Jenis pemproses dan kelajuan

Mikropemproses adalah komponen komputer peribadi yang melakukan pemprosesan sebenar data. Ia adalah unit pemprosesan pusat (CPU) yang sesuai dengan mikrocip, dan mempunyai litar pensuisan yang sangat kompleks yang melaksanakan arahan mudah dengan cepat.

Pakej litar bersepadu mikropemproses mengandungi cip silikon yang mengandungi berjuta-juta transistor dan komponen lain yang diperbuat daripada bahan ini. Kerana transistor cip adalah sangat kecil, walaupun sejumlah kecil arus voltan tinggi (seperti elektrik statik) boleh memusnahkan cip.

Atas sebab ini, semua litar bersepadu berskala besar mesti dikendalikan dengan cara yang meminimumkan kemungkinan kejutan elektrik statik.

Dengan begitu banyak litar yang tersimpan dalam kawasan yang kecil, mikrocip menghasilkan banyak haba dan memerlukan sistem penyejukan untuk mengelakkan cip dari terlalu panas. Pada papan asal komputer, cip CPU diliputi oleh sinki haba logam bersalut yang besar untuk membolehkan aliran udara dari peminat penyejuk membawa haba.

Secara umum, kita boleh mengatakan bahawa mikropemproses adalah CPU bersepadu dalam cip silikon kecil yang terdiri daripada beribu-ribu komponen kecil seperti dioda, transistor dan perintang, yang bekerja bersama-sama.

Jenis pemproses

Kedua-dua pemproses Intel dan AMD untuk pelbagai sistem. Intel mengeluarkan keluarga pemproses Teras, Pentium, Atom dan Celeron untuk komputer desktop, sementara di sisi lain kami dapati pemproses AMD Athlon, Sempron dan Ryzen, antara lain.

Setiap pemproses yang dihasilkan oleh Intel atau AMD mempunyai fungsi khusus dan membekalkan sistem tertentu, seperti PC atau stesen kerja di pejabat. Setiap prosesor menyesuaikan diri dengan komputer tertentu, jika ia dipasang, dibina dari awal atau dikemas kini.

CPU yang paling biasa digunakan dalam PC dibuat oleh Intel. Sejak IBM memilih cip Intel 8088 untuk PC IBM yang asal, kebanyakan klon PC telah menggunakan mana-mana CPU siri Intel.

Siri Macintosh komputer Apple pada asalnya menggunakan mikropemproses siri Motorola 68000. Tetapi CPU Motorola menggunakan satu set arahan yang berbeza daripada CPU Intel, jadi tidak mudah untuk menjalankan perisian PC pada Mac dan sebaliknya (tetapi memindahkan fail data tidak ada masalah.)

Jenis mikropemproses yang berbeza dijelaskan di bawah.

8085 mikropemproses

Imej melalui Wikipedia

Mikroprosesor 8085 telah direka oleh Intel pada tahun 1977 dengan bantuan teknologi NMOS.

Konfigurasi mikropemproses ini ialah bas data 8-bit, bas alamat 16-bit, yang boleh menangani sehingga 64 kb, kaunter 16-bit dan penunjuk stack (SP). Daftar enam-bit disusun dalam pasangan BC, DE, dan HL. Mikropemproses 8085 memerlukan bekalan kuasa 5 volt.

8086 mikropemproses

Imej melalui wikipedia

Mikropemproses ini juga direka oleh Intel. Ia adalah pemproses 16-bit dengan 20 laluan bas alamat dan 16 laluan data dengan simpanan 1MB. Mikroprosesor 8086 terdiri daripada satu set arahan yang kuat, yang membolehkan operasi seperti pendaraban dan pembahagian dilakukan dengan mudah.

Mikropemproses 8086 mempunyai dua mod operasi, iaitu mod maksimum dan mod operasi minimum. Mod operasi maksimum digunakan untuk sistem yang mempunyai banyak pemproses. Mod operasi minimum digunakan untuk sistem yang mempunyai pemproses tunggal. Ciri-ciri mikropemproses ini dijelaskan di bawah.

