Procesor

Hodnotenie užívateľov:  / 0

Podrobnosti

Kategória: PC komponenty

Uverejnené: pondelok, 25. február 2013, 10:39

Ostatná aktualizácia: štvrtok, 15. máj 2014, 11:49

Uverejnené pondelok, 25. február 2013, 10:39

Napísal: admin

Prečítané: 6103x

CPU (Central Processing Unit = Centrálna Procesorová Jednotka) interpretuje a vykonáva inštrukcie obsiahnuté v softvéri a vykonáva výpočty. Samotný mikroprocesor sa skladá z kremíkovej doštičky, na ktorej sú fotoelektrickým procesom vryté jemné spoje obvodov. Tieto spoje a obvody majú výkonnosť niekoľkých miliónov tranzistorov.

Podľa Von Neumannovej schémy je jeho úloha rozdelená medzi riadiacu jednotku, ktorá usmerňuje tok programu a jednu alebo viac výkonných jednotiek, ktoré vykonávajú operácie na údajoch. Spravidla sa teda CPU skladá z dvoch základných častí:

• aritmeticko-logická jednotka (angl. Arithmetic-Logic Unit – ALU)
• riadiaca jednotka (angl. control unit)

Ďalšie významné časti sú:

• sada registrov, ktoré uchovávajú operandy a medzivýsledky. Napríklad procesor s architektúrou x86 obsahuje cca 16 registrov. Z toho sú 4 univerzálne (EAX, EBX, ECX, EDX), 2 indexové (ESI, EDI), 3 registre ukazovateľov (EIP, ESP, EBP) a 6 segmentových (DS, ES, FS, GS, SS, CS).
• MMU (jednotka správy/prideľovania pamäte)

V súčasnosti sú najväčšími dodávateľmi procesorov AMD a Intel.

Frekvencia procesora má značný vplyv na výkon procesora, udáva sa v hertzoch (Hz), respektíve dnes častejšie v MHz (Megahertz-och - 10^6 Hz) a GHz(Gigahertz-och - 10^9 Hz). Dnes vyrábané procesory pracujú na frekvenciách približne 2GHz - 4GHz.

Podľa šírky operandu poznáme 8 bitové, 16 bitové (286), 32 bitové (Pentium 4, AMD Athlon XP), 64 bitové (AMD Athlon 64/FX, Pentium 4 s podporou EM64T inštrukcií). Je to počet bitov, ktoré je schopný procesor spracovať v jednom kroku.

Podľa počtu jadier/procesorov delíme procesory na jednojadrové (AMD 64, Pentium 5xx), dvojjadrové (AMD 64 X2, Pentium 8xx) a viacjadrové - serverové (AMD Opteron, IBM Power5 MCM). Dvojjadrové/multijadrové procesory majú integrované 2/viac nezávislé procesory na jeden kremíkový čip alebo integrovaný obvod, pričom každý procesor má nezávislú vyrovnávaciu pamäť a jej radič. V súčasnosti ide vývoj v procesoroch smerom k integrácii viacerých jadier (resp. procesorov) do jediného čipu.

Cache pamäť je rýchla pamäť, ktorá slúži ako vyrovnávacia pamäť medzi rýchlym procesorom a pomalou hlavnou pamäťou. Dôležitým parametrom je veľkosť vnútornej cache procesora, ktorá sa významne podieľa na jeho reálnom výkone. Procesor má až tri rôzne cache:

• Level 1 (L1) cache - veľmi malá, ale vzhľadom k jej polohe v samotnom jadre veľmi rýchlo prístupná. (4 - 256 KB)
• Level 2 (L2) cache - obvykle umiestnená v procesore, ale nie v samotnom jadre. (64 KB - 12 MB)
• Level 3 (L3) cache - najpomalšia z troch vyrovnávacích pamätí, ale aj najväčšia. (až 256 MB)

Podľa pracovného nasadenia môžeme procesory rozdeliť na:

• mobilné - využívajú sa v notebookoch, majú nízku spotrebu a nižší výkon ako desktopové náprotivky.
  Intel - Pentium M (jadro Dothan - 2MB L2 cache), Celeron M (lacnejší variant Pentia M), Pentium 4
  AMD - Ahlon XP mobile, AMD 64, Turion.
• desktopové - majú vysoký výkon na multimediálne aplikácie a hry. Majú vyššiu spotrebu.
  Intel - Pentium 5x,6xx, Pentium D8xx (dvojjadrové), Celeron D 3xx (low-cost procesor), extreme edition 840 (high-end procesor, jeden z najvýkonnejšich desktopových na svete, 3,2 GHz, 2 MB L2 cache)
  AMD - AMD 64, AMD 64 X2 (2-jadrové), Sempron (low-cost procesor), Athlon FX-57 (momentálne najvýkonnejší desktopový proceror na svete, 2,8 GHz, 1MB L2 cache).
• serverové - spravidla viacjadrové, využívajú sa pri profesionálnych aplikáciách.
  Intel - Titanium, Xeon
  AMD - Opteron

North Bridge (severný most) ako časť čipsetu matičnej dosky (tiež System Controller) zaisťuje komunikáciu medzi procesorom, pamäťou a grafickou kartou (zbernicou AGP, resp. PCIE). Je najbližšie k CPU (v súčasnosti sa do neho priamo integruje) a zaisťuje rýchle presuny dát medzi kľúčovými oblasťami počítača. Frekvencia akou je taktovaná zbernica medzi procesorom a severným mostom je označovaná ako FSB (Front Side Bus). Rýchlosť (pracovná frekvencia) procesora je frekvencia FSB vynásobená násobičom. Celkový výkon matičnej dosky je teda úmerný aj prenosovej rýchlosti cez FSB a teda aj jej frekvencii.

