Сьогодні мільйони жителів розвинених країн мають в своїх будинках один або навіть кілька персональних комп`ютерів і ноутбуків, що не дивно, так як ці пристрої сьогодні використовуються в самих різних цілях: від розважальних до наукових і комунікаційних. Однак значна частина власників ПК не знає їх пристрої, так як при виникненні проблем воліє звертатися до фахівців. Такий підхід цілком обгрунтований. Але все ж варто дізнатися, з яких основних компонентів складається цей залізний і інтелектуальний "друг" людини. Наприклад, багатьох цікавить, що таке процесор (CPU), яких видів він буває і як його правильно вибрати.
Де у ПК мізки
Очевидно, що для того, щоб злагоджено і без втручання людини здійснювати величезну кількість операцій, необхідний якийсь керуючий центр, який буде, подібно мозку, передавати команди різних компонентів системи і периферичних пристроїв. У комп`ютері ця роль відведена процесору, який виконує всі логічні і арифметичні операції, що задаються особливої програмою. Крім того, він здійснює керівництво всіма іншими пристроями ПК.
як влаштований
Щоб зрозуміти, що таке процесор комп`ютера, слід дізнатися, як він улаштований. На відміну від своїх аналогів минулих десятиліть, сучасні пристрої такого типу мають мініатюрні розміри. На перший погляд мікропроцесор - це прямокутна тонка пластинка з міцного кристалічного кремнію. На її порівняно невеликій площі розташовані схеми, що забезпечують функціональність "мозку" персонального комп`ютера. Платівка укладена в керамічний або пластмасовий плоский корпус, до якого вона приєднується за допомогою дуже тонких золотих дротів, забезпечених металевими наконечниками. Завдяки такій конструкції процесор легко і надійно приєднується до системної плати ПК.
компоненти
Хто вже дізнався, що таке процесор, хочуть зрозуміти, з яких складових він складається. Незважаючи на свої невеликі розміри, даний пристрій включає безліч компонентів. В тому числі:
- шини адрес;
- регістри;
- шини даних;
- арифметико-логічний пристрій;
- кеш, або швидка пам`ять, що має невеликий обсяг 8-512 кбайт;
- математичний співпроцесор;
- лічильники команд.
ядро процесора
Під даним терміном ховається безліч понять. Якщо мова йде про те, що таке процесор і з яких частин він складається, то ядро - це його складова, призначена для виконання одного потоку команд. Крім того, є багатоядерні варіанти, здатні виконувати кілька потоків команд.
До "ядерним" характеристик відносяться:
- система команд;
- мікроархітектура;
- кількість функціональних блоків;
- напруга живлення;
- обсяг вбудованої кеш-пам`яті;
- площа кристала;
- логічний і фізичний інтерфейс;
- максимальне і типове тепловиділення;
- тактові частоти;
- технологія виробництва.
У той же час у фізичному сенсі під словами "ядро процесора" розуміють його частина, яка містить основні функціональні блоки або зазвичай відкритий кристал мікропроцесора. У будь-якому випадку це - необхідна частина "мозку" ПК. Таким чином, питання "що таке ядерний процесор" звучить дещо некоректно, якщо, звичайно, розглядається тільки CPU, а не всі ті пристрої і програми, які також називаються процесорами.
системна шина
Той, хто вже дізнався, що таке процесор комп`ютера, напевно, зацікавиться і тим, за допомогою чого він здійснює управління іншими компонентами ПК. Очевидно, що таке завдання під силу тільки складній системі. Вона називається процессорной шиною і являє собою сукупність сигнальних ліній, об`єднаних за призначенням. Кожна з них має певний протокол передачі даних і електричну характеристику. До самої процессорной, або, як її ще називають, системної шини підключається тільки CPU, а все інші пристрої - через контролери материнської плати. У той же час існують варіанти, коли пам`ять підключається безпосередньо в процесор, завдяки чому забезпечується його висока ефективність. Тут доречно поставити запитання про те, що таке розрядність процесора, так як, наприклад, вираз "розрядності процесора х 64" означає, що даний пристрій забезпечений 64-розрядної шиною даних, і така кількість біт воно обробляє за одиничний такт.
кеш
Швидка пам`ять, або кеш - це буфер між процесором і контроллером системної пам`яті, яка є досить повільною. Цей компонент призначений для того, щоб збільшити загальну продуктивність всього пристрою в цілому. Для досягнення цієї мети в буфер передаються і зберігаються блоки даних, які відпрацьовуються в даний момент, і тому процесор не буває змушений постійно звертатися до системної пам`яті.
