Устройство современного процессора компьютера

Новые знания

   Мозг человека регулирует работу всех органов, ответственных за жизнь.   ​Компьютер (англ. computer – «вычислитель») – электронное устройство, предназначенное для автоматизации получения, обработки, хранения, передачи и использования информации.

Области человеческого мозга, отвечающие за восприятие, обработку, хранение информации

Область мышленияОбласть зренияОбласть эмоцийОбласть чтенияОбласть рассуждений
Область мышленияОбласть зренияОбласть эмоцийОбласть чтенияОбласть рассуждений
Область мышленияОбласть зренияОбласть эмоцийОбласть чтенияОбласть рассуждений
Область мышленияОбласть зренияОбласть эмоцийОбласть чтенияОбласть рассуждений
Область мышленияОбласть зренияОбласть эмоцийОбласть чтенияОбласть рассуждений

Басқа іс-әрекеттер

• Сілтемені көшіру
• Қате туралы хабарлау

Основные функции

Приложения, которые позволяют работать с текстовыми документами на компьютере, обладают широким спектром полезных опций от простейших инструментов редактирования и набора до профессиональных издательских возможностей. Функционал может несколько отличаться в зависимости от вида программ.

Форматирование

Программа позволяет создавать новые и изменять существующие тексты, работая с разными форматами документов. При сохранении объекта пользуются расширениями .txt, .pdf и другими. Текстовый файл можно изменять с помощью  опций:

• печать нового текста, сохранение файла на диске;
• манипуляции с текстовыми фрагментами;
• добавление, удаление, редактирование информации;
• контекстный поиск;
• автоматическая замена компонентов текста;
• изменение шрифта, стиля;
• выбор промежуточного интервала, отступов;
• предварительный просмотр документа перед отправкой на печать;
• отмена и повтор действий и другие функции.

Проверка орфографии

Повысить уровень грамотности текста можно с помощью следующих действий:

• проверка всего файла или его фрагментов;
• выявление ошибок;
• представление вариантов для автоматического исправления;
• исправление недочетов в режиме по умолчанию.

Простая опция существенно экономит время и выполняет проверку документа автоматически. Процессор визуально выделяет некорректно напечатанные слова, словосочетания и предложения. Стиль отображения такой информации можно настроить самостоятельно либо оставить параметры проверки орфографии в стандартном виде.

Создание, вставка таблиц/графических элементов

Полезной функцией программы является возможность работать не только с текстом и его фрагментами, но и осуществлять разнообразные манипуляции с другими форматами. К примеру, с помощью понятных и простых в работе кнопок меню можно выполнять:

• создание иллюстраций;
• построение графиков и схем;
• вставка диаграмм;
• создание таблиц;
• редактирование графических элементов и таблиц;
• перемещение данных компонентов по тексту;
• вывод на печать.

Функции незаменимы для подготовки рефератов, дипломных и курсовых проектов. Текстовые процессоры нередко используются в профессиональной деятельности для оформления научных, исследовательских, инженерных работ, презентаций разной сложности и объема.

Издательские функции

Существует ряд специальных систем с набором опций для профессионального использования. Издательские приложения позволяют подготовить:

• рекламные буклеты;
• газеты;
• журналы;
• книги.

Отличие от стандартных функций редактирования заключается в более высоком уровне сложности операций. Такие документы характеризуются повышенным качеством. Их можно выводить на фотонаборные автоматы или сохранять в виде бумажных носителей. Возможно цветоделение для подготовки высококлассных цветных изданий. Функции профессиональных процессоров:

• создание файлов большого размера, с картинками, графиками, диаграммами;
• окончательная верстка документов;
• редактирование файлов;
• форматирование документов;
• слияние объектов;
• настольное издательство;
• быстродействие и печать.

При выборе процессора учитывается наличие таких опций, как возможность открытия максимального количества окон одновременно, команда откатки, проверка орфографии, применение перекрестных ссылок, обработка структурированных текстов. Благодаря расширенному функционалу профессиональные редакторы получают готовый для работы программный продукт.

