Центральный процессор

(CPU, ЦП, камень, ядро, проц и другие)  – Одна из главных частей любого компьютера, это его сердце и мозг.  В нем происходят все руководящие операции компьютера, а так же обработка важной информации.

Пройдя за короткий период  использования, сложную эволюцию, процессор является сложным устройством и появился не сразу.

На протяжении всего существования процессоров, главными и доминирующими их разработчиками были две американские  компании AMD и Intel . Конечно, кроме них есть  другие производители, но  конкурировать с  лидерами такой величины очень сложно.  Компании вкладывают  огромные средства в развитие своей отрасли и поглощают любую конкуренцию из вне.  Но конкуренция не исчезает даже на таких уровнях, благодаря ей  технический прогресс не стоит на месте, и нашему взору предстают всё новые и более производительные разработки.

Визуально сам процессор не похож на сложное устройство – маленькая квадратная плата ~3х3 см. C одной стороны расположено множество контактов и металлический блок с  другой. С виду ничего особенного, но именно в этом металлическом блоке происходят все системные операции. Дело в том, что под ним располагаются миллионы транзисторов, понять всю систему сложно, даже людям с определенной подготовкой и знаниями. Объяснить кратко, без сложных терминов, принципов, схем и  тд невозможно, поэтому давайте рассмотрим главное:

Характеристика микропроцессора:

Количество ядер

Многоядерные процессоры – это процессоры в корпусе которых содержится от двух и более ядер. Такой способ повышения производительности  признан весьма эффективным . Уже существуют компьютеры для домашнего пользования , которых содержаться процессоры до 6 ядер. Для серверных машин существуют  похожие модели с количеством ядер в 12 единиц. Так же разрабатываться процессоры с количеством ядер  рамным 100. Ясно одно, с прогрессом это значение будет только расти Как бы там ни было, становиться очевидно, что количество ядер значительно влияет на КПД компьютера. Но не следует забывать, что с приходом новых технологий, старые программы не исчезают. В таких случаях они работают только на одном ядре, и конкретно в этом примере роль играет тактовая частота.

Количество потоков

Показатель, отображающий пропускную способность системы Количество пропорционально качеству.  Потоки тоже очень важный показатель, который не всегда совпадает с количеством ядер. Современные процессоры i5 , i7 имеют по 4  и 8 потоков на свои 2 и 4 ядра.

Размер кеша

Бывает двух и трех уровней. Кеш – это особая память процессора, служит для компенсации перебоев в момент работы с оперативной памятью. Больше кеша – лучше.

Тактовая частота

Похожая ситуация. Чем она выше, тем и быстрее процессор.

Скорость шины

 Служат для соединения с контролером системной платы, через северный мост.

Производителями  AMD и Intel были созданы два основных типа :
HyperTransport   от AMD а так же  QPI QuickPath Interconnect  от Intel

Техпроцесс

Это значение характеризующее потребление электроэнергии процессором. Чем это значение меньше, тем меньше греться процессор и тем лучше его разгонять. Делается это исключительно под собственную ответственность, и с полным осознанием возможных последствий. Таким способом можно увеличить производительность процессора без его замены до 25%.

1. Главным  составляющим материалом является кремний (песок) .Вдальнейшем на этих блинах  создаться полупроводниковые структуры будущих процессов с применением технологии фотолитографии

 Фотолитография похожа на процесс печати обычных фотографий с использованием фото-пленки. Фотобумагой в данном случае выступает нарезанные  кремниевые блины. Ионы бора выполняют роль света, которые разгоняться с помощью специального ионного ускорителя. С помощью специальных трафаретов, эти ионы выпускаются на поверхность кремния. Таким образом получается миниатюрная версия транзисторных схем.  Использование этой технологии позволяет создавать транзисторы толщиной 32нм , для сравнения можно взять человечески волос, толщина которого 50000нм. Следовательно, толщина техпроцесса пропорциональна мощности микропроцессора, чем она меньше, тем больше транзисторов можно разместить на одной кремниевой пластинке. В дальнейшем и эти показатели уменьшаться, предполагаемо с 32нм до 15-16нм.

Полупроводниковые структуры, вырезанные из кремния, в дальнейшем помещаются на специальные платы, которые и должны крепиться на материнской плате компьютера. Кварцевая структура микропроцессора защищена специальной металлической крышкой, если ее снять, то можно рассмотреть мельчайшие  транзисторы, но не стоит забывать, что это чревато большим риском повреждения и выхода из строя всего устройства.

2. Пройдя сложную эволюцию, упомянутые выше полупроводниковые схемы не прекращают свое совершенствование. Таким образом, принцип создания, характеристики и количество элементов постоянно меняются. Те процессоры, в которых используются одинаковые принципы построения, называются процессорами одной архитектуры.  Однако даже такие, похожие, на первый взгляд процессоры могут сильно отличаться друг от друга. Значения такие как : частота системной шины, тех. процессом изготовления , структурой и размером и др. Такие процессоры понимают как, процессоры с разными ядрами. С целью улучшения одного ядра, изготовители могут дорабатывать или изменять структуру. После таких изменений, такие «измененные» структуры процессоров называться ревизиями. Им присваиваются оригинальная маркировка из цифр и букв, а ядрам и архитектурам  определенные названия. К примеру, Intel core 2 quad E6600  

3. Судить о процессоре исключительно по тактовой частоте глупо. Кроме основной характеристики , есть ряд критериев , по которым  менее частотный процессор будет производительней чем его более мощный аналог.  Стоит обратить внимание на количество тактов, а так же количество команд выполняемых в один момент времени.

В самой же практике, нужно использовать данные, которые известны о процессоре, обычно они проставляться на коробках, прайсах, и самом процессоре.

4. При выборе микропроцессора обязательно нужно помнить о разъёме (socked) для которого он предназначен. Сокет – это гнездовой разъём на материнской плате, в который монтируется  процессор. Любой процессор можно установить только в соответствующее для него гнездо (разьем). Эти гнезда по своей структуре разные, это заметно даже визуально.

5. Любой процессор, работая на высоких частотах, сильно греется и выделяет много тепла. Если его не охлаждать, то повышается вероятность поломки или полного его выхода из строя.  Для охлаждения существуют всевозможные куллеры и системы охлаждения, как воздушные, так и водяные.

Как узнать температуру процессоров  читайте тут 

Для обычного домашнего компьютера хватит и стандартных вентиляторов, которые идут в комплекте с процессором. В случае если планируется использование вашего компьютера  для конвертации виде-аудио или всевозможных высоко требовательных игр, лучше задуматься о приобретении более мощного охлаждения. Кроме того, чем меньшей температуры вам удастся добиться, тем больше из него удастся выжать путем разгона ( читай выше)