Процессор персонального компьютера. Назначение, функции, классификация процессора (Понятие и основные характеристики процессоров)

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ

В мире, где информационные технологии очень крепко закрепились в нашей жизни, я не могу вспомнить ни одной области работы людей без ПК. Дома, на работе, на учебе - область применения компьютеров не имеет границ, и с каждым днем расширяется, значительно воздействуя на жизнь всего общества в целом и становление его производственных сил. С развитием общества развивается и компьютер, меняются в наилучшую сторону его технические свойства, это такое как быстродействие, комфорт в работе, цена, габариты, количество потребляемой электричества. До этого всего компьютер рассматривается как преобразователь информации: человек вводит данные, ЭВМ обрабатывает их и выводит информацию (уже обработанную) на монитор (либо другое устройство). Все ПК, и другие технические приборы (планшеты, смартфоны) обрабатывают бесконечный поток информации с поддержкой специальной электронной микросхемы, именуемой микропроцессором.
Актуальность мой работы обоснована тем, собственно что компьютер крепко закрепился в жизнь людей, но почти все из них в том числе и не думают о сути ПК, о том, как он устроен и из чего состоит.

Объектом мой работы является понятие и суть микропроцессора (процессора).
Предметом же моего изучения считаются современные модели микропроцессоров всевозможных фирм изготовителей.
Задача предоставленной работы заключается в исследовании сути и структуры микропроцессора, а например же в рассмотрении некоторых моделей микропроцессоров от различных изготовителей.
Для воплощения предоставленной цели были определены надлежащие исследовательские задачи:
• Проанализировать главные свойства процессора;
• Рассмотреть архитектуру процессора;
• Исследовать веяния передового рынка микропроцессоров, отметить самые наилучшие модели, рассмотреть главные характеристики и плюсы передовых микропроцессоров.
Для заключения по установленным задачам применялись следующие способы: теоретический анализ исторических, публицистических, научных, социологических источников и их описание.

1. Процессоры ПК

1.1 Понятие и основные характеристики процессоров

Собственно что такое микропроцессор, понимает уже чуть ли не 6-ти летний малыш. В нашем современном технологическом обществе, это понимает буквально любой человек. Это, возможно сказать, в том числе и не специфичность, а совместные знания всякого образованного человека. Но все же, что на самом деле представляет из себя процессор?
Процессор - электронный блок или интегральная схема (микропроцессор), исполняющая машинные инструкции (код программ), ключевая часть аппаратного обеспечения ПК или же программируемого логического контроллера (ядра) . Множество юзеров называют его микропроцессором или же центральным процессором (ЦПУ).
Принимая во внимание свойства микропроцессора, возможно проанализировать его и правильно расценить вычислительную производительность системы. Как раз в следствие этого, довольно принципиально хорошо понимать во всех ведущих свойствах микропроцессоров. В изложенном материале, где будут перечислены все главные характеристики ЦПУ с коротким описанием каждого.
Рассмотрим многоядерность микропроцессоров или же характеристику числа ядер.
На первых порах становления микропроцессоров, все усилия по увеличению производительности микропроцессоров были ориентированы в сторону увлечения тактовой частоты, но с завоеванием более высоких вершин характеристик частоты, увеличивать её стало труднее, сказывалось это на повышении TDP микропроцессоров. В следствие этого создатели стали выращивать микропроцессоры в ширину, а как раз добавлять ядра, например и появилось понятие многоядерности.
Еще практически 8-9 лет назад, о многоядерности микропроцессоров даже не задумывались. Нет, многоядерные микропроцессоры фирмы IBM существовали и раньше, но возникновение первого двухъядерного микропроцессора для настольных ПК, произошло только в 2005 году, и именовался этот микропроцессор Pentium D. Еще, в 2005 году был выпущен двухъядерный микропроцессор Opteron от AMD, но для серверных и более продвинутых систем.