Программы — текстовые процессоры

Подобное программное обеспечение целесообразно использовать в случаях, когда существуют конкретные требования не только к содержанию документа, но и его внешнему виду. Параметры форматирования текста сохраняются в кодах, которые не отображаются для пользователя. Для разных текстовых процессоров кодирование будет отличаться. С этим условием связаны ошибки, возникающие при работе с документами, созданными в другом приложении, так как код не всегда переносится корректно

На это нужно обращать внимание при выборе приложения для работы

MS Word

Получил широкое распространение благодаря интуитивно понятному интерфейсу и высокому качеству работы. Целевым назначением программы Word является редактирование, просмотр и создание текстовых документов. Кроме того, в приложении заложены опции локального применения простейших форм табличных и матричных алгоритмов. Продукт входит в состав пакета Office операционной системы Microsoft. Для защиты файлов доступно несколько вариантов принципов создания паролей:

• на открытие;
• на изменение;
• на внесение исправлений.

Ранние версии текстового процессора Microsoft Word содержали некоторые ошибки. К примеру, программа не отличала буквы Е и Ё. Современная версия снабжена надежным алгоритмом шифрования AES с 128-битным ключом. Начиная с версии 2003 SP3, процессор стал наиболее востребованным среди разновидностей подобного программного обеспечения.

WordPad

Популярный текстовый процессор с набором полезных опций входит в состав системного пакета от Microsoft Windows. WordPad более мощный, производительный и функциональный по сравнению с Блокнотом. Однако в нем нельзя найти таких профессиональных инструментов, как в Microsoft Word. Программа позволяет форматировать и печатать текст. В WordPad не получится создать таблицу или проверить орфографию.

LaTeX

При работе со сложными документами нередко используют данный текстовый процессор. LaTeX включен в пакет программ для компьютерной верстки TeX. С его помощью можно автоматизировать многие операции с файлами. Набор текста можно осуществлять на нескольких языках. LaTeX служит удобным приложением для подготовки:

• статей;
• файлов с нумерованными разделами и формулами;
• текстов с перекрестными ссылками, иллюстрациями и таблицами;
• библиографий.

OpenOffice Writer

Свободное программное обеспечение OpenOffice.org предлагает пользователям в составе системного пакета данный текстовый редактор. Приложение OpenOffice Writer обладает множеством схожих характеристик с Microsoft Word. Отличием является некоторые особенности функционала и полезные опции, которые отсутствуют в Word. К примеру, с помощью OpenOffice Writer осуществляется поддержка стилей страниц.

Что такое центральный процессор ЦП

Процессор (центральные процессорное устройство, ЦП, ЦПУ) — это электронная схема, которая обрабатывает и выполняет машинный код программного обеспечения на определенном устройстве. Осуществляет выполнение всех операций ввода и вывода, которые посылает ему программа.

Чаще всего центральный процессор вы можете увидеть в компьютерах, ноутбуках и мобильных устройствах. Но, они есть и в другой технике, например, в телевизорах.

Современные ЦП чаще всего представляют собой одну микросхему, размещенную на плате/чипе. Существует их множество разных видов, сейчас популярны и востребованы многоядерные модели, это когда на одном чипе находится сразу несколько процессоров.

Основные компоненты:

• АЛУ — Арифметико-логическое устройство. Осуществляет выполнение всех арифметических и логических данных, регистров, которые попадают сюда от операндов.
• Регистры. В них хранится текущая операция, промежуточные и финальные результаты вычислений АЛУ.
• Блок управления. Занимается координацией работы всех узлов ЦП, управляет его работой.
• Кэши данных и команд. В них хранятся часто используемые команды.

Термин «Процессор» использовался еще в 1 995 году, применяли его для обозначения вычислительных машин, которые выполняли сложные компьютерные программы. Первые ЦП делали для решения специфических задач, они были узкоспециализированными, но затем начали делать многоцелевые процессоры, которыми мы сейчас и пользуемся.

Как работает процессор

Центральный процессор выполняет команды, которые указывает ему программа, находящаяся в оперативной памяти. Обработка данных происходит так:

1. Оперативная память отправляет команды ЦП — в его КЭШ, откуда они уходят в блок управления.

