Файл: Процессор персонального компьютера. История развития технологии производства процессоров.pdf

7. Другие типы спецпроцессоров:

Нейропроцессоры - ориентированы на построение систем с архитектурой нейронных сетей. Такие системы применяются для решения плохо формализуемых задач: распознавание образов, предсказание поведения систем, оптимизация и т.п.; Процессоры языков высокого уровня (JAVA, Forth и др.); Узкоспециализированные (медицинская техника, военные, для научно-исследовательских систем и т.п.).

По полноте вычислительного ядра:

На рисунке 2.1 показана классификация процессора по полноте вычислительного ядра.

Рисунок 2.1- Классификация процессора по полноте вычислительного ядра:

На рисунке 2.2 показана классификация процессора по архитектуре вычислительного ядра. 1. По разрядности ядра: Типовые (с разрядностью 4, 8, 16, 32, 64); Процессоры с большей разрядностью, не распространены на данный момент; С нестандартной (не кратной 8-ми) разрядностью. Серийных моделей не выпускается, могут разрабатываться для узкоспециализированных применений; Масштабируемые (блочно-секционные). Организацию памяти: С Гарвардской архитектурой - с раздельной памятью программ и памятью данных. Не допускается запуск исполнения кода, расположенного в памяти данных; С Принстонской архитектурой (архитектурой Фон-Неймана) – с единой памятью для хранения команд и данных. Данные могут интерпретированы как исполняемый код. И по системе команд: CISC - с традиционным набором команд. Команды могут иметь разные форматы, различную длину и время исполнения. В результате для их дешифрации и исполнения необходимо более сложное и соответственно медленное устройство управления, затруднена конвейерная обработка потока команд; RISC - с сокращенным набором команд. Используется небольшое число форматов команд с одинаковой длиной и временем исполнения.

Рисунок2.2 Классификация процессора по архитектуре вычислительного ядра.

В современных персональных компьютерах разных фирм применяются процессоры двух основных архитектур:

1. Полная система команд переменной длины - Complex Instruction Set Computer (CISC);

2. Сокращенный набор команд фиксирoванной длины - Reduced Instruction Set Computer (RISC). [8]

Архитекту́ра компью́тера - набор типов данных, характеристик и операций каждого отдельно взятого уровня. Архитектура связана с программными аспектами. Весь ряд процессоров фирмы Intel, устанавливаемых в персональные компьютеры IBM, носят архитектуру CISC, а процессоры Motorola, используемые фирмой Apple для своих персональных компьютеров, носят архитектуру RISC. Обе архитектуры имеют свои недостатки и преимущества. Процессоры CISC – имеют обширный набор команд (до 400), из которых программист может выбрать наиболее подходящую ему команду данном случае. Недостаток этой архитектуры заключается в том, что большой набор команд усложняет внутреннее устройство управления процессором, увеличивает на микропрограммном уровне время исполнения команды. Команды имеют различную длину и время исполнения. [12, с.18]

RISC – архитектура имеет ограниченный набор команд и за один такт работы процессора выполняется каждая команда. Небольшое число команд упрощает устройство управления процессора. Отнести к недостаткам RISC – архитектуры можно то, что если требуемой команды в наборе нет, программист вынужден реализовать ее с помощью нескольких команд из имеющегося набора, увеличивая размер программного кода.

В этом разделе работы я увидел насколько функционален центральный процессор. Его функции и характеристики настолько обширны, что я попытался раскрыть их в полном объёме. Изучив характеристики разных процессоров, я пришел к выводу что, если вам необходим игровой компьютер среднего уровня, присмотритесь попристальней к изделиям с логотипом AMD на корпусе. Конечно, процессоры AMD несколько уступают Intel по реальной производительности при той же тактовой частоте – однако это отставание нивелирует серьёзная разница в цене всей «платформы» (процессор плюс системная плата). А также мощность встроенной графики. Судя по тестам, топовые модели процессоров AMD (в настоящее время – А10-6800К) уступают своим коллегам от Intel около 20 % производительности в общих вычислениях, однако берут своё в графике – тут их производительность, наоборот, выше на треть. С другой стороны, системы для серьёзных вычислений или обработки видео, а также экстремального «гейминга» лучше строить на основе топ-моделей Intel. Если не в видео, ни в игрушках вы не заинтересованы, то все эти виртуальные баталии Intel и AMD вам будут совершенно неинтересны. :[12, с.18]

Если мы определились с производителем, нам предстоит разбираться в нескольким семействах и многих моделей. Не говоря о поколениях, каждое из которых отличается от предыдущего какими-то кардинальными нововведениями – они меняются нечасто, примерно раз в два-три года. А вот модификации сменяют друг друга гораздо чаще, практически каждый год.

Сегодня фирмы занимающиеся изготовлением процессоров и сборкой персонального компьютера пришли к выводу, что им необходимо иметь в своём ассортименте как минимум четыре основных модификации

• Ультрамобильная - самые экономичные и слабые процессоры с двумя ядрами для ультрамобильных компьютеров (нетбуков) и офисных компьютеров начального уровня (неттопов). В семействе Intel эту нишу занимают процессоры Atom, AMD же противостоит им с экономичными процессорами серии С.

• Мобильно-офисная - не слишком быстрые, зато экономичные процессоры для ноутбуков, офисных и домашних систем начального уровня. В семействе Intel этот класс занимают процессоры Pentium и младшие модели Core i3, AMD противопоставляет им свою серию А4 Е. Количество ядер – от 2 до 4.