Принцип увеличения производительности микропроцессора за счёт нескольких ядер, заключается в разбиении потоков (различных задач) на некоторое количество ядер. Возможно сказать, собственно что буквально любой процесс, запущенный в операционной системе, содержит множество потоков.
Надо незамедлительно же оговориться, что операционная система имеет возможность виртуально сделать для себя большое количество потоков и исполнять это все как бы в одно и тоже время, пусть в том числе и на физическом уровне микропроцессор и одноядерный. Данный принцип продаст ту самую многозадачность Windows (к примеру, одновременное прослушивание музыки и набор или чтение текста).
Возьмём для примера антивирусную программу. Один поток станет исполнять сканирование ПК, иной - обновление антивирусной базы.
И рассмотрим, собственно что же станет в 2-ух различных случаях:
а) Микропроцессор одноядерный. Например как 2 потока производятся у нас в одно и тоже время, то нужно сделать для юзера (визуально) данную самую одновременность выполнения. Операционная система готовит это так: случается переключение между выполнением данных 2-ух потоков (эти переключения занимают секунды и время идет в миллисекундах). То есть, система несколько «производила» обновление, затем быстро переключилась на сканирование, затем обратно на обновление. Этим образом, для формируется впечатление одновременного выполнения данных 2-ух задач. Естественно же, производительность падает.
б) Микропроцессор многоядерный. В предоставленном случае этого переключения не станет. Система внятно станет посылать любой поток на отдельное ядро, собственно что в итоге дозволит нам освободиться от губительного для производительности переключения с потока на поток (идеализируем ситуацию). 2 потока производятся в одно и тоже время, в данном и заключается принцип многоядерности и многопоточности. В конечном результате, мы гораздо скорее выполним сканирование и обновление на многоядерном микропроцессоре, ежели на одноядерном. Но не все программы поддерживают многоядерность. Не любая программа не может быть оптимизирована этим образом. И все случается вдали не например безупречно, как мы обрисовали. Но с любым днём создатели делают всё более и более программ, у коих великолепно оптимизирован код, под выполнение на многоядерных микропроцессорах.
Техпроцесс в центральных и графических микропроцессорах.
Не обращая внимания на то, собственно что техпроцесс впрямую не воздействует на производительность микропроцессора, он все точно также упоминается как черта микропроцессора, например как раз техпроцесс воздействует на наращивание производительности микропроцессора, за счет конструктивных перемен. Нужно обозначить, собственно что техпроцесс, считается совокупным мнением, как для центральных микропроцессоров, например и для графических микропроцессоров, которые применяются в видеоплатах.
Главным составляющей в микропроцессорах считаются транзисторы - миллионы и миллиарды транзисторов. Из этого и выливается принцип работы микропроцессора. Транзистор, имеет возможность, как пропускать, например и перекрыть электронный ток, собственно что выделяет вероятность логическими схемам работать в 2-ух состояниях - выключенияи подключения, то есть во всем отлично знакомой двоичной системе (1 и 0).
Техпроцесс - это, по свой сути, величина транзисторов. А база производительности микропроцессора заключается как раз в транзисторах. В соответствии с этим, чем величина транзисторов меньше, что их более возможно расположить на кристалле микропроцессора.
Новые микропроцессоры Intel исполнены по техпроцессу 22 нм. Нанометр (нм) - это 10 в -9 степени метра, что считается одной миллиардной частью метра. Чтобы чем какого-либо другого предположить насколько это маленькие транзисторы, возможно привести один занимательный научный прецедент: « На площади среза человеческого волоса, с поддержкой усилий прогрессивной техники, возможно расположить 2000 транзисторных затворов». В случае если брать во внимание современные микропроцессоры, то численность транзисторов, там уже превышает 1 миллиард.
Ну, а техпроцесс у первых моделей начинался не с нанометров, а с больших объёмных величин.

Частота микропроцессора.
В случае если рассматривать своеобразные свойства микропроцессоров, тактовая частота считается более знакомым параметром. Довольно длительное время создатели проделывали ставки как раз на увеличение тактовой частоты, но со периодом, "мода" изменилась, и основная масса разработок уходят на создание больше безупречной зодчества, наращивания кэш-памяти и становления многоядерности, но и на тему частоту никто не вспоминает.
Для начала надо разобраться с определением «тактовая частота». Тактовая частота демонстрирует нам, сколько микропроцессор имеет возможность изготовить вычислений в единицу времени. В соответствии с этим, чем более частота, что более операций в единицу времени имеет возможность исполнить микропроцессор. Тактовая частота передовых микропроцессоров, в ведущем, оформляет 1,0-4ГГц. Она ориентируется умножением наружной или же базисной частоты, на определённый коэффициент. К примеру, микропроцессор Intel Core i7 920 пользуется частоту покрышки 133 МГц и множитель 20, в итоге чего тактовая частота равна 2660 МГц.
Частоту микропроцессора возможно прирастить в семейных критериях, с поддержкой разгона микропроцессора. Есть особые модели микропроцессоров от AMD и Intel, которые нацелены на разбег самим изготовителем, к примеру, Black Edition у AMD и линейки К-серии у Intel.
На данный момент, практически во всех разделах рынка уже не осталось одноядерных микропроцессоров. Ну оно и разумно, так как IT-индустрия не стоит на пространстве, а каждый день движется вперёд семимильными шагами. В следствие этого надо отчетливо уяснить, каким образом рассчитывается частота у микропроцессоров, которые имеют 2 ядра и больше.
Есть популярное заблуждение насчёт осознания (высчитывания) частот многоядерных микропроцессоров. Незамедлительно же возможно привести образчик сего неверного размышления: «Имеется 4-х ядерный микропроцессор с тактовой частотой 3 ГГц, в следствие этого его суммарная тактовая частота станет равна: 4х 3ГГц=12 ГГц, так как так?» - Нет, не так.
Возможно приписать, отчего суммарную частоту микропроцессора невозможно воспринимать как: « численность ядер х обозначенную частоту». Приведем образчик: «По проезжей части идёт прохожий, у него скорость 4 км/ч. Это подобно одноядерному микропроцессору на N ГГц. А вот в случае если по проезжей части идут 4 прохожего со скоростью 4 км/ч, то это подобно 4-ядерному микропроцессору на N ГГц. В случае с пешеходами мы не считаем, собственно что их скорость станет равна 4х4 =16 км/ч, мы элементарно беседуем: "4 прохожего идут со скоростью 4 км/ч". По данной же основанию мы не выполняем практически никаких математических поступков и с частотами ядер микропроцессора, а элементарно помним, собственно что 4-ядерный микропроцессор на N ГГц владеет 4 ядрами, любое из коих трудится на частоте N ГГц».
То есть, по сущности, частота микропроцессора от числа ядер не меняется, возрастает только производительность микропроцессора.