2. Эти данные делятся на два вида и отправляются в регистры — значения в регистры данных и инструкции в регистры команд.

3. АЛУ обрабатывает данные из этих регистров и, затем также разделяет их на два вида — законченные и незаконченные, они идут обратно в регистры.

4. В кэше происходит их обработка, незаконченные и неиспользованные попадают в нижний регистр, а после обработки в верхний. Оттуда все отправляется в ОЗУ компьютера.

Все это кратко, как это выглядит графически, смотрите на скриншоте выше.

Упаковка и кулер

Процессоры, в конце маркировки которых присутствует слово «BOX», упакованы в коробку и могут продаваться в комплекте с кулером.

Но некоторые более дорогие боксовые процессоры могут не иметь кулера в комплекте.

Если в конце маркировки написано «Tray» или «ОЕМ» – это значит, что процессор поставляется в маленьком пластиковом лотке и кулера в комплекте нет.

Процессоры начального класса типа Pentium проще и дешевле приобрести в комплекте с кулером. А вот процессор среднего или высокого класса часто выгоднее купить без кулера и отдельно подобрать для него подходящий кулер. По стоимости выйдет примерно столько же, а по охлаждению и уровню шума будет значительно лучше.

Подробнее читайте в статье «Как выбрать кулер для процессора», а скачать рекомендации по выбору кулера для разных процессоров можно .

Процессор

Сердцем любого компьютера является процессор, который еще можно назвать микропроцессором. Такое комплектующее представляет собой микросхему, основная задача которой ‒ обработка информации, получаемой от устройств ввода-вывода и ОЗУ. Даже для просчета двух чисел необходимо обращение к определенной команде процессора. В течение всего времени работы компьютера этот элемент производит вычислительные операции. В современных ПК процессоры используются даже в видеоадаптерах (видеокартах), что позволяет снять большую часть нагрузки с центрального процессора.

Некоторые персональные компьютеры обладают видеокартами с очень мощными Комплектующими, которые способны мгновенно производить сложные расчеты графики при запуски игр. Конечно, неопытному человеку невозможно до конца понять, зачем нужен процессор в компьютере, так как тонкостей его работы чрезвычайно много. Главное, понять суть. Она же сводится к вычислениям и обработке данных, получаемых от периферийных устройств. Иными словами, даже шевеление мышкой ‒ обрабатываемая процессором операция, результат которой пользователь видит как движение курсора по экрану.

Современные элементы обладают несколькими ядрами. Это отдельные процессоры, работающие параллельно на базе одной схемы. Подобное разделение чипа на ядра позволяет практически вдвое поднять эффективность и скорость обработки информации, что влечет за собой высокую скорость работы системы в целом. Есть четырех- и восьмиядерные процессоры. Однако количество таких элементов не всегда означает повышение эффективности работы устройства.

Так зачем нужны ядра в компьютере? В первую очередь они необходимы для повышения скорости обработки информации, во вторую ‒ для экономии потребления энергии. В ноутбуках, где используются мобильные процессоры, часто применяются четырехъядерные элементы, в которых два ядра являются высокопроизводительными, а другие два ‒ энергоэффективными. Последние начинаю работать, когда от процессора не требуется обработка большого объема данных. Однако когда количество информации и сложность задач для обработки увеличиваются, то задействуются высокопроизводительные ядра. Мощность резко повышается, и энергопотребление растет.

Компоненты частоты

Рассматриваемый показатель формируется из двух компонентов. Во-первых, это частота системной шины — измеряется она обычно в сотнях мегагерц. Во-вторых, это коэффициент, на который соответствующий показатель умножается. В некоторых случаях производители процессоров дают пользователям возможность регулировать оба параметра. При этом, если выставить в достаточной мере высокие значения для системной шины и множителя, можно ощутимо увеличить производительность микросхемы. Именно таким образом осуществляется разгон процессора

Правда, его задействовать нужно осторожно

Дело в том, что при разгоне может значительно увеличиться температура центрального процессора. Если на ПК не будет установлено соответствующей системы охлаждения, то это может привести к выходу микросхемы из строя.