• Домашняя - универсальные процессоры для домашних компьютеров, недорогие мастера на все руки. Именно этот класс приносит производителям больше всего прибыли. Сегодня его занимают устаревшие, но достаточно производительные процессоры семейства Core i3 и i5. В семействе AMD аналогичную нишу занимают процессоры А6 и А8. Количество ядер – 4-6

• Игровая и профессиональная - мощные процессоры, предназначенные для таких ресурсоёмких задач, как обработка видео, трёхмерной графики… И, конечно же, компьютерных игр! Intel Core i9-7980XE, и AMD Ryzen 5 2400G. Вопрос: «Что эффективнее: процессоры Intel или равные им модели AMD?» – двойственен, так как конкуренция в данной сфере рынка была и остается достаточно острой, и ситуация меняется чуть ли не ежемесячно.

Заключение

Данная курсовая работа посвящена изучению процессора персонального компьютера, его назначению функциям и классификации процессора. В первом разделе работы изучена история развития технологии производства процессоров, заглянув в историю можно увидеть какой прорыв произошел за 48 лет. С каждым годом темпы усовершенствования процессоров только ускоряются, а нам остается только следить за новинками. Рассмотрев основные характеристики процессоров и их элементы, я более точно представляю всю работу процессора.

Второй раздел посвящен назначению и функциям центральных процессоров, а также их классификации. В заключении хочу немного провести сравнение процессоров двух разных фирм AMD и Intel. Ведь когда речь заходит о покупке нового компьютера, то первым делом мы смотрим именно на процессор: от его выбора зависит очень и очень многое! Этот выбор сделать порой не просто: сегодня на рынке можно найти множество моделей процессоров. И у каждого из них есть свои особенности и отличия в скорости, архитектуре… И, конечно, в цене. Поэтому мне необходимо понять, чем же отличаются друг от друга разные процессоры.

Технологии производства современных процессоров можно назвать близкими к совершенству, так как они выходят из строя по внутренним причинам крайне редко, за первые полгода в среднем 1-2 из 1000 (недорогие процессоры реже, мощные - чаще). Но при таких низких показателях отказов можно смело сказать, что процессоры - это надежные устройства и те единицы выходов из строя могут оказаться следствием не очень умелых рук или слишком прямых извилин некоторых сборщиков, а также результатом различных неудачных экспериментов по разгону процессора.

В своей курсовой работе я попытался раскрыть и показать насколько важен и незаменим процессор в нашем современном мире, и на сколько быстро идет развитие технологий в производстве процессоров. лишний раз можно убедится в том, что производство и усовершенствование процессоров не стоит на месте. Современные технологии с каждым днем упрощают работу человека с компьютером, давая ему больше возможностей для работы. Я провел это исследование, так как мне очень интересна эта тема, я хотел больше знать о строении и функциях процессора, о том, как развивались, со временем, эти высокотехнологические шедевры.

Список использованных источников:

1. Калиниченко Н, Мельниченко В  Самоучитель современного пользователя ПК Корона Принт, -2005. 5-7 с.

2. Таненбаум Э., Остин Т. Т18 Архитектура компьютера. 6-е изд. — СПб.: Питер, 2013. – 816 с.

3. Поляков А.В. Ассемблер для чайников.- 2015. - 27-28с.

4. Компьютер. История развития компьютерной индустрии./ сост. А. Миляев. — М.: 2013 Москва 2013. 6-9 с.

5. Новиков Ю.В., Скоробогатов П.К. Основы микропроцессорной техники: курс лекций, учебное пособие. М.:ИНТУИТ.РУ «Интернет Университет Информационных технологий».-2003-2009.440 с.

6.Опубликовано ноября 25, 2011 в Какой ПК вам нужен http://dammlab.com/sborka-pk/chto-luchshe-kupit-ili-sobrat-pk/kakoj-pk-vam-nuzhen/naznachenie-centralnogo-processora.html (Дата обращения: 26.04.2019)

7. Информатика. 7–9 классы: методическое пособие. Авторы: И.Г. Семакин, М.С. Цветкова БИНОМ. Лаборатория знаний, 15 с.

8. История компьютерной эры. Автор: Макарский Дмитрий Дмитриевич, Никоноров Алексей Владимирович,Редактор: Обручев В. Издательство: Эксмо, 2016 г.
9. Материал подготовлен при активном участии Алексея Снегирёва 6 декабря 2000 г., дополнено 23 апреля 2001 г. статья www.ixbt.com/cpu/codenames.html 

10. Цифровая жизнь вокруг нас. Современные технологии – просто о сложном. https://www.dxdigitals.info/2014/02/vibor-processora-vibirayem-samiy-luchshiy-processor.html (Дата обращения: 01.05.2019)

11. Опубликовано Виктор Черемных в 08.08.2017 https://it-black.ru/struktura-protsessora/ (Дата обращения: 25.05.2019)

12. Виталий Леонтьев, Выбираем компьютер, ноутбук, планшет, смартфон Литагент «Олма Медиа» -2013. 20-22 с.

13. Денис Колисниченко , Компьютер. Большой самоучитель по ремонту, сборке и модернизации АСТ, Прайм-Еврознак. - 2008. 5-6 с.

14. Николай Андрианов, Зачем переплачивать? Как сэкономить при покупке ноутбуков, смартфонов, комплектующих и другой техники. Литагент «Инфра-инженерия» -2013.-22 с.