәтіндермен катар жұмыс істеу тәрізді  көптеген қосымша әрекеттер орындалады.

Intel фирмасының 80x86 процессорлар тобы (Семейство 80x86 процессоров фирмы; Intel Intel 80x86) - Intel фирмасының (Cyrix, Texas  Instruments тәрізді фирмалардың да) жасаған процессорлар тобы, олар:  8088 — мәліметтері 8-бит шиналы, ал адресі 20- бит шиналы (адрес кеңістігі  1 Мбайт), жұмыс жиілігі 4,77 МГц-ӀВМ PC/XT компьютерлерінде  пайдаланылды; 8086— 8088 процессоры тәрізді тек мәліметтері 16-бит  шиналы - PS/2компьютеріне қойылды, жұмыс жиілігі — 8—10 МГц; 80286  (286) — мәліметтері 16-бит шиналы, ал адресі 24-бит шиналы (адрес  кеңістігі 16 Мбайт), IBM PC/AT компьютерлерінде пайдаланылды, оның екі  режімі болды, біріншісі — нақты режім, онда 8086 процессоры тәрізді  жұмыс істеді, ал екіншісі — қорғалған режім, онда кеңейтілген жұмыс  мүмкіндіктері болды; 80386DX (386DX) - мәліметтері 32-бит шиналы, ал  адресі де 32-бит шиналы (адрес кеңістігі 4 Гбайт), PS/2 компьютерлерінің  жоғары модельдерінде пайдаланылды, жұмыс жиілігі — 20—40 МГц;  80386SX (386SX) - 386DX процессорының қысқартылған түрі, мәліметтері  16-бит шиналы, ал адресі 24-бит шиналы, ішкі құрылымы 386DX тәрізді  ұйымдастырылды; 80486DX (486DX) - бұл процессор бір кристалда  біріктірілген 386DX және оның 387 математикалық сопроцессоры болатын,  жұмыс жиілігі - 20— 50 МГц. Осы процессор негізінде 486SX — бір  процессорлы, 486SL — энергияны аз пайдаланатын түрі және т.б. жасалады;  Pentium — мәліметтері 64-бит шиналы, ал адресі 32-бит шиналы  процессордың жаңа түрі, жұмыс жиілігі - 60- 200 МГц, (қ. Pentium Pro);

Intel Pentium 4. 
Ең бірінші Intel Pentium 4 процессоры 1,3 ГГц ырғақты жиілікпен  жарыққа швқты , ол 0,18- микрондық технология , микропроцессордағы  КЭШ жады L2 размердегі мөлшері 256 Кбайт болды , жүйелік шина  жиілігі 400 МГц болды . Intel Pentium процессорлар корпусының  разьемының екі үлгісі 4- Socket 423 және Socket 478 бар болады.  Процессордың екінші маңызды мінездемесі оның жиілігі болып , бір  секунд аралығында бірнеше операция орындайды . Процессордың  келесі маңызды кезеңі - жиілік жүйеліктің шиналары 400 немесе 533  МГцке тең болды. Intel Pentium 4 процессорларына арналған 0,18-  микрондық немесе 0,13- микрондық технологиялық процесте жасалған .  Northwood түйінінде 0,13- микрондық технологиялық процеске 512  Кбайт , ал Willamette процессоры 0,18- микрондық технологиялық  процеске 256 Кбайт жады болады . 

Intel Celeron . 
Биік өнімділіктер бәріне қажет емес және тек қана Intel Celeron  процессоры қолдану жеткілікті . Соңғы кезде Intel Celeron  процессорларының бірнеше түрі шығарылды, олар ырғақты  жиіліктермен және өндіріс технологиялық процесімен өзгешеленеді .  Барлық Intel Celeron замандас процессорлар жүйелік шина жиілігі 400  МГцке тең және екінші деңгей кэш L2 мөлшер 128 Кбайтқа тең . Intel  Pentium 4 және Intel Celeron архитектурасы бір-бірін сәйкес келеді .