Другие характеристики процессоров

Также процессоры характеризуются такими параметрами как техпроцесс изготовления, энергопотребление и тепловыделение.

7.1. Техпроцесс изготовления

Техпроцессом называется технология, по которой производятся процессоры. Чем современнее оборудование и технология производства, тем техпроцесс тоньше. От техпроцесса, по которому изготовлен процессор, сильно зависит его энергопотребление и тепловыделение.

Чем техпроцесс тоньше, тем процессор будет экономичнее и холоднее. Современные процессоры изготавливаются по технологическому процессу 14 и 7  нанометров (нм). Чем меньше это значение, тем лучше.

7.2. Энергопотребление процессора

Чем больше количество ядер и частота процессора, тем больше его энергопотребление. Также энергопотребление сильно зависит от техпроцесса изготовления. Чем техпроцесс тоньше, тем энергопотребление ниже. Главное, что нужно учесть это то, что мощный процессор нельзя устанавливать на слабую материнскую плату и ему потребуется более мощный блок питания.

Производители не указывают реальное энергопотребление в характеристиках процессоров и лишь время от времени публикуют эту информацию по мере выхода новых моделей на рынок. Вот, к примеру, энергопотребление процессоров Intel 10-го поколения.

В таблице указано типичное энергопотребление при работе процессоров на базовой частоте (PL1) и в турбо бусте при максимальной частоте по всем ядрам (PL2). Параметр «Tau» указывает сколько времени процессор может непрерывно работать при максимальном энергопотреблении, после чего частоты могут начать снижаться.

Чем выше энергопотребление процессора, тем более мощную систему питания и охлаждения должна иметь материнская плата, иначе она не будет выдерживать нагрузку, снижая производительность процессора для защиты от перегрева цепей питания и быстрее выйдет из строя.

7.3. Тепловыделение процессора

Производители всегда указывают в характеристиках процессора такой параметр как расчетная тепловая мощность (TDP) в Ваттах.

Этот параметр определяет уровень тепловыделения процессора и необходим для правильного подбора кулера. Однако, стоит учитывать, что указывается среднее значение при работе на базовой частоте.

В реальности TDP будет значительно выше, поэтому не стоит ориентироваться на эти цифры, руководствуйтесь нашей статьей о выборе кулера.

Модели процессоров

Модели процессоров меняются ежегодно, поэтому здесь я не буду их все приводить, а приведу только серии (линейки) процессоров, которые меняются реже и по которым вы легко сможете ориентироваться.

Я рекомендую приобретать процессоры более современных серий, так как они производительнее и поддерживают новые технологии. Номер модели, который идет после названия серии, тем выше, чем больше частота процессора.

9.1. Линейки процессоров Intel

Cовременные процессоры Intel:

• Celeron – для офисных задач (2 ядра)
• Pentium – для бюджетных мультимедийных ПК (2 ядра)
• Core i3 – для мультимедийных и игровых ПК начального класса (4 ядра)
• Core i5 – для игровых ПК среднего класса (6 ядер)
• Core i7 – для мощных игровых и профессиональных ПК (8 ядер)
• Core i9 – для сверхмощных рабочих станций (8-20 ядер)

Начиная с Pentium они являются многопоточными, а Core еще и поддерживают Turbo Boost, что значительно увеличивает производительность.

9.2. Линейки процессоров AMD

Cовременные процессоры AMD:

• Ryzen 3 – для мультимедийных и игровых ПК начального класса (4 ядра)
• Ryzen 5 – для монтажа видео и игровых ПК среднего класса (4-6 ядер)
• Ryzen 7 – для мощных игровых и полупрофессиональных ПК (8 ядер)
• Ryzen 9 – для мощных профессиональных ПК (12-16 ядер)
• Threadripper – для сверхмощных рабочих станций (18-32 ядер)

Процессоры Ryzen начиная с 5 серии и Threadripper являются многопоточными, а модели с индексом «X» в конце маркировки имеют более высокую частоту.

ЧТО ТАКОЕ ПРОЦЕССОР

Для компьютера процессор является фундаментом. Мы надеемся, что наши читатели все-таки примерно знают, что же такое процессор. Но давайте уточним что такое процессор и какова его роль в работе компьютера.