Ciri mikropemproses 8086

Ciri-ciri utama mikropemproses adalah seperti berikut:

Untuk meningkatkan prestasi mikropemproses ini, terdapat dua proses dalam paip, iaitu dalam fasa memperoleh dan melaksanakan arahan. Kitaran mengambil boleh memindahkan data dalam 6 byte arahan dan disimpan dalam satu baris. Tahap pelaksanaan adalah bertanggungjawab untuk melancarkan arahan.Proprosesor 8086 terdiri daripada 2900 transistor dan mempunyai 256 vektor interupsi.

Kelajuan jam dalam mikropemproses

Kelajuan jam diukur dalam unit kitaran sesaat, yang dipanggil Hertz (Hz). Papan komputer dan CPU beroperasi pada kelajuan berjuta-juta dan berbilion hertz, megahertz (MHz) dan gigahertz (GHz).

Pemproses Intel dan AMD menggunakan reka bentuk dalaman yang berbeza, jadi membandingkan, sebagai contoh, pemproses AMD 2.4 GHz dengan pemproses AMD 3.0 GHz menunjukkan bahawa pemproses AMD 3.0 GHz berjalan lebih cepat; Tetapi membandingkan dua pemproses 2.4GHz yang dibuat oleh AMD dan Intel tidak menentukan siapa yang berfungsi lebih cepat.

Untuk berfungsi, pemproses memecah tugas menjadi beberapa peringkat. Biasanya, pemproses Intel menjalankan lebih banyak peringkat, dan oleh itu melakukan lebih banyak kerja dan mengambil masa lebih lama daripada pemproses AMD untuk menyelesaikan tugas.

Cip digital pada papan induk disimpan selaras dengan satu sama lain dengan isyarat jam (urutan denyutan) pada papan induk.

Anda boleh memikirkannya sebagai "denyutan jantung" komputer. Semakin pantas jam kutu, lebih cepat komputer akan berjalan; tetapi jam tidak dapat berjalan lebih cepat daripada kelajuan cip, kerana dalam kes ini mereka akan gagal.

Memandangkan teknologi cip telah bertambah baik, kelajuan di mana cip boleh berjalan telah dipercepatkan. CPU berjalan lebih cepat daripada seluruh papan induk (yang menyegerakkan di sebahagian kecil daripada kelajuan CPU).

Mempercepatkan kelajuan

Walau bagaimanapun, apabila anda mencari pasaran untuk pemproses, terdapat senarai perkara yang perlu dipertimbangkan. Secara tradisinya, satu-satunya yang paling dilihat oleh pengguna adalah kuasa Gigahertz yang penuh.

Ramai orang mungkin tidak tahu apa maksudnya (bilangan jam kitaran pemproses selesai dalam satu saat, dalam berbilion-bilion), tetapi ia adalah satu perkara yang mudah untuk dibandingkan.

Beberapa tahun kebelakangan ini telah membawa ciri tambahan: kelajuan dorongan. Kebanyakan unit grafik dan pemproses kini mempunyai kelajuan jam dan "kelajuan dorong". Intel memanggil Turbo Boost ini; AMD memanggilnya Meningkatkan Jam.

Teknologi mikropemproses baru ini secara automatik meningkatkan prestasi, meningkatkan kelajuan teras, dengan itu mencapai kecekapan yang lebih baik.

Klasifikasi mikropemproses

Pada asasnya 5 klasifikasi mikropemproses diterima:

CISC

Perintah boleh dilaksanakan bersamaan dengan aktiviti peringkat rendah lain. Ia terutamanya melaksanakan tugas memuat naik, memuat turun, dan memulihkan data ke dan dari kad memori. Selain daripada itu, ia juga melakukan pengiraan matematik yang rumit dalam satu arahan.

Pemproses ini direka untuk meminimumkan bilangan arahan setiap program dan mengabaikan bilangan kitaran setiap arahan. Pengkompil digunakan untuk menterjemah bahasa peringkat tinggi ke dalam bahasa peringkat perhimpunan, kerana panjang kod tersebut agak pendek dan RAM tambahan digunakan untuk menyimpan arahan.

Seni bina pemproses CISC

Ia direka untuk mengurangkan kos memori, kerana penyimpanan lebih banyak diperlukan dalam program besar, menghasilkan kos memori yang lebih tinggi. Untuk melebihi jumlah arahan bagi setiap program, anda boleh mengurangkan bilangan arahan dengan mengintegrasikan operasi ke dalam arahan tunggal.

