Архитектура современных процессоров

Содержание

Введение 3

1. История, основные  виды архитектур процессоров 5

1.1. История  развития современных процессоров 5

1.2. Архитектура  фон Неймана 6

1.3. Конвейерная  архитектура 6

1.4. Суперскалярная  архитектура 7

1.5. Параллельная  архитектура 9

2. Основные характеристики  современных процессоров 11

3. Особенности современных  процессоров 20

Заключение 25

Список литературы 27

Введение

Процессор (или центральный  процессор, ЦП) — это транзисторная  микросхема, которая является главным  вычислительным и управляющим элементом  компьютера.

Английское название процессора - CPU (Central Processing Unit).

Процессор представляет собой  специально выращенный полупроводниковый  кристалл, на котором располагаются  транзисторы, соединенные напыленными  алюминиевыми проводниками. Кристалл помещается в керамический корпус с  контактами.

Конструктивно, процессоры могут выполняться как в виде одной большой монокристальной  интегральной микросхемы — чипа, так  и в виде нескольких микросхем, блоков электронных плат и устройств.

Чаще всего процессор  представлен в виде чипа, расположенного на материнской плате. На самом чипе написана его марка, его тактовая частота (число возможных операций, которые он может выполнить в  единицу времени) и изготовитель.

В настоящее время, микропроцессоры  и процессоры вмещают в себе миллионы транзисторов и других элементов  электронной логики и представляют сложнейшие высокотехнологичные электронные  устройства. Персональный компьютер  содержит в своем составе довольно много различных процессоров. Они  входят в состав систем ввода/вывода контроллеров устройств. Каждое устройство, будь то видеокарта, системная шина или еще что-либо, обслуживается  своим собственным процессором  или процессорами. Однако, архитектуру  и конструктивное исполнение персонального  компьютера определяет процессор или  процессоры, контролирующие и обслуживающие  системную шину и оперативную  память, и, что более важно, выполняющие  объектный код программ. Такие  процессоры принято называть центральными или главными процессорами (Central Point Unit — CPU). На основе архитектуры центральных  процессоров строится архитектура  материнских плат, и проектируется  архитектура и конструкция компьютера.

Основные характеристики центрального процессора

1. тип архитектуры или серия (Intel x86, Intel Pentium, Pentium overdrive, RISC…)
2. система поддерживаемых команд (standard 86/88, 286, 386, 486, Pentium, MMX) и адресации (real mode, protected mode, virtual mode, EMS, paging).
3. разрядность (бит)
4. тактовая частота (МГц)
5. величина питающего напряжения (Вольт)

Тип архитектуры, как правило, определяется фирмой производителем оборудования. Все крупнейшие фирмы, производящие электронное оборудование для IBM-PC-совместимых компьютеров и выпускающие свои типы центральных процессоров вносят изменения в базовую архитектуру процессоров серии Intel x86 или разрабатывают свою. С типом архитектуры тесно связан набор поддерживаемых команд или инструкций, и их расширений. Эти два параметра, в основном, определяют качественный уровень возможностей персонального компьютера и в большой степени уровень его производительности.

Целью работы является изучение типов архитектур современных процессоров.

Задачами работы являются:

- изучение истории, основных видов архитектур процессоров;

- рассмотрение основных характеристик современных процессоров;

- выделение особенностей современных процессоров.

1. История, основные виды архитектур процессоров

1.1. История  развития современных процессоров

Современные ЦП, выполняемые в виде отдельных микросхем (чипов), реализующих все особенности, присущие данного рода устройствам, называют микропроцессорами. С середины 1980-х последние практически вытеснили прочие виды ЦП, вследствие чего термин стал всё чаще и чаще восприниматься как обыкновенный синоним слова «микропроцессор». Тем не менее, это не так: центральные процессорные устройства некоторых суперкомпьютеров даже сегодня представляют собой сложные комплексы больших (БИС) и сверхбольших интегральных схем (СБИС).

Изначально термин Центральное  процессорное устройство описывал специализированный класс логических машин, предназначенных  для выполнения сложных компьютерных программ. Вследствие довольно точного  соответствия этого назначения функциям существовавших в то время компьютерных процессоров, он естественным образом  был перенесён на сами компьютеры. Начало применения термина и его  аббревиатуры по отношению к компьютерным системам было положено в 1960-е годы Веселый маджонг для компа . А выдумал он играть в ангри бёрдс онлайн приходите в гости. . www.akkonst.ru . Устройство, архитектура и реализация процессоров с тех пор неоднократно менялись, однако их основные исполняемые функции остались теми же, что и прежде.