Главная часть компьютера, представляющая из себя определенную схему или электронный блок, называется центральным процессором. Этот блок задает определенные позиции, иными словами пишет код программы, так же стоит отметить, что процессор выполняет обеспечение устройства.

Если выразиться проще, можно отметить, что процессор – это мозг компьютера. Именно этот блок обрабатывает поток информации и управляет всеми составляющими частями общей системы, благодаря небольшой смехе мы успешно работаем за компьютером.

Характеристики процессора

Их довольно много, выделим несколько основных:

1. тактовая частота;
2. разрядность;
3. количество ядер;
4. размер кэша;
5. интегрированная графика;
6. энергопотребление и тепловыделение.

Тактовая частота

Тактовая частота — это число операций, выполняемое процессором за 1 секунду. Единицы измерения — мегагерц (миллион тактов за секунду) и гигагерц (миллиард). Высокая тактовая частота позволяет процессору быстрее обрабатывать данные.

Разрядность

Разрядность — это количество битов, которое обрабатывается ЦПУ за один такт. Процессоры бывают 32 или 64-разрядными, и от этого показателя зависит размер оперативной памяти, которую можно устанавливать в компьютер.

Для мощных игровых компьютеров с 4 ГБ ОЗУ и более подойдет 64-разрядный ЦП.

Количество ядер

Одноядерные процессоры выполняют задачи последовательно, двухъядерные — до двух одновременно, четырехъядерные — до четырех и так далее. Исходя из этого, современные компьютеры могут называться многозадачными, так как чем больше ядер у процессора, тем производительнее ПК.

Но иногда программы (это что?) бывают не заточены под многопоточность (идет использование только одного ядра), поэтому в этих приложениях многоядерные процессоры не дают пользователю возможность ощутить всю мощь компьютера.

Размер кэша

Кэш — это быстродействующая память внутри ЦПУ, которая выступает в роли буфера между ОЗУ (оперативной памятью на материнской плате) и ядром процессора, а также предоставляет ускоренный доступ к блокам обрабатываемых данных.

Этот вид памяти быстрее оперативной, так как взаимодействует напрямую с ядром ЦП.

Интегрированная графика

Наличие процессоров с интегрированной графикой дает возможность выполнять несложные видео-операции без покупки дискретной (отдельной) видеокарты. Это очень удобно, если ПК покупается для офиса или серфинга в сети.

Энергопотребление и тепловыделение

Чем больше энергии потребляет процессор, тем больше тепла он выделяет. Этот параметр следует учитывать при выборе системы охлаждения ПК и блока питания.

Что это такое?

А само устройство, являющееся мозгом компьютера, еще называют микропроцессором. Для чего предназначен процессор в компьютере? Это такая интегральная схема, которая управляет работой персонального компьютера. Создается такая схема на одном или нескольких кристаллах, сделанных из полупроводника при помощи очень сложной технологии, относящейся к сфере микроэлектроники.

Все то что может делать компьютер с информацией, определено системой команд самого процессора. Они входят в инструкции по управлению работой компьютера. Одна отдельно взятая команда – это одна операция, выполняемая вычислительной машиной. Например, выполнение арифметических действий, логических операций, определение последовательности команд для выполнения, передача информации из памяти одного устройства в память другого.

Таков краткий ответ на вопрос, для чего предназначен процессор.

Выбор процессора

Итак, как же выбрать процессор для нового компьютера

Если вы решили собрать новый системный блок, в первую очередь стоит обратить внимание на марку CPU, так как от этого напрямую зависит тип характеристики основных устройств, главное из которых материнская плата

От этих параметров напрямую зависит быстродействие будущей системы. Существует также различие по количеству вычислительных ядер процессоров. Так, многоядерные процессоры – это устройства, в едином корпусе которых установлены более одного ядра. Это позволяет существенно увеличить быстродействие компьютера.

При выборе того или иного компонента ПК, необходимо точно ответить на один вопрос. Для чего компьютер будет использоваться в будущем? Только после этого стоит определяться с производителем, ценой и функционалом CPU. При полной замене системы, мы советуем не экономить сильно и выбирать компоненты на основании текущего состояния на рынке. Такой подход сэкономит деньги в будущем, поскольку сбалансированный и технологически новый компьютер прослужит дольше и будет справляться со своими функциями продолжительное время.