Жұмыс циклі
Процессордың жағдайын анықтаудан басталады – есеп немесе күту.  Күту жағдайынан процессор тек қана ЗПр сигналы бойынша шыға  алады. Мұндай жағдайда процессор ешқандай іс-әрекет орындамайды. “Есеп” (есеп- командаларды тізбектей таңдау және орындау)  жағдайында, егер үзу сұранысы түссе, процессор үзу триггерін ТгПр  лақтырып (сбрасывает) және СчК-ға подпрограммалардың адресін беру  жолымен үзуді өңдеу подпрограммаларын орындайды. Егер ЗПр  сигналы түспесе, негізгі команданы орындаудың жұмыс циклінің келесі  сатысы орындалады: операндтардың орындаушы адрестерін құру,  операндтарды таңдау, операцияны орындау және нәтижесі есте сақтау.  Осыдан кейін процессор келесі команданы таңдауға көшеді және цикл  қайталанады. Көптеген командаларды орындау кезінде операция белгілері  құрылады, олар шартты көшу командаларында пайдаланылады.  Басқаруды беру командасын орындау кезінде шартты көшу  командалары үшін жоғарыда көрсетілген белгілер бойынша шартты  көшу қайталанады. Егер шарт орындалмаса, онда команда реті бойынша  келесісі таңдап алынады. Егер шарт орындалса, онда СчК көшу адресі  енгізіледі. 

Процессордың разрядтылығы. 

Сыртқы шина арқылы процессорға  ақпарат түседі-мәліметтер және  командалар. Бұлар арифметика  логикалық құрылғыда өңделеді.  Процессордың схемаларының  разрядтылығы қаншалықты көп  болса соншалықты ақпаратты тез  өңдейді.

Процессордың жиілігі (frequency). Разрядтылықтан басқа  процессорда маңызды қызмет атқаратын ол тактылық жиілігі. Ол  мегагерцпен есептеледі. Бір мегагерц ол секундына миллион такт  болады. 100 МГц - секундына жүз миллион такт болып есептеледі.  Бір тактыда процессор қандайда бір фрагментті есептейді. Сондықтан  тактылық жиілік қаншалықты жоғары болса, процессор түскен  мәліметтерді соншалықты тез өңдеп беретін болады . Процессордың кэш жадысы. Процессор өңдейтін мәліметтерді  оперативті жадыдан алады. Әдетте процессор өзінде еш нәрсеніде  сақтамайды. Ода мәліметтер өңделетін ұяшықтар өте аз. Бұл жұмыс  ұяшықтары регистр деп аталады. Процессордың жұмысын жеделдету  үшін көптен бері кэштеу технологиясы қолданылып жүр. Кэш бұл  шағын ұяшықтық жады. Буфердің қызметін атқарады. Егер бір нәрсе  жалпы жадыдан өңделсе, оның көшірмесі кэш жадыға түседі. Егер бұл  мәліметтер тағы керек болып жатса, алысқа жүгінбей буферден ала  салады. Процессорға мәлімет керек болса, ол бірінші регистрді  тексереді. Ол жерде керек мәлімет жоқ болса, жақын жердегі кэш  жадыны тексереді. Ол жердеде жоқ болса оперативті жадыдан қарайды.  Бұл жерде де жоқ болса, HDD дискіге сұраныс жасайды. Бұл  атқарылатын жұмысты төмендегі суреттен көруге болады.

Pentium II және Pentium III процессорлар платасының  512 Кбайтты екінші деңгейлі кэш – жадысынан тұрып,  процессордың жарты жиілігінде жұмыс жасайтынына  назар аударыңыз. Ал Xeon процессорларының екінші  деңгейлі кэш – жадысы 512 Кбайт, 1 Мбайт немесе 2  Мбайттан тұрып, процессордың жиілігінде жұмыс  жасайды. Процессор жиілігінде жұмыс жасайтын  екінші деңгейлі кэш – жадысы Celeron және Pentium II  РЕ, сондай – ақ AMD – K6 – 3 процессорларында  орнатылды. Қазірде жаңа процессорлардың  барлығында екінші деңгейлі кэш – жадысы процессор  жиілігінде жұмыс жасайды. 

Процессор
Қазіргі кездегі ноутбуктағы процессорлар арнайы тетікше - сокетке қондырылған. Оның өте маңызды қасиеті бар: портативті компьютердің бірдей модельдеріне процессорлардың тізбегі орналасқан. Сондықтан, ноутбукты процессор моделі арқылы таңдау дұрыс емес деп ойлаймын. Бүгінгі таңға өзекті варианттарды атап өтсек: AMD Turion Х2. Бір түйінде қасында көп чипсет орналасқан кезде қолданылады. Ең көп тараған варианты - ATI Radeon Xpress және NVIDIA GeForce Go 6100 сызықтары қолданылады. Сол сияқты ноутбуктардың осы модельдерінде Mobile Sempron және Turion сериялы бір ядролық процессорлар орнығуы мүмкін, олар аналогтік сокетті қолданылады. Аталған процессорлардың барлығы 64 биттік есептеуді қолдап орнатылған жад бақылаушысымен қамтылған. Оперативті модель жиілік әсері - 667 Мгц.