1.2 Понятие прерывания и основные виды прерываний

Прерывания - устройство, позволяющий координировать параллельное функционирование отдельных приборов вычислительной системы и откликаться на особенные истории, образующиеся при работе микропроцессора. Прерывания - принудительная предоставление управления от производимой программки к системе, происходящее при появлении конкретного действия.
Главная задача вступления прерываний - осуществление асинхронного режима работы и распараллеливание работы отдельных приборов вычислительного ансамбля.
Устройство прерываний реализуется аппаратно-программным методикой. Прерывание всякий раз тянет за собой перемена около выполнения команд микропроцессором.
Система прерывания - это действенный метод реализации контрольных и управляющих функций операционной системы для помощи данных режимов работы ЭВМ, как аппаратно-программного ансамбля.
Система прерывания была замечена в микропроцессорах ЭВМ 2 поколения, которые применялись, в ведущем, в качестве программных приборов управления разными объектами.
Ведущими основаниями возникновения системы прерывания считаются:
• желание создателей убавить простои ЭВМ при появлении внештатных обстановок в микропроцессоре (попытки разделения на ноль, внедрение несуществующей команды, сбой в приборе и т.д.):
• желание создателей нагрузить нужной работой микропроцессор, во время, когда он ждет знак от управляемого объекта, т.е. вожделение воплотить в жизнь фоновую работу ЭВМ.
Ключевые функции механизма прерываний:
• распознавание или же классификация прерываний;
• передача управления на обработку прерываний;
• корректное возвращение к прерванной программке.
Прерывания, образующиеся при работе вычислительной системы, возможно поделить на 2 ведущих класса:
• внешние (асинхронные);
• внутренние (синхронные).
Наружные прерывания вызываются асинхронными мероприятиями, которые происходят за пределами прерываемого процесса, к примеру:• прерывания от таймера;
• прерывания от наружного прибора (прерывания по вводу/выводу);
• прерывания по нарушению питания;
• прерывания с пульта оператора вычислительной системы;
• прерывания от иного микропроцессора или же иной вычислительной системы. Внутренние прерывания вызываются мероприятиями, которые связаны с работой микропроцессора и считаются синхронными с его операциями, к примеру:
• нарушение адресации;
• наличие в фон адреса несуществующей инструкции;
• деление на нуль;
• переполнение или же пропадание порядка;
• ошибка четности;
• ошибка в работе всевозможных аппаратных приборов.
Именно программные прерывания происходят по соответственной команде прерывания, то есть по данной команде микропроцессор изготавливает те же воздействия, собственно что и при нормальных внутренних прерываниях. Этот устройство введен для такого, дабы переключение на системные программные модули происходило не как переход в подпрограмму, а как простое прерывание. Данным гарантируется автоматическое переключение микропроцессора в пафосный режим с вероятностью выполнения всех команд. Сигналы, вызывающие прерывания, складываются в микропроцессоре или же за пределами его, они имеют все шансы появиться в одно и тоже время. Выбор 1-го случается на базе ценностей, поставленных для всякого их них. Наивысшим ценностью владеют прерывания от схем контроля микропроцессора. Учет ценностей имеет возможность быть встроен в технические способы или же имеет возможность определяться операционной системой. Программно-аппаратное управление порядком обработки сигналов прерывания разрешает использовать всевозможные дисциплины сервиса прерываний.
Рассредоточение прерываний по уровню приоритета (от невысокого к высокому):

• программные прерывания;
• прерывания от наружных приборов: терминалов;
• прерывания от наружных приборов: сетевого оборудования;
• прерывания от наружных приборов: магнитных дисков;
• прерывания от системного таймера;
• прерывания от средств контроля микропроцессора.
Микропроцессор имеет возможность владеть способами обороны от прерываний:
• отключение системы прерываний;
• маскирование (запрет) отдельных обликов прерываний.
Как правило операция прерывания производится лишь только впоследствии окончания выполнения текущей команды.
Сигналы прерывания появляются в произвольные факторы времени, в следствие этого к моменту обработки имеет возможность накопиться некоторое количество сигналов. Сигналам прерывания присваиваются ценности, в первую очередь обрабатывается знак с больше высочайшим ценностью.

Программное управление особыми регистрами маски (маскирование сигналов прерывания) разрешает воплотить в жизнь всевозможные дисциплины сервиса:
• с условными ценностями, сервис не прерывается в том числе и при наличии запросов с больше высочайшим ценностью. В программке сервиса предоставленного запроса идет по стопам наложить маски на все другие сигналы прерывания или же элементарно выключить систему прерываний;
• с безоговорочными ценностями, обслуживается прерывание с большим ценностью. В программке сервиса прерываний идет по стопам наложить маски на сигналы прерывания с больше невысоким ценностью. Вполне вероятно многоуровневое прерывание, то есть прерывание программки обработки прерывания, количество значений изменяется и находится в зависимости от приоритета запроса;
• по принципу стека (последним пришел - первым обслужен), требования с больше невысоким ценностью имеют все шансы оборвать обработку прерывания с больше высочайшим ценностью. В программке сервиса прерываний не идет по стопам накладывать маски ни на раз знак прерывания и выключать систему прерываний.
Управление ходом выполнения задач со стороны ОС заключается:
• в организации реакций на прерывание;
• в организации обмена информацией;
• в предоставлении важных ресурсов;
• в динамике выполнения задачи;
• в организации обслуживания.
Предпосылки прерываний определяет ОС (супервизор прерываний) и делает воздействия, нужные при предоставленном прерывании и в предоставленной истории.
Супервизор прерываний делает надлежащие воздействия:
• сохраняет в дескрипторе текущей задачки трудящиеся регистры микропроцессора, определяющие контекст прерванной задачи;
• определяет программку, обслуживающую нынешний запрос на прерывание;