Какой лучше купить

На сегодняшний день главными производителями процессоров являются Intel и AMD. Процессоры от Intel отличаются более высоким качеством и производительностью, однако при этом достаточно дороги, что не всегда оправдано, например, при покупке бюджетных моделей. Для установки продукции Intel используются материнские платы, оснащенные следующими типами сокетов: 478, 775 для устаревших моделей и 1155, 1156, 1366 для новейших процессоров серии I3, I5 и I7.

Однако следует сказать, что процессоры использующие 478 сокет уже сильно устарели и практически не используются, так как их мощности уже недостаточно для выполнения современных задач. По причине морального устаревания постепенно уходит в прошлое 775 сокет, хотя некоторые процессоры этой линейки позволяют решать большинство современных задач.

Процессоры от AMD отличаются достаточно выгодным соотношением цена/качество, однако при этом некоторые модели, склонны к излишнему перегреву. Несмотря на технологическое отставание, и не всегда высокое качество, продукция AMD пользуется неплохим спросом на российском рынке, что обусловлено, в первую очередь, именно низкой по сравнению с главным конкурентом ценой. Для установки процессоров от AMD используются материнские платы, оснащенные сокетами AM2, AM 2+ и AM3 для новейших процессоров.

Что такое процессор компьютера

Процессор (также говорят “Центральный процессор”, ЦП или ЦПУ – более корректное полное название) – некоторый электронный блок или интегральная схема, которая выполняет машинные команды. В качестве команд выступают коды программ. Если говорить более простыми словами, то каждое действие, совершаемое в устройстве, обрабатывается процессором. Обработка инструкций – его главная задача. Нажатие клавиши мыши, любой кнопки и другое (даже самые незначительные действия) – все это является некоторой инструкцией, которая записана в машинном коде.

Когда мы хотим поговорить с кем-то по видеосвязи, мы используем специальные программы. В свою очередь, эти программы используют камеру и микрофон, подключенные к компьютеру (или внедренные в ноутбук). При совершении вызова, программа запрашивает у системы разрешение на использование нужных ей устройств – подключенной камеры и микрофона. Такой запрос, который посылается к процессору, имеет свое собственное представление в машинном коде. И после того, как ЦП получает такую команду (происходит все в порядке очереди), он, образно говоря, дает распоряжение системе на включение необходимых устройств (запрашиваемой камеры и микрофона). Распоряжения также представляют собой машинный код и результаты логических/арифметических вычислений ЦП.

Во время написания сообщения или работы с документами на компьютере, определенно, приходится использовать клавиатуру. И в таком случае тоже задействуется ЦП. Именно благодаря ему каждая буква, которая нажимается пользователем, появляется на экране монитора или ноутбука. И если даже при выполнении таких действий не обойтись без процессора, то что и говорить о запуске игр или просмотре видео и прочих операциях. Процессор – “сердце” любого компьютера.

Установка процессора

И вот, выбор сделан и процессор приобретен. Далее необходима установка процессора на материнскую плату

Обратите особое внимание, что при установке процессора необходимо соблюдать особую осторожность, так как всего лишь одно неверное движение может повлечь серьезные повреждения оборудования. Прежде всего, необходимо разместить материнскую плату на какой-либо поверхности в устойчивом положении. У различных моделей материнских плат разные механизмы крепления процессора, но как правило для доступа к сокету необходимо несильно надавить на специальный рычажок и отвести его в сторону

У различных моделей материнских плат разные механизмы крепления процессора, но как правило для доступа к сокету необходимо несильно надавить на специальный рычажок и отвести его в сторону.

Далее нужно определить, как именно процессор вставляется в сокет. Имеется ввиду направление усиков на процессоре или специальных направляющих.

После установки приведите специальный рычажок на материнской плате в исходное положение. Далее необходимо установить элемент системы охлаждения процессора – кулер. Помните, что перед этим необходимо нанести на сам процессор и на контактную пластину кулера тонкий слой специального состава, увеличивающего эффективность охлаждения – термопасты.

