Процессор (CPU)
Процессор – это основной элемент компьютера, с помощью которого обрабатывается информация, находящаяся как в собственной памяти, так и в памяти других устройств. Помимо этого, он так же руководит работой других устройств. Чем мощнее процессор, тем быстрее работает компьютер в целом.
Сегодня процессоры изготавливаются в виде микропроцессоров. Визуально микропроцессор – это тонкая пластинка кристаллического кремния в форме прямоугольника. Площадь пластины несколько квадратных миллиметров, на ней расположены схемы, которые обеспечивают функциональность процессора компьютера. Как правило, пластинка защищена керамическим или пластмассовым плоским корпусом, к которому подсоединена посредством золотых проводков с металлическими наконечниками. Такая конструкция позволяет подсоединить процессор к системной плате компьютера.
Самые первые процессоры были одноядерными, это значит, что запустив на компьютере несколько задач, например, просмотр фильма и копирование музыки, вы думаете, что микропроцессор выполняет эти действия одновременно. На самом деле, все действия выполняются поочерёдно, затрачивая на каждую операцию миллисекунды. Но, на двух-ядерном процессоре эти задачи будут решаться одновременно, а вот четырёх- и восьми-ядерный сможет решать, соответственно 4 и 8 задач одновременно. Но не стоит думать, что чем больше ядер, тем мощнее процессор и быстрее ваш компьютер, поскольку мощность микропроцессора зависит от тактовой частоты и разрядности. Также процессоры делятся по фирме производителю (к примеру AMD и Intel).
Рассмотрим основные понятия о процессоре.
На данный момент мы можем приобрести одноядерные, двухъядерные, трехъядерные, четырехъядерные, шестиядерные и восьмиядерные процессоры. И чем больше ядер у процессора, тем быстрее будет работать ваш компьютер. Но тут следует обратить внимание на частоту и уровень кэш памяти процессора, так как это тоже очень важный фактор. Сейчас мы в этом разберемся подробнее.
Так что же такое ядро процессора?
Даже процессоры с одинаковой архитектурой могут существенно отличаться друг от друга. Архитектура процессора – это способность процессора выполнять набор машинных кодов. Эти различия обусловлены разнообразием процессорных ядер, которые обладают определенным набором характеристик. Наиболее частым отличием является различные частоты системной шины (частота процессора), а также размеры кэша второго уровня и технологическим характеристикам, по которым изготовлены процессоры.
Системная шина или процессорная шина - это совокупность сигнальных линий, которые объединены по назначению. Каждая линия имеет определенный протокол передачи информации и электрическую характеристику. То есть системная шина – это связующее звено, которое соединяет сам процессор и все остальные устройства ПК (жесткий диск, видеокарта, память и многое другое). К самой системной шине подключается только CPU, все остальные устройства подключаются через контроллеры, которые находятся в северном мосте набора системной логики (чипсет) материнской платы. Хотя в некоторых процессорах контролер памяти подключен непосредственно в процессор, что обеспечивает более эффективный интерфейс памяти CPU. Из этого следует, чем выше частота системной шины (частота процессора), тем лучше и быстрее работает весь компьютер в общем.
Кэш память процессора или быстрая память - это обязательная составляющая всех современных процессоров. Кэш является буфером между процессором и контроллером достаточно медленной системной памяти. В буфере хранятся блоки данных, отрабатываемых в данный момент, и процессору не нужно постоянно обращаться к медленной системной памяти. Естественно, это значительно увеличивает общую производительность самого процессора.
В процессорах, используемых сегодня, кэш поделен на несколько уровней. Самый быстрый – первый уровень L1, который производит работу с ядром процессора. Он обычно разделен на две части – это кэш данных и кэш инструкций. С L1 взаимодействует L2 – кэш второго уровня. Он намного больше по объему и не разделен на кэш инструкций и кэш данных. У некоторых процессоров существует L3 – третий уровень, он еще больше второго уровня, но на порядок медленнее, так как шина между вторым и третьим уровнем уже, чем между первым и вторым. Тем не менее, скорость третьего уровня все равно гораздо выше, нежели скорость системной памяти.
Различают кэш по двум видам – эксклюзивный и не эксклюзивный.
Эксклюзивный тип кэша тот, в котором информация на всех уровнях строго разграничена на оригинальную.
Не эксклюзивный кэш – это кэш, в котором информация повторяется на всех уровнях кэша. Трудно сказать, какой тип кэша лучше, и у первого и у второго есть свои достоинства и недостатки. Эксклюзивный тип кэша используется в процессорах AMD, а не эксклюзивный в процессорах Intel.