Sockety (pätice)

Sú to konektory na základnej doske určené pre pripojenie procesorov. Je to vlastne systém elektro – mechanicko – signálového pripevnenia procesora a jeho chladiča do matičnej dosky.

Podľa typu pinov sa delia na:

LGA (Land Grid Array) - na spod­nej stra­ne pro­ce­so­ra sa nachádza zod­po­ve­da­jú­ci po­čet ploš­ných kon­tak­tov, kto­ré sa na pä­ti­cu pril­ožia a pro­ce­sor sa za­bez­pe­čí ob­vo­do­vým rámom. Spo­je­nie te­da nie je spros­tred­ko­va­né za­pad­nu­tím pi­nov do di­erok, ale len pritla­če­ním kon­tak­tov na pi­ny. PGA (Pin Grid Array) - na pro­ce­so­re je veľ­ký po­čet pi­nov, kto­ré sa za­sú­va­jú do ot­vo­rov v pä­ti­ci na zá­klad­nej dos­ke. Pi­ny sú v tom­to prí­pa­de na pro­ce­so­re a nie na pä­ti­ci na zá­klad­nej dos­ke. BGA (Ball Grid Array) - pi­ny vô­bec neob­sa­hu­je. Pri tom­to pre­po­je­ní dos­ky a pro­ce­so­ra náj­de­te na CPU kon­tak­ty v po­do­be ma­lých gu­ľô­čok, kto­ré sú pris­páj­ko­va­né do ot­vo­rov v pä­ti­ci. Ide te­da o ne­ro­zo­be­ra­teľ­né pre­po­je­nie a po­uží­va sa na sys­té­moch, kde je CPU dis­tri­buo­va­né spo­lu so zá­klad­nou dos­kou (In­tel Atom, AMD Fu­sion/Bob­cat), ale napríklad aj v prí­pa­de GPU na gra­fic­kých kar­tách.

Známe sockety sú:

• AMD
  • AMD K6-2, AMD K6-III; Rise mP6.
  • Socket 563 – mobile Athlon XP-M (µ-PGA 563 pinov)
  • Socket 754 – Athlon 64, Sempron, Turion 64 processors (PGA 754 pinov)
  • Socket 939 – Athlon 64, Athlon 64 FX, Athlon 64 X2, Opteron (PGA 939 contacts) Socket 940 – AMD Opteron, Athlon 64 FX (PGA 940 pinov).
  • Socket A (Socket 462) – Athlon, Duron, Athlon XP, Athlon XP-M, Athlon MP, Sempron processors (PGA 462 pinov).
  • Socket AM2 – Athlon 64, Athlon 64 X2, Athlon 64 FX, Opteron (PGA 940 pinov)
  • Socket AM3 – Phenom II (941 pinov, zatiaľ 938)
    
  • Socket FM1
  • Socket FM2
  • Socket 940
• Intel
  • 40 pin DIP – Intel 8086, Intel 8088
  • 68 pin PLCC – Intel 80186, Intel 80286, Intel 80386
  • Socket 1 – 80486
  • Socket 2 – 80486
  • Socket 3 – 80486 (3.3 V a 5 V)
  • Socket 4 – Intel Pentium 60/66 MHz
  • Socket 5 – Intel Pentium 75 – 133 MHz; AMD K5; IDT WinChip C6, WinChip 2
  • Socket 6 – 80486, málo používané
  • Socket 7 – Intel Pentium, Pentium MMX; AMD K6; Cyrix
  • Socket 8 – Intel Pentium Pro
  • Socket 370 – Intel Pentium III, Celeron; Cyrix III; VIA C3
  • Socket 423 – Intel Pentium 4 a Celeron
  • Socket 478 – Intel Pentium 4, Celeron, Pentium M
  • Socket 479 – Intel Pentium M a Celeron M
  • Micro-FCBGA – Intel Mobile Celeron, Core 2 Duo (mobile), Core Duo, Core Solo, Celeron M, Pentium III (mobile), Mobile Celeron
  • Socket 486 – 80486
  • Socket 495 – Celeron/P3? –
  • Socket 603 – Intel Xeon
  • Socket 604 – Intel Xeon
  • PAC418 – Intel Itanium
  • PAC611 – Intel Itanium 2, HP PA-RISC 8800 and 8900
  • Socket J (Socket 771, LGA 771) – Intel Xeon
  • Socket M – Intel Core Solo, Intel Core Duo, Intel Core 2 Duo
  • Socket N – Intel Dual-Core Xeon LV
  • Socket P – náhrada za Socket 479 a Socket
  • Socket T (Socket 775, LGA 775) – Intel Pentium 4, Pentium D, Celeron D, Pentium Extreme Edition, Core 2 Duo, Core 2 Extreme, Celeron, Xeon 3000 series, Core 2 Quad
    
  • Slot 1 – Intel Celeron, Pentium II, Pentium III
  • Slot 2 – Intel Pentium II Xeon, Pentium III Xeon
  • Socket LGA 1366 – Intel Core i7
  • Socket LGA 1156 – Intel Core i3/i5
  • Socket 1155
  • Socket 2011-Najnovší
• Iné
  • Socket 463 (Socket NexGen) – NexGen Nx586
  • Socket 499 – DEC Alpha 21164a
  • Slot B – DEC Alpha

Stiahnuť prezentáciu

• < Predch.
• Nasl. >