Ciri-ciri Pemproses CISC

Pemproses ini terdiri daripada mod alamat yang berbeza:

Ia mempunyai sebilangan besar arahan Ia mengambil beberapa kitaran untuk melaksanakan arahan Arahan pengekodan arahan adalah kompleks Pelbagai mod alamat apabila diperlukan arahan

RISC

RISC adalah pendek untuk Mengurangkan Arahan Set Komputer dan direka untuk mengurangkan masa pelaksanaan dengan mempermudahkan set arahan komputer.

Jenis cip dihasilkan berdasarkan fungsi di mana mikropemproses boleh melakukan tugas-tugas kecil dalam perintah tertentu. Dengan cara ini, selesaikan lebih banyak arahan pada kadar yang lebih cepat.

Dalam mikropemproses, setiap set arahan hanya memerlukan satu kitaran jam untuk melaksanakan hasil dalam runtime seragam. Oleh itu, ia mengurangkan kecekapan untuk lebih banyak baris kod, jadi ia memerlukan RAM tambahan untuk menyimpan arahan. Pengkompil digunakan untuk menukar arahan bahasa peringkat tinggi yang ditetapkan dalam bahasa komputer.

Seni bina pemproses RISC

Jenis pemproses ini digunakan untuk set arahan yang sangat dioptimumkan, dan aplikasi pemproses RISC adalah untuk peranti mudah alih kerana kecekapan tenaga mereka. Ciri-ciri pemproses ini dijelaskan di bawah.

Ciri-ciri Pemproses RISC

Antara ciri utama dan penting pemproses RISC adalah seperti berikut:

Terdapat arahan ringkas dalam pemproses RISC Terdiri daripada bilangan daftar dan kurang transistor Muat turun & arahan kedai digunakan untuk mengakses lokasi memori Pemproses ini mempunyai runtime kitaran

Superscalar

Ini adalah pemproses yang menyalin perkakasan kepada mikropemproses untuk melakukan pelbagai tugas sekaligus. Mereka boleh digunakan untuk aritmetik dan sebagai pengganda. Mereka mempunyai beberapa unit operasi dan oleh itu menjalankan lebih daripada satu perintah, sentiasa mengeluarkan banyak arahan kepada unit operasi yang berlebihan dalam pemproses.

ASIC

Ia digunakan untuk tujuan tertentu dan bukannya tujuan umum. Pada mulanya, ASIC menggunakan teknologi matriks pintu. ASIC moden sering mempunyai pemproses 32-bit, Flash, blok RAM, ROM, EEPROM, serta jenis modul lain.

DSP (Pemproses Isyarat Digital)

Mereka digunakan untuk menyandikan dan menyahkod video atau menukar video digital ke analog dan analog ke digital. Mereka memerlukan mikropemproses yang sangat baik pada pengiraan matematik. Cip di pemproses ini digunakan dalam sonar, radar, peralatan audio teater rumah, telefon bimbit, dan televisyen.

Kami mengesyorkan membaca Cara memilih pemproses dengan cepat dan mudah

Komponen yang diperlukan untuk pemproses ini adalah memori diprogram, memori data, input / output, dan enjin komputer. Pemproses ini direka untuk memproses isyarat analog secara digital. Proses ini dilakukan secara berkala dan menukarkan voltan ke dalam bentuk digital.

Aplikasi pemproses ini adalah pengeluaran suara dan muzik, pemprosesan isyarat video dan percepatan grafis 2D dan 3D. Contoh pemproses ini ialah TMS320C40.

Pemproses Khas

Pemproses khas direka untuk beberapa pemproses khas dan beberapa di antaranya dijelaskan di bawah.

Coprocessor

Ia boleh mengendalikan fungsi praktikal berkali-kali lebih cepat daripada mikropemproses biasa. Contoh dari coprocessor adalah coprocessor matematik, dan sebahagian daripadanya adalah 8087, yang digunakan dengan 8086; 80287, yang digunakan dengan 80286; dan 80387, yang digunakan dengan 80386.