• устанавливает важный режим обработки пребывания;
• передает управление подпрограмме обработки прерывания.
Впоследствии выполнения подпрограммы обработки прерывания управление передается супервизору в модуль управления диспетчеризацией задач .
При возникновении запроса на прерывание система прерываний идентифицирует знак и, в случае если прерывание разрешается, управление передается на подобающую подпрограмму обработки прерываний.
Подпрограмма обработки прерываний произведено их 3-х секций:
- отключение прерываний, сбережение контекста прерванной программки, аппарат режима работы системы прерываний;
- именно труп программки обработки прерываний;
- восстановление контекста прерванной раньше программки, аппарат прежнего режима работы системы прерываний.
1-я и 3-я секции подпрограммы обработки прерываний -служебные, охраняют и возобновляют контекст задач. Потому что эти воздействия нужно исполнять буквально в всякой подпрограмме обработки прерывания, во множества ОС 1-ые секции подпрограмм обработки прерываний отличаются в особый системный модуль - супервизор прерываний.

1.3 Архитектура процессора

Одним из значительных факторов повышающих производительность процессора, является наличествие кэш-памяти, а правильнее её объём, скорость доступа и распределение по уровням.
Кэш-память - это сверхбыстрая память используемая процессором, для временного сбережения данных, которые больше зачастую используются. Вот так, вкратце, вполне вероятно описать данный тип памяти.
Кэш-память построена на триггерах, которые, в личную очередь, состоят из транзисторов. Группа транзисторов занимает важно больше места, нежели те же конденсаторы, из которых произведено оперативная память. Это тянет за собой большущее численность задач в производстве, а ещё ограничения в объёмах. Как один в последствие сего кэш память является достаточно проезжей частью памятью, при предоставленном владея ничтожными объёмами. Но из аналогичный структуры, влечет за собой главное преимущество аналогичный памяти - скорость. К примеру как триггеры не нуждаются в регенерации, а время задержки вентиля, на которых они собраны, невелико, то время переключения триггера из 1-го состояния в другое доводится достаточно быстро. Это и позволяет кэш-памяти работать на данных же частотах, именно собственно что и современные процессоры.
Еще, необходимым фактором является размещение кэш-памяти.

2.ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦЕНТРАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ

2.1. Процессоры семейства AMDPhenomII

Главное отличие процессоров семейства AMDPhenomII от процессоров семейства AMDPhenom заключается в том, именно собственно что они выполнены по 45-нм техпроцессу с внедрением технологии S0I, в то время как процессоры семейства AMDPhenom изготавливаются по 65-нм техпроцессу. Буквально к примеру же, как и процессоры семейства AMDPhenom, они надеются собой действительно многоядерные процессоры, то есть все ядра процессора выполнены на одном кристалле.
Между нововведений, реализованных в бодрых процессорах AMDPhenomII, вполне вероятно ещё отметить усовершенствованную технологию AMDCool'&'Quiet 3.0. Она объединяет в для себя ряд функций, позволяющих снизить энергопотребление процессора в те моменты, когда он недозагружен, а ещё предотвратить перегрев процессора.
При анонсе бодрого процессора семейства AMDPhenomIIХ4 компания AMD демонстрировала и на другие выдающиеся свойства в сравнении с предыдущим семейством. В частности, отмечалось, именно собственно что бодрые процессоры проделывают больше руководств за такт (InstructionPerClock, IPC).
Семейство процессоров AMDPhenomII в настоящее время включает 3 серии: MDPhenomII Х4 900, AMDPhenomII Х4 800 и AMDPhenomII ХЗ 700.
Процессоры серии AMDPhenomII Х4 900.
В этот момент в 900-ю серию процессоров входят 2 четырехъядерные модели: AMDPhenomII Х4 940 и AMDPhenomIIХ4 920. Каждое ядро процессора AMDPhenomIIХ4 900-й серии имеет выделенный L-2-кэш размером 512 Кбайт и разделяемый между всеми ядрами L3-кэш размером 6 Мбайт.
Микропроцессор AMDPhenomII Х4 940 имеет тактовую частоту 3,0 ГГц, а процессор AMDPhenomII Х4 920 — 2,8 ГГц. Эти процессоры обустроены интегрированным двухканальным контроллером памяти DDR2 и поддерживают память DDR2 667/800/1066.
Микропроцессоры AMDPhenomII Х4 940 и AMDPhenomIIХ4 920 совместимы с разъемами SockeАМ2+/АМ2 и поддерживают шину HyperTransport 3.0 на скорости до 3600 МГц (двусторонняя) пропускной возможностью до 16 Гбайт/с. Оба микропроцессора имеют TDP 125 Вт.
Разница меж моделями микропроцессоров AMDPhenomIIХ4 940 и AMDPhenomIIХ4 920 заключается не лишь только в тактовой частоте, но ещё и том, собственно что микропроцессор AMDPhenomII Х4 940 содержит разблокированный множитель, собственно что разрешает продавать его действенный разбег. В случае если вести разговор о разгонном потенциале микропроцессора AMDPhenomII Х4 940, то, по сообщениям независящих источников в Онлайне, он довольно большущий. Так, есть данные собственно что использование водянистого азота для замараживания микропроцессора разрешило добиться рекордной тактовой частоты в 6 ГГц, а при помощи простого невесомого замараживания данный микропроцессор просто разгоняется до 4 ГГц.
Добавим еще, собственно что в скором времени предполагается возникновение микропроцессора AMDPhenomIIХ4 910 коим станет владеть тактовую частоту 2,6 ГГц.
Микропроцессоры серии AMDPhenomII Х4 800.
На этот момент 800-я серия микропроцессоров подключает всего 1 модель четырехъядерного микропроцессора — AMDPhenomII Х4 810. Впрочем в скором времени предполагается возникновение ещё одной модели AMDPhenomIIХ4 805.
Отличие процессоров 800-й серии от процессоров 900-й серии заключается в урезанном размере кэша L3 и в том, именно собственно что в процессорах 800-й серии реализован контроллер памяти, поддерживающий память как DDR2, к примеру и DDR3. Не полагая такового, процессоры 800-й серии совместимы как с разъемам SocketAM2+/AM2 к примеру и с разъемом SocketAM3.
Любое ядро процессора AMDPhenomIIX4 810 имеет выделенный L2-кэш размером 512 Кбайт и разделяемый между всеми ядрами L3-кэш размером 4 Мбайт. Процессор AMDPhenomII Х4 810 работает с тактовой частотой 2,6 ГГц. Он обустроен интегрированным двухканальным контроллером памяти DDR2 (поддерживается память DDR2-667/800/1066) и контроллером памяти DDR3 (поддерживается память DDR3-800/1066/1333). TDP процессора оформляет 95 Вт.
Микропроцессоры серии AMDPhenomII ХЗ 700.В настоящее время в 700-ю серию процессоров входят 2 модели: AMDPhenomII ХЗ 720 и AMDPhenomII ХЗ 710. Все процессоры 700-й серии числятся трехъядерными. Каждое ядро процессора AMDPhenomII Х3 720 и AMDPhenomII ХЗ 710 имеет выделенный L2-кэш размером 512 Кбайт, а разделяемый между всеми ядрами L3-кэш имеет размер 6 Мбайт. Как и процессоры 800-й серии, процессоры 700-й серии имеют интегрированный двухканальный контроллер памяти DDR2 (поддерживается память DDR2-667/800/1066) и контроллер памяти DDR3 (поддерживается память DDR3-800/1066/1333).
Микропроцессор AMDPhenomII ХЗ 720 работает на тактовой частоте 2,8 ГГц, а процессор AMDPhenomII ХЗ 710 — на тактовой частоте 2,6 ГГц. Еще одно различие между AMDPhenomII ХЗ 720 и AMDPhenomII ХЗ 710 заключается в том, именно собственно что в модели AMDPhenomII ХЗ 720 разблокирован множитель, а означает, его вполне вероятно элементарно разгонять.