Для кулеров существуют различные зажимы, обеспечивающие плотное прилегание контактной пластины к самому процессору. Крепление может осуществляться за счет винтов, специальных зажимов или крепления куллера к материнской плате с помощью составной пластины.

Убедитесь, что контактная пластина кулера плотно прилегает к процессору, в противном случае возможен перегрев и как следствии выгорание не только самого CPU, но и материнской платы.

Как работает процессор компьютера?

Вычислительное ядро процессора может выполнять только математические операции, операции сравнения и перемещение данных между ячейками и оперативной памятью, но этого вполне достаточно, чтобы вы могли играть игры, смотреть фильмы и просматривать веб-страницы и многое другое.

Фактически любая программа состоит из таких команд: переместить, сложить, умножить, делить, разница и перейти к инструкции если выполняется условие сравнения. Конечно, это далеко не все команды, есть другие, которые объединяют между собой уже перечисленные или упрощают их использование.

Все перемещения данных выполняются с помощью инструкции перемещения (mov), эта инструкция перемещает данные между ячейками регистров, между регистрами и оперативной памятью, между памятью и жестким диском. Для арифметических операций есть специальные инструкции. А инструкции перехода нужны для выполнения условий, например, проверить значение регистра A и если оно не равно нулю, то перейти к инструкции по нужному адресу. Также с помощью инструкций перехода можно создавать циклы.

Все это очень хорошо, но как же все эти компоненты взаимодействуют между собой? И как транзисторы понимают инструкции? Работой всего процессора управляет дешифратор инструкций. Он заставляет каждый компонент делать то, что ему положено. Давайте рассмотрим что происходит когда нужно выполнить программу.

На первом этапе дешифратор загружает адрес первой инструкции программы в памяти в регистр следующей инструкции EIP, для этого он активирует канал чтения и открывает транзистор-защелку чтобы пустить данные в регистр EIP.

Во втором тактовом цикле дешифратор инструкций преобразует команду в набор сигналов для транзисторов вычислительного ядра, которые выполняют ее и записывают результат в один из регистров, например, С.

На третьем цикле дешифратор увеличивает адрес следующей команды на единицу, так, чтобы он указывал на следующую инструкцию в памяти. Далее, дешифратор переходит к загрузке следующей команды и так до окончания программы.

Каждая инструкция уже закодирована последовательностью транзисторов, и преобразованная в сигналы, она вызывает физические изменения в процессоре, например, изменению положения защелки, которая позволяет записать данные в ячейку памяти и так далее. На выполнение разных команд нужно разное количество тактов, например, для одной команды может понадобиться 5 тактов, а для другой, более сложной до 20. Но все это еще зависит от количества транзисторов в самом процессоре.

Ну с этим все понятно, но это все будет работать только если выполняется одна программа, а если их несколько и все одновременно. Можно предположить, что у процессора есть несколько ядер, и тогда на каждом ядре выполняется отдельная программ. Но нет, на самом деле там таких ограничений нет.

В один определенный момент может выполняться только одна программа. Все процессорное время разделено между всеми запущенными программами, каждая программа выполняется несколько тактов, затем процессор передается другой программе, а все содержимое регистров сохраняется в оперативную память. Когда управление возвращается этой программе, то в регистры грузятся ранее сохраненные значения.

В итоге

Если возникла необходимость покупки универсальной многоядерной модели, способной обеспечить высокую производительность как в играх, так и профильных приложениях, а может вам что-то стрельнуло собрать дома небольшой локальный сервер для стриминга или MMORPG, то можем порекомендовать Intel Сore i7 8700К или его прямого конкурента от AMD в лице Ryzen 7 1800x.

Надеюсь, что я удалил ваше любопытство и примерно обосновал, в чем особенности серверных моделей и их целесообразность.

Не стесняйтесь комментировать, подписывайтесь на обновление. В ближайшем материале расскажу, что такое тактовая частота , так что далеко не уходите.

https://youtube.com/watch?v=oyZcinq2_FA

С уважением автор Андрей Андреев