К сожалению многие люди путают или не знают что означает слово процессор.
В своей практике я сталкивался с ситуацией, когда некоторые под словом процессор подразумевали системный блок. И пару раз вначале это сбивало с толку…
В данной статье я постараюсь дать ответ: что такое процессор, как он устроен и для чего нужен. Также, дам рекомендации, на что следует обращать внимание при его покупке.
Процессор — с английского переводится как Central Processing Unit, «центральное обрабатывающее устройство», состоит из миллиардов крошечных транзисторов. Предназначен для исполнения инструкций, записанных на машинном языке (код программ).
Проще говоря, это устройство которое, выполняет наши с Вами желания (запустить видеоролик, программу, прослушивание музыки).
И для исполнения этих инструкций изобрели машинный язык, чтобы процессор мог понять чего Вы хотите.
Устройство процессора
Устройство процессора очень сложное. И на самом деле, многим ни к чему знать как все устроено. Как все функционирует, это просто им не нужно. Вы же когда дома включаете свет с помощью включателя, не задаетесь вопросом: как это устроено, из чего все состоит. Самое главное для Вас, что включается свет. Поэтому я коснусь только основных моментов.
Так или иначе многие видели как выглядят современные процессоры. Если же, вернуться к истории их возникновения, мы обнаружим что их устройство, состав и вид были совсем другими.
В 40 -х годах они представляли собой электромеханические реле с вакуумными лампами. А ферритовые сердечники использовались в качестве жесткого диска.
По своим размерам они занимали целую комнату. Все изменилось только тогда, когда появились транзисторы
Транзистор — это электронный компонент который состоит из полупроводникового материала, способный небольшим входным сигналом управлять значительным током в выходной цепи
Это позволяет использовать его для усиления, генерирования, коммутации и преобразования электрических сигналов. В настоящее время транзистор является основой схемотехники подавляющего большинства электронных устройств и интегральных микросхем
Да лампы удалось заменить транзисторами. Однако с машинами мы можем говорить только на языке двоичной системы. 1 или 0 — включен или выключен. Так как, транзистор может находиться только в двух положениях, он пропускает (1), либо не пропускает электрический ток (0).
Миллиарды крошечных транзисторов соединены между собой. Они образуют логические цепи и функциональные блоки, которые могут решать разные задачи.
В свою очередь объединение функциональных блоков в цепочку позволяет решать более сложные функции. Это учитывается при создании новых процессоров.
Основная функция этих блоков (принцип работы):
- Извлечение инструкции из памяти (чтобы понять что программа хочет выполнить)
- Декодирование инструкции (превращение их в набор команд микроопераций)
- Выполнение этих команд
- Запись в регистр или память
Характеристики процессора
Для того, чтобы измерить быстроту работы процессора ввели термин тактовой частоты (1 цикл в секунду ). В системе СИ тактовая частота измеряется Гц.
1 Герц = 1 Такт в сек.
7 ГГц = 7000000000 Тактов в сек.
Чем больше тактовая частота процессора, тем он быстрее выполняет процессы
Раньше, все процессы описанные выше выполнял процессор с одним ядром. Поэтому, ученые придумали: нужно добавить еще пару ядер для быстроты.
Это можно сравнить с тем, как мы одновременно слушаем музыку и при этом что нибудь делаем …
Ядро — это часть процессора где содержатся основные функциональные блоки
Чем больше ядер, тем быстрее процессор
Также, у процессора имеется своя память, для работы с данными — это Кэш память.
Он нужен для того, чтобы каждый раз не лез, за последующими инструкциями в оперативную память (ОЗУ). Тем самым процессор не расходует время на постоянное извлечение инструкций, а загружает их сразу в Кэш память.
Например, что будет, если Вы каждый раз будете ходить к начальнику, ждать своей очереди и спрашивать его: что делать дальше
Глупо, не правда, ли
Соответственно, чем больше объем Кэш памяти тем больше инструкций в него поместятся.
Intel
Компания Intel (Integrated Electronics) была основана 18 июля 1968 года Робертом Нойсом, Гордоном Муром и Эндрю Гроувом.
Компания Intel стала родоначальником современных процессоров, их задачей было сделать лишь одно — уменьшить их стоимость в стор раз и тем самым завоевать рынок. Все просто не так ли 🙂
1970 году компания выпустила микросхему памяти с объемом 1 Кбит (который намного превышал объем памяти существующих микросхем).
1 кбит = 1024 бит
1 байт = 8 бит
15 ноября 1971 году, появился первый 4 -х разрядный микропроцессор 4004. Он содержал в себе 2300 транзисторов, стоил 200 долларов и по своим параметрам была сопоставима с первым ЭВМ Eniac.
ЭВМ Eniac был создан 1946 году и использовал 18000 вакуумных электронных ламп, ее размер составлял 80 кубических метров
AMD
Компания AMD появилась 1969 году, годом позже чем intel.
Если кратко и понятно:
- Создатель транзистора Шокли в 1956 году открывает SHOCKLEY SEMICONDUCTOR LABORATORY и нанимает 8 новых молодых специалистов
- Они не выдерживают давления со стороны Шокли и убегаю от него, берут взаймы деньги и создают свою фирму FAIRCHILD SEMICONDUCTOR 1957 году
- Заемщик выкупает фирму FAIRCHILD SEMICONDUCTOR в 1958 году и во главе ставит своих ребят
- Из этой восьмерки двое открывают компанию Intel
- А трое из восьмерки годом позже открывают компанию AMD
Организаторам AMD было сложнее привлечь деньги у инвесторов (100 000 долларов), чем компании intel (2 500 000 долларов). Им нужно было найти 1500 000 долларов.
Джереми Сандерс, глава AMD начал искать инвесторов. Многие скептически к этому отнеслись, ведь он не был инженером. Он был менеджером в маркетинговых отделах MOTOROLLA и FAIRCHILD.
Знаменитый в то время инвестор Артур Рок ему ответил:
Все технологические компании, на которых я терял деньги, были основаны людьми из отдела маркетинга
После этого, к моему великому удивлению, Сандерс пошел к своему конкуренту из Intel к Роберту Нойсу. А еще больше меня удивило то что, после изучения бизнес плана Сандерса, Нойс выписал ему чек. Тем самым создав компанию AMD!!! Это просто удивительно… Причем сказал что двери Intel для него всегда открыты, если с AMD ничего не получиться…
Однако, Intel преследовал свои цели. Он не мог быть монополистом, так как государство и IBM не работали с монополистами и им нужны были гос. заказы…
Что лучше: intel или amd
Нельзя дать однозначного ответа на данный вопрос:
- IT технологии постоянно развиваются (выходят новые поколения и модели)
- У каждого пользователя разные потребности (задачи домашнего компьютера невозможно сравнить с серверами, которые стоят в организациях)
Повторюсь, что основными параметрами при выборе процессора для нас являются:
- Тактовая частота
- Количество ядер и потоков
- Объем Кэш памяти