Pemproses input / output

Pemproses ini akan mempunyai memori tempatan sendiri. Ia digunakan untuk mengawal peranti I / O dengan penyertaan CPU. Contoh pemproses input / output adalah kawalan DMA, kawalan papan kekunci dan tetikus, kawalan paparan grafik, dan kawalan port SCSI.

Transputer

Pemproses ini juga mempunyai memori tempatan sendiri dan juga mempunyai pautan untuk menyambung satu transputer kepada yang lain untuk komunikasi antara pemproses.

Transputer digunakan untuk sistem pemproses tunggal atau boleh disambungkan ke pautan luaran untuk mengurangkan kos pembinaan dan meningkatkan prestasi. Beberapa contoh pemproses ini adalah pemproses titik terapung seperti T800, T805 dan T9000.

Adakah kelajuan penting?

Setiap faktor penting dan kelajuan tidak akan kurang. Tetapi kita tidak dapat membandingkan kelajuan (GHz atau MHz) di antara seni bina yang berbeza. Ia adalah kesilapan untuk menyamakan Pentium 4 pada 2.8 GHz dengan Pentium pada tahun-tahun kebelakangan ini pada kekerapan yang sama. Lonjakan evolusi dalam IPC (arahan setiap kitaran) adalah kurang baik.

Perkara yang paling tepat ialah mengklasifikasikan setiap pemproses mengikut kategorinya. Juga, kita boleh mencari kes-kes yang disebabkan oleh "anggaran yang ketat" melengkapkan PC anda dengan pemproses rendah dan terus menarik dengannya sehingga anda menaik taraf ke tahap yang lebih tinggi.

Intel Pentium & Celeron / AMD Ryzen 3 / APU

Pemproses dengan kelajuan ini sangat sesuai untuk kegiatan sehari-hari asas, contohnya: e-mel, pelayaran web, suite pejabat, dan juga prestasi hebat sebagai pusat media / HTPC. Dalam kes Pentiums, Ryzen 3 dan APU boleh memberikan prestasi yang hebat bermain dalam resolusi 720p atau 1080 jika ia dilengkapi dengan kad grafik yang baik.

Intel Core i3 / AMD Ryzen 5 Quad Core

Pelbagai kelajuan ini sangat sesuai untuk melayari web, bekerja dengan e-mel, menjalankan program perniagaan seperti sistem pengurusan pesakit, dan multitasking secara umum. Kategori ini berfungsi dengan baik untuk komputer pejabat purata atau pengguna yang tidak mahu menghabiskan banyak wang pada PC Permainan mereka tetapi mahu meningkatkan komputer mereka pada masa akan datang.

Pada masa ini generasi ke - 8 Intel Core i3 mempunyai 4 teras yang memberi kami peningkatan prestasi (berbanding dengan generasi ketujuh) dan dapat memberi kita banyak kegembiraan dengan Nvidia GTX 1050 Ti atau GTX 1060 dari 3 atau 6 GB. Juga menarik adalah quad-core AMD Ryzen 5 1400 yang berfungsi dengan baik sebagai pemproses 4 × 4. Walaupun AMD Ryzen 5 1600 / 1600X sangat sesuai untuk permainan dan streaming, kerana ia tidak terlalu sukar untuk mengatasi mereka pada 3.9 atau 4 GHz.

Intel Core i5 / Intel Core i7 dan AMD Ryzen 7

Dalam platform arus perdana adalah bahagian atas julat. Sekiranya anda memerlukan komputer yang berkuasa tinggi, sesuai untuk bermain pada tuntutan tertinggi, bekerja dengan pangkalan data super hebat dan penyuntingan multimedia, maka anda perlu mempunyai komputer berprestasi tinggi. Secara peribadi, generasi ke - 8 Intel Core i7 dan AMD Ryzen 7 (dengan overclock 3.8 atau 4 GHz) memberikan prestasi kejam untuk permainan dan bekerja.

Tidak syak lagi, mereka adalah pilihan yang hebat untuk platform bersemangat seperti Intel Core i9 atau AMD Threadripper dengan jumlah yang lebih tinggi. Dengan ini kami menamatkan artikel kami mengenai semua butiran yang perlu anda ketahui mengenai pemproses. Antaranya jenis yang wujud dan kelajuannya?