2.2. Процессоры семейства IntelCorei7

Рис.1.1. процессор Corei7-965

Процессоры семейства Nehalem, как и полагается первопроходцам новой платформы, будут представлены на рынке высокоуровневыми четырехъядерными решениями на базе ядра Bloomfield, а уже через год пополнятся доступными моделями, которые займут место прежних Core 2 Duo.
Процессор Nehalem
Новые процессоры, получившие название Core i7, изготовляются по технологическим нормам 45 нм с применением high-k диэлектрика и металлического затвора транзисторов, но в отличие от своих предшественников все четыре ядра расположены на одном кристалле. Если помните, Core 2 Quad состоит из двух ядер Core 2 Duo, объединенных в одном корпусе. Кроме того, процессоры Nehalem содержат кэш-память третьего уровня объемом 8 МБ, встроенный трехканальный контроллер памяти DDR3 и контроллер шины Quick Path Interconnect (QPI), которые потребовали значительное увеличение контактов – до 1366, из-за чего размеры CPU нового поколения стали больше и по форме он уже напоминает прямоугольник, а не квадрат как у Core 2. Естественно, ни о какой совместимости разъемов речи не идет.
Кстати, в название Core i7 отражено поколение процессоров, использующих архитектуру P6. Всего на данный момент доступно три модели новых CPU: Core i7-965 Extreme Edition, Core i7-940 и Core i7-920. Главное отличие между ними заключается в рабочей частоте ядер и шины QPI, которая пришла на смену «старушке» FSB, аналогично технологии HyperTransport от AMD. Естественно, экстремальная версия ориентирована на энтузиастов и оверклокеров, имеет более высокую частоту и разблокированный на повышение множитель. Также для Core i7-965 Extreme Edition характерно большее количество множителей для памяти, частота которой формируется путем их умножения на частоту тактового генератора (опорной частоты шины QPI или QPI bclk), равную в номинале 133 МГц. Частоты ядер, шины QPI и кэша L3 также формируются путем умножения определенных коэффициентов на опорную частоту. Если же разгонять процессор методом поднятия QPI bclk, то частоты всех блоков и памяти поднимутся в зависимости от их множителей. Обычные Intel Core i7 будут уже не столь дружелюбны к оверклокерам, но, возможно, со временем данную проблему все-таки решат.
Еще одним новшеством семейства Nehalem стало использование технологии Hyper-Threading (или Simultaneous Multithreading – SMT, технология «одновременной мультипоточности»), от которой отказались при переходе на архитектуру Core. Теперь же каждый процессор Core i7 определяется как восемь логических ядер, что может существенно повысить быстродействие оптимизированных под многопоточность приложений.
Несмотря на перенос части северного моста в CPU, уровень TDP не превышает 130 Вт, что даже ниже чем у 45-нм Intel Core 2 Extreme QX9770 на недавно вышедшем степпинге C0. Связано это как с монолитностью кристалла, так и с меньшим объемом кэша – у QX9770 он составляет 12 МБ, тогда как Core i7 довольствуется кэш-памятью общим объемом в 9 МБ. Но даже с таким уровнем TDP, системы охлаждения для новых процессоров немного выросли в размерах, а монтажные отверстия в материнских платах не совпадают с креплениями от кулеров под Socket LGA775. Учитывая, что сейчас процессоры в большинстве случаев поставляются в коробочном исполнении, то вряд ли стоит переживать на этот счет. Для разгона, конечно, придется подыскать кулер поэффективнее или крепление для старой, но мощной системы охлаждения.
Все основные характеристики процессоров Core i7 занесены в табл. 1.1, представленную ниже.

