În ce dispozitiv al computerului sunt procesate informațiile pe care le primește? Cum se realizează acest proces? Ce fel de dispozitiv folosești? Care sunt perspectivele dezvoltării sale?
Ce este un procesor de calculator?
Este un microprocesor (circuit integrat) sauo unitate electronică care execută instrucțiunile mașinii (pur și simplu, cod de program). Este piesa principală a hardware-ului computerului. Uneori prefixul „micro” este adăugat la numele său. Acesta este un computer special conceput pentru a procesa informații. Să intrăm puțin în istorie. Inițial, termenul „dispozitiv procesor” a fost folosit pentru a descrie o clasă specială de mașini logice care erau necesare pentru a executa programe complexe de calculator. Treptat, numele întregului dispozitiv a fost transferat în partea sa. Implementarea, arhitectura și execuția procesoarelor s-au schimbat de multe ori de la începuturile lor. Dar funcționalitatea rămâne aceeași ca înainte. La evaluarea fiecărui dispozitiv, este necesar să se țină cont de următorii parametri: performanța, frecvența ceasului, consumul de energie, arhitectura și normele procesului litografic. Acesta este locul în care informațiile sunt procesate într-un computer.
perspective
Calculatorul ca dispozitiv universal de procesareinformația este în mod constant îmbunătățită. Se spune din ce în ce mai mult că procesoarele moderne își vor atinge în curând limitele fizice, așa că partea lor materială se va schimba dramatic. Există astfel de opțiuni:
- Calculatoare moleculare.Acestea sunt sisteme de calcul care vor profita de capacitățile moleculelor (teoretic organice). Ei folosesc ideea de a realiza posibilitățile atomilor și locația lor în spațiu.
- Calculatoare optice. În ele, împreună cu electronii, fotonii vor fi folosiți pentru a transmite semnale.
- Calculatoare cuantice.În teorie, munca lor se va baza pe efecte cuantice. Versiunile de lucru ale unor astfel de procesoare sunt dezvoltate activ. Această tehnologie de procesare a informațiilor de către un computer este considerată cea mai promițătoare.
Mitul megahertzului
Câteva despre principiile procesării informațiilorcalculator. Este larg acceptat în rândul utilizatorilor obișnuiți că, cu cât este mai mare viteza de ceas a procesorului, cu atât se poate lăuda cu mai multe performanțe. De fapt, acest lucru nu este în întregime adevărat. Această declarație poate fi aplicată doar acelor procesoare care au aceleași arhitecturi și microarhitecturi.
Ce este în Federația Rusă?
Se poate lăuda cu ceva acum?Acum majoritatea centrelor de cercetare și a întreprinderilor din industria electronică sunt consolidate în holdingul Ruselectronics. A fost fondată în 1997. La momentul creării sale, includea 33, iar acum 123 de întreprinderi. Sunt specializati in proiectarea si productia industriala de tehnologie electronica, echipamente si materiale. Dispozitivele semiconductoare și tehnologia de comunicare pot fi, de asemenea, create. În cea mai mare parte, fac produse specifice, dar există încercări de intrare pe piața de masă (deși nu foarte reușită).
Consumul de energie al procesoarelor
Acesta este adesea numit călcâiul lui Ahile.Deci, primele procesoare cu arhitectură x86 consumau o cantitate extrem de mică de energie (comparativ cu mostrele moderne), al cărei volum era de obicei fracțiuni de watt. Odată cu creșterea numărului de tranzistori și a frecvenței de ceas, acest parametru a crescut semnificativ. Acum puteți întâlni reprezentanți cărora trebuie să li se pună la dispoziție 130 de wați și nu există nicio îndoială că birourile de proiectare dezvoltă deja „monstri” care au nevoie și de mai mult. Anterior, factorul consum de energie era nesemnificativ. Dar de atunci, principiile procesării informațiilor de către computere s-au schimbat, iar puterea dispozitivelor a crescut. Acum procesorul are un impact semnificativ asupra proceselor evolutive:
- Tehnologiile de producție trebuie îmbunătățite pentru a reduce consumul de energie al procesorului.
- Trebuie căutate noi materiale care să reducă curenții de scurgere.
- Este necesar să se lucreze la scăderea tensiunii pentru a alimenta nucleul procesorului.
- Au apărut prize care au un număr semnificativ de contacte, al căror număr este mai mare de 1000. Sunt necesare pentru a furniza putere procesoarelor.
- Aranjamentul dispozitivelor se schimbă. Deci, cristalul s-a mutat spre exterior din interior pentru a facilita procesul de disipare a căldurii.
- Au apărut sisteme inteligente care modifică dinamic tensiunea de alimentare. Acestea pot afecta frecvența nucleelor și a blocurilor individuale de procesor pentru a dezactiva temporar ceea ce nu este utilizat.
- Senzorii de temperatură sunt integrați în cristal, precum și sistemele de prevenire a supraîncălzirii. Acestea reduc frecvența procesorului și, de asemenea, îl pot opri cu totul dacă este depășită o anumită limită.
- Au apărut moduri de economisire a energiei, care „calmă” procesoarele atunci când există o sarcină scăzută.
Designul procesorului unui computer este complex, iar consumul de energie prezintă o altă provocare, alături de efecte secundare. Aici vom vorbi acum despre ele.
Temperatura de funcționare a procesorului
O altă caracteristică importantă.Indică valoarea maximă admisă a temperaturii care poate fi pe suprafața unui procesor sau a unui cristal semiconductor atunci când este posibilă funcționarea normală. Depinde direct de calitatea radiatorului și de sarcină. Când temperatura depășește maximul recomandat, nu există nicio garanție de funcționare normală. Majoritatea procesoarelor funcționează normal dacă temperatura este mai mică de 85 ° C. Dacă temperatura este mai mare, atunci există motive pentru erori în funcționarea programelor sau computerul poate îngheța. În unele cazuri, pot apărea modificări ireversibile în procesorul însuși. Modelele moderne monitorizează de obicei supraîncălzirea și își limitează performanța. Acesta este locul în care informațiile sunt procesate într-un computer.
Disiparea căldurii procesoarelor și disiparea căldurii
Cum să reduceți efectele negative ale creșterii gradelor? Răcitoarele active și radiatoarele pasive sunt folosite pentru disiparea căldurii. Fiecare metodă are propriile sale avantaje și dezavantaje.
Măsurarea și afișarea temperaturii CPU
Iată cum dispozitivele știu de ce au nevoieschimba aceasta caracteristica? Un senzor special de temperatură este instalat în centrul capacului, care poate fi o diodă termică, un termistor sau un tranzistor cu un colector și o bază închise.
concluzie
Deci, ce dispozitiv este folosit pentru procesareinformatii de pe calculator? Așa este, procesorul computerului. Acum știți răspunsul nu numai la această întrebare, ci și caracteristicile acestui dispozitiv și problemele și perspectivele existente. Aceasta înseamnă că există informații despre modul în care funcționează o componentă atât de importantă a unui sistem tehnic complex și în ce dispozitiv informatic sunt procesate informațiile.
