V akom zariadení počítača sa spracovávajú informácie, ktoré prijíma? Ako sa tento proces uskutočňuje? Aký typ zariadenia používate? Aké sú vyhliadky na jeho rozvoj?
Čo je počítačový procesor?
Jedná sa o mikroprocesor (integrovaný obvod) respelektronická jednotka, ktorá vykonáva strojové pokyny (jednoducho povedané, programový kód). Je to hlavný kus počítačového hardvéru. Niekedy sa k jeho názvu pridá predpona „micro“. Jedná sa o špeciálne počítačové zariadenie určené na spracovanie informácií. Poďme trochu do histórie. Pojem „procesorové zariadenie“ sa pôvodne používal na označenie špeciálnej triedy logických strojov, ktoré boli potrebné na vykonávanie zložitých počítačových programov. Postupne sa do jeho časti preniesol aj názov celého zariadenia. Implementácia, architektúra a vykonávanie procesorov sa od ich vzniku zmenili viackrát. Ale funkčnosť zostáva rovnaká ako predtým. Pri hodnotení každého zariadenia je potrebné brať do úvahy nasledujúce parametre: výkon, taktovú frekvenciu, spotrebu energie, architektúru a normy litografického procesu. Toto je zariadenie v počítači na spracovanie informácií.
vyhliadky
Počítač ako univerzálne procesorové zariadenieinformácie sa neustále zdokonaľujú. Čoraz častejšie sa hovorí o tom, že moderné procesory čoskoro dosiahnu svoje fyzické limity, takže sa ich materiálna časť dramaticky zmení. Existujú také možnosti:
- Molekulárne počítače.Jedná sa o výpočtové systémy, ktoré využijú schopnosti molekúl (teoreticky organických). Využívajú myšlienku realizácie možností atómov a ich umiestnenia v priestore.
- Optické počítače. V nich sa spolu s elektrónmi použijú na prenos signálov fotóny.
- Kvantové počítače.Teoreticky bude ich práca založená na kvantových účinkoch. Aktívne sa vyvíjajú pracovné verzie týchto procesorov. Táto technológia spracovania informácií počítačom sa považuje za najsľubnejšiu.
Megahertzový mýtus
Trochu o princípoch spracovania informáciípočítač. Medzi bežnými používateľmi sa všeobecne uznáva, že čím vyšší je takt procesora, tým viac sa môže pochváliť výkonom. V skutočnosti to nie je tak celkom pravda. Toto vyhlásenie je možné použiť iba na tie procesory, ktoré majú rovnakú architektúru a mikroarchitektúru.
Čo je v Ruskej federácii?
Môže sa teraz niečím pochváliť?Teraz je väčšina výskumných centier a podnikov elektronického priemyslu konsolidovaná v holdingu Ruselectronics. Bola založená v roku 1997. V čase svojho vzniku zahŕňal 33 a teraz 123 podnikov. Špecializujú sa na dizajn a priemyselnú výrobu elektronických technológií, zariadení a materiálov. Môžu byť tiež vytvorené polovodičové zariadenia a komunikačné technológie. Väčšinou vyrábajú konkrétne výrobky, existujú však pokusy o vstup na masový trh (aj keď nie veľmi úspešný).
Spotreba energie procesorov
Toto sa často označuje ako ich Achillova päta.Úplne prvé procesory s architektúrou x86 teda 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 so zástupcami, ktorým je potrebné dodať 130 wattov, a niet pochýb o tom, že dizajnérske kancelárie už vyvíjajú „príšery“, ktoré ich potrebujú ešte viac. Predtým bol faktor spotreby energie nevýznamný. Ale odvtedy sa zmenili princípy spracovania informácií počítačmi a zvýšila sa sila zariadení. Teraz má procesor významný vplyv na vývojové procesy:
- Je potrebné vylepšiť výrobné techniky, aby sa znížila spotreba energie procesora.
- Mali by sa hľadať nové materiály, ktoré znížia zvodové prúdy.
- Je potrebné pracovať na znížení napätia na napájanie jadra procesora.
- Objavili sa zásuvky, ktoré majú značný počet kontaktov, ktorých počet je viac ako 1 000. Sú potrebné na napájanie procesorov.
- Usporiadanie zariadení sa mení. Kryštál sa teda zvnútra presunul do vonkajšej strany, aby uľahčil proces odvádzania tepla.
- Objavili sa inteligentné systémy, ktoré dynamicky menia napájacie napätie. Môžu ovplyvniť frekvenciu jadier a jednotlivých procesorových jednotiek a dočasne deaktivovať to, čo sa práve nepoužíva.
- Do krištáľu sú integrované snímače teploty a systémy prevencie prehriatia. Znižujú frekvenciu procesora a môžu ho tiež úplne zastaviť, ak dôjde k prekročeniu určitej hranice.
- Objavili sa režimy šetrenia energie, ktoré „vypnú“ procesory pri nízkom zaťažení.
Dizajn procesora počítača je zložitý a spotreba energie predstavuje ďalšiu výzvu spolu s vedľajšími účinkami. Tu si o nich teraz povieme.
Pracovná teplota procesora
Ďalšia dôležitá charakteristika.Udáva maximálnu prípustnú hodnotu teploty, ktorá môže byť na povrchu procesora alebo polovodičového kryštálu, keď je možná normálna prevádzka. To priamo závisí od kvality chladiča a záťaže. Ak teplota prekročí odporúčané maximum, nie je zaručená normálna prevádzka. Väčšina procesorov funguje normálne, ak je teplota nižšia ako 85 ° C. Ak je teplota vyššia, existuje dôvod na chyby v prevádzke programov alebo môže počítač zamrznúť. V niektorých prípadoch môžu nastať nezvratné zmeny v samotnom procesore. Moderné modely zvyčajne monitorujú prehriatie a obmedzujú ich výkon. Toto je zariadenie v počítači na spracovanie informácií.
Odvod tepla procesorov a odvod tepla
Ako znížiť negatívne účinky zvyšujúcich sa stupňov? Na odvod tepla sa používajú aktívne chladiče a pasívne radiátory. Každá metóda má svoje vlastné výhody a nevýhody.
Meranie a zobrazovanie teploty procesora
Tu je príklad, ako zariadenia vedia, čo potrebujúzmeniť túto charakteristiku? V strede krytu je inštalovaný špeciálny snímač teploty, ktorým môže byť tepelná dióda, termistor alebo tranzistor s uzavretým kolektorom a päticou.
záver
Ktoré zariadenie sa teda používa na spracovanieinformácie v počítači? Vpravo, procesor počítača. Teraz poznáte odpoveď nielen na túto otázku, ale aj na vlastnosti tohto zariadenia a na existujúce problémy a vyhliadky. To znamená, že existujú informácie o tom, ako taká dôležitá súčasť zložitého technického systému funguje, a v akom počítačovom zariadení sa informácie spracúvajú.