Таблица 1.1

Характеристики процессоров Core i7

Модель	Intel Core i7-965 Extreme Edition	Intel Core i7-940	Intel Core i7-920
Разъём	LGA1366	LGA1366	LGA1366
Техпроцесс	45-нм, с применением high-k диэлектриков	45-нм, с применением high-k диэлектриков	45-нм, с применением high-k диэлектриков
Число ядер	4 (8 потоков)	4 (8 потоков)	4 (8 потоков)
Частота	3,20 ГГц	2,93 ГГц	2,66 ГГц
L1 кэш	4 x 32+32 КБ	4 x 32+32 КБ	4 x 32+32 КБ
L2 кэш	4 x 256 КБ	4 x 256 КБ	4 x 256 КБ
L3 кэш	8 МБ	8 МБ	8 МБ
Напряжение	1,20 В	1,20 В	1,20 В
TDP	130 Вт	130 Вт	130 Вт

1.1. Сравнительная характеристика Corei7 920, PhenomIIX4 920, PhenomX4 9950

Сравнительная характеристика процессоров Corei7 920, PhenomIIX4 920, PhenomX4 9950 представлена в табл. 1.2.

Таблица .1.2.

Характеристики процессоров Corei7 920, PhenomIIX4 920, PhenomX4 9950

Corei7 920	PhenomIIX4 920	PhenomX4 9950
Ядро	Bloomfield	Deneb	Agena
Микроархитектура	Nehalem	Stars	Stars
Техпроцесс, нм	45	45	65
Кол-во транзисторов, млн. шт.	731	758	450
Площадь кристалла, кв. мм.	263	258	285
Тактовая частота, МГц	2660	2800	2600
Кэш L1, Кбайт	4 x 32+32	4 x 64+64	4 x 64+64
Кэш L2, Кбайт	4 x 256	4 x 512	4 x 512
Кэш L3, Мбайт	8	6	2
Тепловыделение, Вт	130	125	125
Цена, $	302	249	200

Не секрет, что желающие заиметь в составе домашнего ПК Core i7 вместе с процессором вынуждены в довесок обновлять материнскую плату и память. Совершенно не факт, что приживутся старые модули: камни под LGA1366 не выносят высоких напряжений на оперативке. Даже после падения цен, покупка такой системы влетает в копеечку. Материнские платы дешевле двухсот долларов найти сложно, а цены на младший Core i7 начинаются от 274$ (не забываем про выросший курс). Правда, цены на память значительно снизились – раньше двухгигабайтный комплект стоил почти 200$, сейчас эта цифра упала почти до 50$. Итого мы получаем около 580$ за базовый комплект на iCore7 (и это если не потребуется менять, например, блок питания или корпус).

AMD предлагает платформу ценой 230$ (Phenom II X4 920) + 100$ (Gigabyte GA-MA790X-DS4) + 80$ (2 x 1024 Мбайт DDR2-1066) = 410$. Действительно, значительный отрыв (40%) сохраняется даже в пересчете на сегодняшние цены, а 170$ — немаленькая сумма для среднестатистического столичного жителя, не говоря уже о регионах. С точки зрения финансовой выгоды для потребителя AMD обыгрывает своего конкурента. Сравнивать производительность новинки мы будем с младшим представителем Core i7, 920-й моделью, Phenom X4 9950 и PhenomIIX4 920.

В таблице 1.3. приведена характеристика компьютера, на котором проводится тестирование

Таблица 1.3

Характеристика компьютера, на котором производится тестирование

Core i7 920	Phenom II X4 920 / Phenom X4 9950
Материнская плата	MSI X58 Platinum	MSI DKA790GX Platinum
Видеокарта	BFG GTX 295	BFG GTX 295
Оперативная память	Kingson HyperX DDR3-1333	Corsair Dominator DDR2-1066
Блок питания	BFG 800 Вт	BFG 800 Вт
Жесткий диск	WD Raptor 150 Гбайт	WD Raptor 150 Гбайт
Операционная система	Windows Vista SP1	Windows Vista SP1