Кеш ділиться на три рівні:
- Перший рівень L1
Він поділяється на два кеша - інструкцій і даних, є найшвидшим і виробляє роботу безпосередньо з ядром процесора.
- Другий рівень L2
З L1 взаємодіє кеш L2. Він в рази більше за обсягом і є цілісним.
- Третій рівень L3
У деяких сучасних мікропроцесорів існує ще й третій рівень, який більше двох попередніх, але працює на порядок повільніше. Справа в тому, що шина між 2-м і 3-м рівнем вже, ніж між 1-м і 2-м. Однак швидкість 3-го рівня все одно значно вище, ніж швидкість системної пам`яті. Залежно від того, чи повторюється інформація, яка потрапляє в кеш, на різних рівнях, чи ні, розрізняють два типи цієї складової процесора: ексклюзивний і не ексклюзивний. Кожен з них має свої переваги і недоліки, тому важко сказати, який з них краще. Можна тільки відзначити, що перший тип використовується в мікропроцесорах AMD, а другий - в Intel.
роз`єм
Розповідаючи про те, що таке процесор комп`ютера, слід приділити увагу всім компонентам, так як даний складний пристрій функціонує лише завдяки злагодженій роботі кожного з них. Наприклад, здавалося б, яку важливість може мати таке примітивне пристосування, як роз`єм? Однак його застосування полегшує заміну процесора при модернізації ПК або його зняття на час ремонту.
Що таке частота процесора
Для порівняння будь-яких технічних пристроїв і для того, щоб дати уявлення про їхні можливості використовуються певні характеристики, що мають чисельне вираження. Для процесорів основний з них є тактова частота. Причому це поняття має кардинальні відмінності, коли мова йде про одноядерному і багатоядерному варіантах. Отже, що таке тактова частота процесора, якщо він здатний виконувати тільки один потік команд? Виявляється, що цей параметр показує, скільки обчислень в одиницю часу може призвести конкретне одноядерне пристрій. Відповідно, чим більше тактова частота, тим більше процесор може виконати операцій в одиницю часу. Найчастіше вона становить 1,0-4 ГГц і визначається множенням зовнішньої частоти на певну постійну величину. Зовсім інша справа, якщо потрібно з`ясувати, що таке тактова частота процесора. У такому випадку деякі горе-фахівці рекомендують обчислювати даний параметр для всього пристрою, множачи дані для одноядерного варіанту на кількість складових. Однак це в корені неправильно, так як тактова частота всього пристрою від числа ядер не змінюється, і позитивний ефект стосується тільки продуктивності процесора. На довершення слід зазначити, що при виборі процесора частота не повинна бути вирішальним фактором, а потрібно розглядати величини всіх його характеристик в цілому.
Що таке графічний процесор
Як відомо, сучасні ПК забезпечують чудову "картинку". Це досягається за допомогою графічного процесора - спеціального пристрою виконує графічний рендеринг. Крім того, вони призначені для використання в якості прискорювача 3Д графіки. Завдяки конвеєрної архітектурі такі пристрої набагато ефективніше обробляють зображення і іншу графіку, ніж CPU, про який йшлося вище.
Текстовий процесор: що це?
У питаннях, пов`язаних з архітектурою ПК, на даний момент є певна плутанина, тому що ті ж самі терміни нерідко використовуються для позначення зовсім різних речей. Зокрема, терміном процесор позначаються також програми для форматування тексту, зміни шрифтів, абзаців, перевірки орфографії та багато чого іншого. Найбільш відомими прикладами є OpenOffice.org, Writer і суперпопулярна Microsoft Word. Тому з назви можна сміливо приводити, коли потрібно відповісти на питання про те, що таке текстовий процесор.
Кілька слів про найбільш поширених процесорах персональних комп`ютерів
Перше місце за популярністю займає процесор Intel Core i5. Він вважається прекрасним варіантом, коли потрібна потужна ігрова машина. За ним слідує модель від Intel - Celeron E3200, який коштує недешево, але є оптимальним вибором для серйозної роботи в офісі. Чимало шанувальників серед фахівців є і у ще одного процесора від Intel - чотирьохядерним Core 2 Quad. Якщо ви не прагнете стати володарем надпотужної машини і хочете заощадити, то зверніть увагу на AMD Athlon II X2215 або AMD Phenom II X4945.
Тепер ви знаєте, що таке процесор, яких видів буває і якими характеристиками володіє.