Такт жиілігі түсінген графика түрінде көрсету.

Celeron  М.  Intel  компаниясының ең арзан мобильді процессорлары.  Олар екі ұйытқылық қасиеттерімен және үлкен көлемді кэшпен мақтан  ете алмайды. Бірақ жұмыстарын едәуір  такт жиіліктерінде орындайды  деуге болады. Олар Centrino платформасына кірмегендіктен  ноутбуктарды әр түрлі  чипсеттермен  қолданылғандарынан ұялмайды.  Кейбір кезде өте қызықты  варианттарды кездестіруге  болады.  Сол  себептен  Celeron М ноутбугын байқап таңдау керек. Оның басты  кемшілігі  -Intel Enhanced SpeedStep - нан қолдануының жоқтығы.  Бүгінгі таңда Celeron М 2 версиясы бар: 400 және 500. Ақырғысы 64  биттік есеп айырысуымен мақтан ете алады. Ең кішкентай және жеңіл  ноутбуктарға арналған  процессорлар  туралы бөлек айта кету керек.  Олардағы энергопайдалану мөлшері минимальді деңгейге дейін  азайтылған. Бүгінгі таңда  Intel ғана осы процессорларды ұсына алады.  Компания оларды энерго пайдаланғыштығы есебінен 2 деңгейге бөліп  тастады:  Low Voltage және Ultra-Low Voltage. Олар қарапайым сөзбен  айтқанда, «экономды» (15-17  Вт)  және «ультродинамикалық» (5,5-9   Вт).  Бірінші версиясы  Core Duo LV  және  Core  2  Duo LV   шығарылған. Екіншісі ноутбуктерді  шығарушылар арасында ең  танымал және көп салалы болып келеді: Core Solo ULV, Core Duo ULV,  Core 2 Duo ULV.Жалпы, мобильді процессорлар - бұл өте кең тақырып,  сондықтан біз ол туралы бөлек сөйлесетін боламыз. Ал қазір басқа да  негізгі компоненттерге көшсек.

Intel Core 2 Duo.
Бұл процессор Intel 945 және Intel 965 чипсеттерімен қолданыла алады, шет өндірушілердің чипсеттермен процессордың ешқандай ұқсастығы жоқ. Берілген Intel CPU мобильді процессорларының алдындағы буыны 64 биттік айрысу және жетілдірілген архитектурасымен ерекшелінеді. Суретте Intel Core 2 Du

«Тоғыз сөздің түйіні»демекші, компьютердің өнімділігі ішкі жад көлеміне, процессордың тактілк жилігіне, процессордың разрядтылығына, кеңарна (магистраль) разрядтылығына байланысты.

Әдебиеттер тізімі Вычислительные машины, системы и сети: Учебник/А.П. Пятибратов,  С.Н.  Беляев, Г.М. Козырева и др.; Под ред. проф. А.П. Пятибратова. - М.:  Финансы и статистика, 1991. - 400 с. Черняк Н.Г. и др. Архитектура вычислительных систем и сетей: Учеб.  пособие / Н.Г. Черняк, И.Н. Буравцева, Н.М. Пушкина. - 2-е изд.,  перераб. и доп. - М.: Финансы и статистика, 1986. - 318 с. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя, 2-е изд., перераб и доп. - М.:  Финансы и статистика, Компьютер Пресс, 1991. - 288 с. Вычислительные машины, системы и сети: Учебник/А.П. Пятибратов,  С.Н.  Беляев, Г.М. Козырева и др.; Под ред. проф. А.П. Пятибратова. - М.:  Финансы и статистика, 1991. - 400 с. Овечкин Ю.А. Микроэлектроника: Учебник для техникумов. - М.: Радио  и  связь, 1982 - 288 с. Каган Б.М. Электронные вычислительные машины и системы: Учеб.  пособие  для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1985. -  552 с.


Пән: Информатика


Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь