V akom počítači sa spracovávajú informácie? Počítačový procesor

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?

Jedná sa 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:

1. Molekulárne počítače.Ide o výpočtové systémy, ktoré využijú schopnosti molekúl (teoreticky - organické). Používajú myšlienku realizácie možností atómov a ich umiestnenia v priestore.
2. Optické počítače. V nich sa elektróny budú používať na prenos signálov pomocou fotónov.
3. 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 pochváliť niečím?Teraz je väčšina výskumných centier a podnikov elektronického priemyslu konsolidovaná v holdingovej spoločnosti "RosElectronics". Bola založená v roku 1997. V čase jeho vzniku bolo 33 a teraz bolo 123 podnikov. Špecializujú sa na vývoj a priemyselnú výrobu elektronických zariadení, zariadení a materiálov. Môžu sa vytvoriť aj polovodičové zariadenia a komunikačné zariadenia. Vo väčšine z nich vyrábajú konkrétne výrobky, ale existujú pokusy vstúpiť na masový trh (hoci nie sú veľmi úspešné).

Spotreba energie procesorov

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 zvyčajne predstavoval zlomok wattovej energie. S nárastom počtu tranzistorov a frekvencie hodín sa tento parameter výrazne zvýšil. Teraz sa môžete stretnúť s predstaviteľmi, ktorí potrebujú poskytnúť 130 wattov, a niet pochýb, že dizajnérske kancelárie už vyvíjajú "príšery", ktoré potrebujú ešte viac. Predtým bol faktor spotreby energie nevýznamný. Ale odvtedy sa zmenili princípy počítačového spracovania informácií, kapacita zariadení sa zvýšila. Teraz má procesor významný vplyv na vývojové procesy:

1. Je potrebné zlepšiť výrobné technológie, aby sa znížila spotreba energie procesora.
2. Mali by ste hľadať nové materiály, ktoré znižujú unikajúce prúdy.
3. Je potrebné pracovať na znížení napätia na napájanie jadra procesora.
4. Sokety sa objavili s veľkým počtom kontaktov, ktorých počet je viac ako 1000. Sú potrebné na to, aby poskytli energiu procesorom.
5. Rozloženie zariadení sa mení. Takže kryštál sa pohyboval zvonku zvnútra, aby sa uľahčil proces odvodu tepla.
6. Existujú inteligentné systémy, ktoré dynamicky menia napájacie napätie. Môžu ovplyvniť frekvenciu jadier a jednotky jednotlivých procesorov, aby dočasne zakázali to, čo sa nepoužíva.
7. Snímače teploty sú integrované do kryštálu, ako aj systémy na zabránenie prehriatia. Znižujú frekvenciu procesora a môžu tiež úplne zastaviť, ak sa prekríži určitá tvár.
8. Existovali režimy šetrenia energiou, ktoré "eutanalizujú" procesory za 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.