Основные характеристики
центрального процессора
Основными считаются следующие характеристики:
— тип архитектуры или серия (CISC, Intel х86,
RISC);
— система поддерживаемых команд (х86, IA-32, IA
64);
— расширения системы команд (ММХ, SSE, SSE2, 3Dnow!);
— конструктивное исполне?ше (Slot I, Slot 2, Socket 340, Socket
478, Slot A, Socket A);
— тактовая частота (МГц, ГГц);
— частота системной шины.
Компьютеры, содержащие процессоры, поддерживающие систему
команд Intel x86 (фирм Intel, AMD, Cyrix, Transmeta), на которых может
исполняться операционная система Microsoft Windows, называются Wmtel-компыотерами
(от Windows и Intel).
Тип архитектуры, как правило, определяется
фирмой-производителем оборудования. Все крупнейшие фирмы, производящие
электронное оборудование для Wintel-совместимых компьютеров и выпускающие
свои типы центральных процессоров, вносят изменения в базовую архитектуру
процессоров серии Intel x86 или разрабатывают свою. С типом архитектуры тесно
связан набор поддерживаемых команд или инструкций и их расширений. Эти два
параметра, в основном, определяют качественный уровень возможностей
персонального компьютера и в большой степени — уровень его производительное
Все современные процессоры имеют специальные системы
команд, ^дополняющие набор инструкций Intel x86. Они рассчитаны на обработку
графической и видеоинформации. Набор ММХ (MultiMedia extension)
поддерживается всеми х86-совместимь:ми процессорами. SSE появился в
процессорах Pentium !!!, a SSE2 — в процессорах Pentium 4. 3Dnow! — фирменная
технология фирмы AMD, используется в ее процессорах.
В настоящем время процессоры конструктивно изготовляют в
виде квадратной микросхемы в корпусе PPGA (Plastic Pin Grid Array), со
множеством ножек в нижней части (конструктив Socket). Для процессоров Pentium
II был разработан Slot 1 — щелевой разъем с 242 контактами, впоследствии переименованный
в SC242. В этот же слот устанавливались и некоторые процессоры Celeron и Pentium
!!!. Для слота 1 (SC242) предназначены процессоры с разными названиями
«упаковки»:
— SECC — картридж процессоров Pentium II и Pentium
Ш.
Представляет собой печатную плату с установленными ком
понентами. К микросхемам прилегает термопластина, распре
деляющая тепло, к которой снаружи крепится вентилятор (или
иное охлаждающее устройство). Спереди картридж закрыт
крышкой;
— SECC 2 — картридж для тех же процессоров. От пре
дыдущего отличается тем, что не имеет термопластины — вне
шние «холодильники» прижимаются прямо к корпусам мик
росхем, что снижает тепловое сопротивление и повышает эф
фективность охлаждения;
— SEPP (Single Edge Processor
Package) - картридж
процессоров Celeron, не имеющий ни термопластины, ни
крышки. Внешний радиатор прижимается прямо к корпусу
процессора.
Тактовая частота процессора определяет минимальный квант
времени, за который процессор выполняет некоторую условную элементарную
операцию. Тактовые частоты измеряются в мегагерцах и определяют
количественные характеристики производительности компьютерных систем в целом.
Чем больше (выше) тактовая частота, тем быстрее работает центральный
процессор.
В настоящее время технология производства центральных
процессоров с высокой производительностью предусматривает их работу на очень
высоких тактовых частотах (до 3 ГГц), вследствие чего устройства необходимо
принудительно охлаждать. Для принудительного охлаждения процессоров
используются пассивные системы — в виде радиаторов и активные системы — в
виде радиаторов с вентиляторами. Процессоры оснащаются внутренними схемами
умножения базовой тактовой частоты материнской платы и умножают исходную
тактовую частоту в несколько раз.
Однако все остальные устройства работают на базовой
тактовой частоте. Тактирующий генератор расположен на материнской плате, а
тактовая частота центрального процессора определяет его максимальные
возможности работать на соответствующей частоте.
Таким образом, тактовая частота процессора — это еще не
все. Существует тактовая частота системной шины, которая отвечает за передачу
информации от одного устройства к другому. Естественно, что чем выше тактовая
частота системной шины, тем быстрее будет передаваться информация между
устройствами. К устройствам также относится и процессор. В настоящее время
процессорами поддерживаются частоты внешней шины 66 МГц, 100 МГц и 133 МГц, а
для процессоров Pentium 4 — 400 и 533 МГц.
Большое значение в общей технологии производства
компьютерных систем имеет вопрос согласования возможностей и внутренних
интерфейсов центрального процессора и набора интегральных микросхем — чипа,
на базе которого построена материнская плата. Правильное их сочетание может
резко повысить общую производительность, и наоборот. Поэтому рекомендуется
устанавливать на материнские платы процессоры, указанные в руководстве
фирмы-производителя платы.
Технологии производства центральных процессоров постоянно
совершенствуются.
|