Подбирая тестовые приложения, мы постарались обхватить все области: игры, работу в двумерных и трехмерных редакторах, кодирование видео, архивацию данных.
Cinebench R10 дает личный глас за Core i7 – благодарю усовершенствованному Hyper-threading и оптимизации под многопоточные приложения. Освеженный Phenom обходитпредшественника по причине больше высочайшей тактовой частоты; конфигурации в ядре и возросший кэш не могут помочь абсолютно.
В 3ds Max 9 отставание Deneb от Nehalem уже не настолько велико, наименее 10 %. А вот дефекты Agena появляются посильнее – десятипроцентный прирост меньше объявленного AMD в пресс-релизе (25%), но уже что-нибудь.
Перекодирование аудио – однопоточная задачка, например собственно что разница меж всеми 3-мя членами теста небольшая.
С конвертированием видео обстановка чем какого-либо другого, в пределах 10% отрыва меж соревнующимися. Расстановка сил не перетерпела перемен – лидирует Core i7, за ним Phenom II X4, и в хвосте «старичок» 9950.
WinRar 3.80 практически никаких сюрпризов не подносит – та же вид с малозначительными переменами.
Unreal Tournament 3 дал предпочтение продукции Intel, по всей видимости, за счет разности в зодчестве.
В Crysis отставание Phenom X4 от новенького обосновано подъемом тактовой частоты; Core i7, как всякий раз, на первом пространстве.
S.T.A.L.K.E.R. Clear Sky не выбивается из совместного около
Артельный результат по исследованиям – Phenom II X4 шустрее первого на 10%, и приблизительно на столько же проигрывает младшему Core i7. В случае если же принять во забота цена, то вид изменяется: перрон Dragon обходит самую недорогую конфигурацию на Nehalem по соответствию цена/производительность.
Свежий микропроцессор AMD определенно улучшил собственные позиции, хоть он и не соперник по скорости Core i7 (да и четырехядерники на Core 2 Quad по отдельным показателям лучше), но в сопоставлении с Phenom X4 изготовлен важный шаг вперед. Прибавим к данному грамотное размещение продукта (в составе платформы), сопоставимость с уже вышедшими материнскими платами, и невысокую стоимость. У Dragon точно есть будущее.

3. Сравнительная характеристика Corei7 920, PhenomIIX4 920, PhenomX4 9950

Сравнительная характеристика Core i7 920, Phenom II X4 920, Phenom X4 9950

Сравнительная характеристика процессоров Core i7 920, Phenom II X4 920, Phenom X4 9950 представлена в табл. 1.4.

Таблица .1.4.

Характеристики процессоров Core i7 920, Phenom II X4 920, Phenom X4 9950

Core i7 920	Phenom II X4 920	Phenom X4 9950
Ядро	Bloomfield	Deneb	Agena
Микроархитектура	Nehalem	Stars	Stars
Техпроцесс, нм	45	45	65
Кол-во транзисторов, млн. шт.	731	758	450
Площадь кристалла, кв. мм.	263	258	285
Тактовая частота, МГц	2660	2800	2600
Кэш L1, Кбайт	4 x 32+32	4 x 64+64	4 x 64+64
Кэш L2, Кбайт	4 x 256	4 x 512	4 x 512
Кэш L3, Мбайт	8	6	2
Тепловыделение, Вт	130	125	125
Цена, $	302	249	200

Не тайна, собственно что желающие заиметь в составе бытового ПК Core i7 совместно с микропроцессором обязаны в привесок обновлять материнскую оплату и память. Абсолютно не прецедент, собственно что приживутся ветхие модули: камешки под LGA1366 не выносят больших напряжений на оперативке. В том числе и впоследствии падения цен, приобретение подобный системы влетает в копеечку. Материнские платы выгоднее двухсотен $ отыскать непросто, а стоимости на меньший Core i7 начинаются от 274$ (не запамятываем на тему выросший курс). Не все, стоимости на память важно понизилась - прежде двухгигабайтный набор стоил практически 200$, в данный момент данная цифра рухнула практически до 50$. Итого мы получаем в пределах 580$ за базисный набор на iCore7 (и это в случае если не понадобится заменять, к примеру, блок питания или же корпус).
AMD приглашает платформу стоимостью 230$ (Phenom II X4 920) + 100$ (Gigabyte GA-MA790X-DS4) + 80$ (2 x 1024 Мбайт DDR2-1066) = 410$. Вправду, важный отрыв (40%) сберегается в том числе и в пересчете на нынешние стоимости, а 170$ - большая сумма для среднего Московского жильца, не говоря уже о ареалах. С точки зрения экономической выгоды для покупателя AMD обыгрывает собственного соперника. Ассоциировать производительность свежих релизов мы станем с младшим адептом Core i7, 920-й моделью, Phenom X4 9950 и Phenom II X4 920.

В таблице 1.5. приведена характеристика компьютера, на котором проводится тестирование

Таблица 1.5

Характеристика компьютера, на котором производится тестирование

Core i7 920	Phenom II X4 920 / Phenom X4 9950
Материнская плата	MSI X58 Platinum	MSI DKA790GX Platinum
Видеокарта	BFG GTX 295	BFG GTX 295
Оперативная память	Kingson HyperX DDR3-1333	Corsair Dominator DDR2-1066
Блок питания	BFG 800 Вт	BFG 800 Вт
Жесткий диск	WD Raptor 150 Гбайт	WD Raptor 150 Гбайт
Операционная система	Windows Vista SP1	Windows Vista SP1

Подбирая тестовые приложения, мы постарались обхватить все области: игры, работу в двумерных и трехмерных редакторах, кодирование видео, архивацию данных.

Рис.1.2 Результаты Cinebench R10

Cinebench R10 дает личный голос за Core i7 - спасибо усовершенствованному Hyper-threading и оптимизации под многопоточные приложения. Освеженный Phenom обходит предшественника по причине больше высочайшей тактовой частоты; конфигурации в ядре и возросший кэш не могут помочь абсолютно.

