V akom počítači je spracovávaná informácia, ktorú dostane? Ako sa tento proces vykonáva? Aký druh zariadenia sa používa? Aké sú vyhliadky na jeho rozvoj?
Čo je počítačový procesor?
Ide o mikroprocesor (integrovaný obvod) aleboelektronická jednotka, ktorá vykonáva strojové pokyny (jednoducho kód programov). Je to hlavná časť počítačového hardvéru. Niekedy sa k jej názvu pridá predpona "micro-". Ide o špeciálne počítačové zariadenie určené na spracovanie informácií. Poďme do histórie trochu. Spočiatku termín "procesorové zariadenie" opísal špeciálnu triedu logických strojov, ktoré boli potrebné na vykonávanie zložitých počítačových programov. Postupne sa meno celého zariadenia prenieslo do jeho časti. Implementácia, architektúra a výkon procesorov od ich vzniku sa mnohokrát zmenili. Funkcia však zostala rovnaká ako predtým. Pri hodnotení každého zariadenia je potrebné brať do úvahy nasledujúce parametre: výkon, frekvenciu hodín, spotrebu energie, architektúru, štandardy litografického procesu. Tu počítač spracováva informácie.
vyhliadky
Počítač ako univerzálne zariadenie na spracovanieinformácie sa neustále zlepšujú. Čoraz viac sa hovorí, že čoskoro moderné procesory dosiahnu svoje fyzické limity, takže ich podstatná časť sa radikálne zmení. Existujú takéto varianty:
- Molekulárne počítače.Ide o výpočtové systémy, ktoré využijú schopnosti molekúl (teoreticky - organické). Používajú myšlienku realizácie možností atómov a ich umiestnenia v priestore.
- Optické počítače. V nich sa elektróny budú používať na prenos signálov pomocou fotónov.
- Kvantové počítače.Teoreticky bude ich práca založená na kvantových účinkoch. Teraz sa aktívne vyvíjajú pracovné verzie takýchto procesorov. Táto technológia spracovania počítačových informácií je považovaná za najsľubnejšiu.
Mýtus megahertzov
Niečo o zásadách spracovania informáciívýpočtovej. Medzi bežnými používateľmi je rozšírené tvrdenie, že čím vyššia je rýchlosť hodiniek, tým väčší výkon sa môže pochváliť. V skutočnosti to nie je úplne pravda. Takéto tvrdenie sa môže uplatniť iba na tie procesory, ktoré majú rovnaké architektúry a mikroarchitektúry.
Čo je v Ruskej federácii?
Môže sa teraz niečo chváliť? Teraz je väčšina výskumných centier a podnikov v elektronickom priemysle konsolidovaná v holdingu Rouselectronika. Bola založená v roku 1997. V čase vzniku tvorili 33 a teraz 123 podnikov. Špecializujú sa na vývoj a priemyselnú výrobu elektronických zariadení, zariadení a materiálov. Môžu sa vytvoriť aj polovodičové zariadenia a technické prostriedky komunikácie. Väčšina z nich robí špecifické produkty, ale existujú pokusy vstúpiť na masový trh (aj keď nie sú veľmi úspešné).
Spotreba energie procesora
Často sa to nazýva ich Achillov pätou. Takže prvé procesory s architektúrou x86 spotrebovali extrémne malé množstvo energie (v porovnaní s modernými vzorkami), ktorých objem bol zvyčajne zlomok wattu. S nárastom počtu tranzistorov a frekvencie hodín sa tento parameter výrazne zvýšil. Teraz sa môžete stretnúť s predstaviteľmi, ktorí potrebujú mať 130 wattov, a niet pochýb o tom, že dizajnérske kancelárie už vyvíjajú "príšery", ktoré potrebujú ešte viac. Predtým bol faktor spotreby energie nevýznamný. Ale od tej doby sa princípy spracovania počítačových informácií zmenili, výkon zariadení sa zvýšil. Teraz má procesor významný vplyv na vývojové procesy:
- Je potrebné zdokonaliť výrobnú technológiu na zníženie spotreby energie procesora.
- Mali by ste hľadať nové materiály, ktoré znižujú unikajúce prúdy.
- Je potrebné pracovať na znížení napätia na napájanie jadra procesora.
- Tam boli zásuvky s významným počtom kontaktov, ktorých počet je viac ako 1000. Sú potrebné, aby poskytli energiu procesorom.
- Zmena rozloženia zariadení. Takže kryštál sa pohyboval zvonku zvnútra, aby sa uľahčil proces odstraňovania tepla.
- Existujú inteligentné systémy, ktoré dynamicky menia napájacie napätie. Môžu ovplyvniť frekvenciu jadier a jednotky jednotlivých procesorov, aby dočasne zakázali niečo, čo sa nepoužíva.
- Snímače teploty sú integrované do kryštálu, rovnako ako systémy na zabránenie prehriatia. Znižujú frekvenciu procesora a môžu sa úplne zastaviť aj pri prekročení určitej hrany.
- Existovali režimy šetriace energiu, ktoré "spaly" procesory v prítomnosti nízkeho zaťaženia.
Počítačový procesor je zložitý a spotreba energie predstavuje ďalší problém spolu s vedľajšími účinkami. Tu sa o nich bude diskutovať.
Prevádzková teplota procesora
Ďalšou dôležitou vlastnosťou. Označuje maximálnu prípustnú hodnotu teploty, ktorá môže byť na povrchu procesora alebo polovodičového čipu, keď je možná normálna prevádzka. Je priamo závislá od kvality chladiča a zaťaženia. Ak teplota presiahne odporúčané maximum, neexistujú žiadne záruky normálnej prevádzky. Väčšina procesorov funguje normálne, ak je menšia ako 85 ° C. Ak je teplota vyššia, existujú dôvody na chyby, keď sú programy spustené alebo počítač môže zmrznúť. V niektorých prípadoch môžu nastať nezvratné zmeny v samotnom procesore. Moderné modely zvyčajne monitorujú prehriatie a obmedzujú ich vlastnosti. To je miesto, kde počítačové zariadenie spracováva informácie.
Procesy rozptylu tepla a rozptyl tepla
Ako znížiť negatívne účinky zvyšujúcich sa stupňov? V prípade chladiča sa používajú aktívne chladiče a pasívne radiátory. Každá metóda má svoje výhody a nevýhody.
Meranie a zobrazovanie teploty CPU
Ale ako sa zariadenia dozvedia, čo potrebujúzmeniť túto vlastnosť? V strede krytu je inštalovaný špeciálny teplotný snímač, ktorým môže byť tepelná dióda, termistor alebo tranzistor s uzavretým kolektorom a základňou.
záver
Takže, aké zariadenie sa používa na spracovanieinformácie v počítači? Je pravda, počítačový procesor. Teraz poznáte odpoveď nielen na túto otázku, ale aj funkcie tohto zariadenia a existujúce problémy a vyhliadky. Existujú informácie o tom, ako taká dôležitá súčasť komplexného technického systému funguje a v akom spracovaní informácií o počítačových zariadeniach.
