Най-важната част от вашия компютър, ако трябваше да изберете само един, би бил централният процесор (CPU). Това е основният център (или „мозък“) и обработва инструкциите, които идват от програми, операционна система или други компоненти на вашия компютър.

1 и 0

Благодарение на по-мощните процесори, ние скочихме от едва способността да показваме изображение на екрана на компютъра към Netflix, видео чат, поточно предаване и все по-реалистични видео игри.

Процесорът е чудо на инженерството, но в основата си той все още разчита на основната концепция за интерпретиране на двоични сигнали (1 и 0). Разликата сега е, че вместо да четат перфокарти или да обработват инструкции с комплекти вакуумни тръби, съвременните процесори използват малки транзистори, за да създават TikTok видеоклипове или да попълват числа в електронна таблица.

Основи на процесора

Производството на процесора е сложно. Важният момент е, че всеки процесор има силиций (или едно парче, или няколко), който съдържа милиарди микроскопични транзистори.

Както споменахме по-рано, тези транзистори използват серия от електрически сигнали (ток „включен“ и текущ „изключен“), за да представят машинен двоичен код, съставен от 1 и 0. Тъй като има толкова много от тези транзистори, процесорите могат да извършват все по-сложни задачи с по-висока скорост от преди.

Броят на транзисторите не означава непременно, че процесорът ще бъде по-бърз. Въпреки това, все още е основна причина, поради която телефонът, който носите в джоба си, има много по-голяма изчислителна мощност, отколкото, може би, цялата планета, когато първо отидохме на луната.

  5 най-добри инструменти и софтуер за наблюдение на паметта

Преди да продължим нагоре по концептуалната стълбица на процесорите, нека поговорим за това как процесорът изпълнява инструкции въз основа на машинен код, наречен „набор от инструкции“. Процесорите от различни компании могат да имат различни набори от инструкции, но не винаги.

Повечето компютри с Windows и текущите Mac процесори, например, използват x86-64 комплект инструкции, независимо дали са процесор Intel или AMD. Macs, които дебютират в края на 2020 г., обаче ще имат ARM-базирани процесори, които използват различен набор от инструкции. Има и малък брой компютри с Windows 10, използващи ARM процесори.

Ядра, кешове и графики

Сега нека разгледаме самия силиций. Диаграмата по-горе е от бяла книга на Intel, публикувана през 2014 г. за архитектурата на процесора на компанията за Core i7-4770S. Това е само пример за това как изглежда един процесор – другите процесори имат различни оформления.

Можем да видим, че това е четириядрен процесор. Имаше време, когато процесорът имаше само едно ядро. Сега, когато имаме няколко ядра, те обработват инструкциите много по-бързо. Ядрата могат също да имат нещо, наречено хипер-нишковост или едновременна многонишкова обработка (SMT), което прави едно ядро ​​да изглежда като две за компютъра. Това, както може да си представите, помага да се ускори още повече времето за обработка.

Ядрата в тази диаграма споделят нещо, наречено L3 кеш. Това е форма на вградена памет в процесора. Процесорите също имат L1 и L2 кеш, съдържащи се във всяко ядро, както и регистри, които са форма на памет от ниско ниво. Ако искате да разберете разликите между регистрите, кеша и системната RAM памет, проверете този отговор на StackExchange.

  Как да създадете среща на екипи в Outlook

Показаният по-горе процесор съдържа също системния агент, контролера на паметта и други части от силиция, които управляват информацията, влизаща и излизаща от процесора.

И накрая, има вградената графика на процесора, която генерира всички онези прекрасни визуални елементи, които виждате на екрана си. Не всички процесори съдържат свои собствени графични възможности. Настолните процесори AMD Zen, например, изискват дискретна графична карта, за да показват каквото и да е на екрана. Някои настолни процесори Intel Core също не включват вградена графика.

Процесорът на дънната платка

Сега, след като разгледахме какво се случва под капака на процесора, нека да разгледаме как той се интегрира с останалата част от вашия компютър. Процесорът се намира в така нареченото гнездо на дънната платка на вашия компютър.

След като се постави в гнездото, други части на компютъра могат да се свържат с процесора чрез нещо, наречено „шини“. RAM, например, се свързва с процесора чрез собствена шина, докато много компютърни компоненти използват специфичен тип шина, наречена „PCIe“.

Всеки процесор има набор от „PCIe ленти“, които може да използва. Процесорите Zen 2 на AMD например имат 24 ленти, които се свързват директно към процесора. След това тези ленти се разделят от производителите на дънни платки с насоки от AMD.

  Как да зададете срок на валидност при споделяне на файлове в Google Drive

Например, 16 ленти обикновено се използват за слот за графична карта x16. След това има четири ленти за съхранение, като например едно бързо устройство за съхранение, като M.2 SSD. Като алтернатива, тези четири ленти също могат да бъдат разделени. Две ленти могат да се използват за M.2 SSD и две за по-бавно SATA устройство, като твърд диск или 2,5-инчов SSD.

Това са 20 ленти, като останалите четири са запазени за чипсета, който е комуникационен център и контролер на трафика за дънната платка. След това чипсетът има собствен набор от шини връзки, което позволява добавянето на още повече компоненти към компютъра. Както може да очаквате, компонентите с по-висока производителност имат по-директна връзка с процесора.

Както можете да видите, процесорът извършва по-голямата част от обработката на инструкциите, а понякога дори и графиката (ако е създадена за това). Процесорът обаче не е единственият начин за обработка на инструкции. Други компоненти, като графичната карта, имат свои собствени вградени възможности за обработка. Графичният процесор също така използва собствените си възможности за обработка, за да работи с процесора и да стартира игри или да изпълнява други задачи с интензивна графика.

Голямата разлика е, че компонентните процесори са създадени с мисъл за конкретни задачи. Процесорът обаче е устройство с общо предназначение, способно да изпълнява всяка изчислителна задача, която е поискана. Ето защо процесорът царува върховно във вашия компютър, а останалата част от системата разчита на него, за да функционира.

By admin