Рис.1.3. Результаты 3ds Max 9

В 3ds Max 9 отставание Deneb от Nehalem уже не настолько велико, наименее 10 %. А вот дефекты Agena появляются посильнее - десятипроцентный прирост меньше объявленного AMD в пресс-релизе (25%), но уже что-нибудь.

Рис.1.4 Результаты LAME encoding

Перекодирование аудио - однопоточная задача, так что разница между всеми тремя участниками теста невелика.

Рис.1.5.Результаты TMPGenc encoding

С конвертированием видео ситуация лучше, около 10% отрыва между соревнующимися. Расстановка сил не претерпела изменений - лидирует Core i7, за ним Phenom II X4, и в хвосте "старичок" 9950.

Рис.1.6. Результаты WinRar 3.80

WinRar 3.80 никаких сюрпризов не подносит - та же картина с незначительными изменениями.

Рис. 1.7. Результаты UT3

Unreal Tournament 3 отдал предпочтение продукции Intel, видимо, за счет разницы в архитектуре.

Рис.1.8. Результаты Crysis 1.2

В Crysis отставание Phenom X4 от новичка обусловлено ростом тактовой частоты; Core i7, как всегда, на первом месте.

Рис.1.9 Результаты S.T.A.L.K.E.R. Clear Sky

S.T.A.L.K.E.R. Clear Sky не выбивается из общего порядка

Общий результат по исследованиям - Phenom II X4 шустрее первого на 10%, и приблизительно на столько же проигрывает младшему Core i7. В случае если же принять во забота цена, то вид изменяется: перрон Dragon обходит самую недорогую конфигурацию на Nehalem по соответствию цена/производительность.
Свежий микропроцессор AMD точно улучшил собственные позиции, хоть он и не соперник по скорости Core i7 (да и четырехядерники на Core 2 Quad по отдельным показателям лучше), но в сопоставлении с Phenom X4 изготовлен важный шаг вперед. Прибавим к данному грамотное размещение продукта (в составе платформы), сопоставимость с уже вышедшими материнскими платами, и невысокую стоимость. У Dragon точно есть будущее.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Предоставленная курсовая работа посвящена исследованию архитектуры, функционированию центрального микропроцессора ПК.
В первом разделе работы приведено определение центрального микропроцессора, приведены главные свойства. В работе приведена схема структуры Центрального микропроцессора, описана работа ведущих регистров. 2 раздел посвящен основам работы Центрального микропроцессора ПК. В разделе приведен общий рабочий цикл центрального микропроцессора который состоит из 23 шагов. Описаны форматы команд, которые имеют все шансы быть: однобайтная одноадресная команда, двухадресная команда с постбайтом адресации и одноадресная команда с постбайтом адресации. Еще приведена схема работы центрального микропроцессора и метод функционирования.
В 3-ем разделе приведены основные свойства микропроцессоров семейства AMD и IntelCorei7. Проведен относительный анализ ведущих данных микропроцессоров Corei7 920, PhenomIIX4 920, PhenomX4 9950.
При сопоставлении микропроцессоров Intelcorei7 920, AMDPhenom II X4 920 и AMDPhenomX4 9950, то возможно сделать вывод о том, собственно что в целом AMD Phenom II X4 по производительности стоит вровень с микропроцессорами Intel предшествующего поколения (Core 2 Quad) и очень важно отстает от Intel Core i7. Но в сопоставлении AMDPhenomX4 и AMDPhenom II X4 изготовлен важный шаг вперёд. Говоря о цене; Intel, то он стоит практически в 2 раза больше, чем AMD.

И заключение хотелось бы сказать, что современный ПК за годы совершенствования процессора очень возрос в производительности. Если раньше люди могли только работать с кодом или с документами сейчас же можно запускать игры и программы нового поколения. Эта эволюция позволяет не только осваивать новые рубежи киберпространство но и изучение новых возможностей в современной технике. Микропроцессор очень плотно вошел в быт современной техники он используется только в компьютере но и в других гаджетах таких как ПК, ноутбук, планшет, телефон. То есть если говоря нормальным языком это сердце компьютера.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Акулов О. А., Медведьев Н. В. Информатика: базовый курс. М.: Омега-Л, 2006.

2. Богумирский В.С. Руководство пользователя ПК. В 2-х ч. — СПб: Ассоциация OILCO, 1992. – 88 c.

3. Дорот В. А., Новиков Ф. Н. Толковый словарь современной компьютерной лексики. 2-е изд. СПб.: BHV, 2001.

4. Информатика: Учебник. Под ред. Макаровой Н. В. М.: Финансы и статистика, 2000.

5. Лесничая И.Г. Информатика и информационные технологии. Учебное пособие. М.: Издательство Эксмо, 2007

6. Макарова Н.В., Николайчук Г.С., Титова Ю.Ф. Компьютерное делопроизводство. — СПб.: Издательский дом «Питер», 2002.

7. Под ред. Косарева В.П., Королева Ю.М. Экономическая информатика и вычислительная техника. — М.: Перспектива, 2000. — 99с.

8. Под ред. проф. Шуремова Е.Л., доц. Тимаковой Н.А., доц. Мамонтовой Е.А. Практикум по экономической информатике. — М.: Перспектива, 2000.

9. Попов В.Б. Основы компьютерных технологий. М.: Финансы и статистика, 2002.

10. Рассел Борланд. Running Word 6.0 для Windows (Русскаяредакция). -М.: ТОО Channel Trading Ltd., 2005. – 213 c.