Ранние ЦП создавались  в виде уникальных составных частей для уникальных, и даже единственных в своём роде, компьютерных систем. Позднее от дорогостоящего способа  разработки процессоров, предназначенных  для выполнения одной единственной или нескольких узкоспециализированных программ, производители компьютеров  перешли к серийному изготовлению типовых классов многоцелевых процессорных устройств. Тенденция к стандартизации компьютерных комплектующих зародилась в эпоху бурного развития полупроводниковых  элементов, мейнфреймов и миникомпьютеров, а с появлением интегральных схем она стала ещё более популярной. Создание микросхем позволило ещё  больше увеличить сложность ЦП с  одновременным уменьшением их физических размеров. Стандартизация и миниатюризация процессоров привели к глубокому  проникновению основанных на них  цифровых устройств в повседневную жизнь человека. Современные процессоры можно найти не только в таких  высокотехнологичных устройствах, как компьютеры, но и в автомобилях, калькуляторах, мобильных телефонах  и даже в детских игрушках. Чаще всего они представлены микроконтроллерами, где помимо вычислительного устройства на кристалле расположены дополнительные компоненты (память программ и данных, интерфейсы, порты ввода/вывода, таймеры, и др.). Современные вычислительные возможности микроконтроллера сравнимы с процессорами персональных ЭВМ десятилетней давности, а чаще даже значительно превосходят их показатели.

1.2. Архитектура фон Неймана

Большинство современных  процессоров для персональных компьютеров  в общем основаны на той или  иной версии циклического процесса последовательной обработки информации, изобретённого  Джоном фон Нейманом.

Д. фон Нейман придумал схему  постройки компьютера в 1946 году.

Важнейшие этапы этого  процесса приведены ниже. В различных  архитектурах и для различных  команд могут потребоваться дополнительные этапы. Например, для арифметических команд могут потребоваться дополнительные обращения к памяти, во время которых  производится считывание операндов  и запись результатов. Отличительной  особенностью архитектуры фон Неймана  является то, что инструкции и данные хранятся в одной и той же памяти.

1.3. Конвейерная архитектура

Конвейерная архитектура (pipelining) была введена в центральный процессор  с целью повышения быстродействия. Обычно для выполнения каждой команды  требуется осуществить некоторое  количество однотипных операций, например: выборка команды из ОЗУ, дешифрация команды, адресация операнда в ОЗУ, выборка операнда из ОЗУ, выполнение команды, запись результата в ОЗУ. Каждую из этих операций сопоставляют одной  ступени конвейера. Например, конвейер микропроцессора с архитектурой MIPS-I содержит четыре стадии:

получение и декодирование  инструкции (Fetch)

адресация и выборка операнда из ОЗУ (Memory access)

выполнение арифметических операций (Arithmetic Operation)

сохранение результата операции (Store)

После освобождения k-й ступени  конвейера она сразу приступает к работе над следующей командой. Если предположить, что каждая ступень  конвейера тратит единицу времени  на свою работу, то выполнение команды  на конвейере длиной в n ступеней займёт n единиц времени, однако в самом  оптимистичном случае результат  выполнения каждой следующей команды  будет получаться через каждую единицу  времени.

Действительно, при отсутствии конвейера выполнение команды займёт n единиц времени (так как для выполнения команды по прежнему необходимо выполнять  выборку, дешифрацию и т. д.), и для  исполнения m команд понадобится  единиц времени; при использовании конвейера (в самом оптимистичном случае) для выполнения m команд понадобится всего лишь n + m единиц времени.

Факторы, снижающие эффективность  конвейера:

простой конвейера, когда  некоторые ступени не используются (напр., адресация и выборка операнда из ОЗУ не нужны, если команда работает с регистрами);

ожидание: если следующая  команда использует результат предыдущей, то последняя не может начать выполняться  до выполнения первой (это преодолевается при использовании внеочередного  выполнения команд, out-of-order execution);

очистка конвейера при  попадании в него команды перехода (эту проблему удаётся сгладить, используя предсказание переходов).

Некоторые современные процессоры имеют более 30 ступеней в конвейере, что увеличивает производительность процессора, однако приводит к большому времени простоя (например, в случае ошибки в предсказании условного  перехода.)

1.4. Суперскалярная архитектура

Способность выполнения нескольких машинных инструкций за один такт процессора. Появление этой технологии привело  к существенному увеличению производительности.

CISC-процессоры

Complex Instruction Set Computer — вычисления  со сложным набором команд. Процессорная  архитектура, основанная на усложнённом  наборе команд. Типичными представителями  CISC является семейство микропроцессоров Intel x86 (хотя уже много лет эти  процессоры являются CISC только по  внешней системе команд).

RISC-процессоры

Reduced Instruction Set Computer — вычисления  с сокращённым набором команд. Архитектура процессоров, построенная  на основе сокращённого набора  команд. Характеризуется наличием  команд фиксированной длины, большого  количества регистров, операций  типа регистр-регистр, а также  отсутствием косвенной адресации.  Концепция RISC разработана Джоном  Коком (John Cocke) из IBM Research, название  придумано Дэвидом Паттерсоном  (David Patterson).

Среди первых реализаций этой архитектуры были процессоры MIPS, PowerPC, SPARC, Alpha, PA-RISC. В мобильных устройствах  широко используются ARM-процессоры.

MISC-процессоры

Minimum Instruction Set Computer — вычисления  с минимальным набором команд. Дальнейшее развитие идей команды  Чака Нориса, который полагает, что  принцип простоты, изначальный для  RISC-процессоров, слишком быстро  отошёл на задний план. В пылу  борьбы за максимальное быстродействие, RISC догнал и перегнал многие CISC процессоры по сложности. Архитектура  MISC строится на стековой вычислительной  модели с ограниченным числом  команд (примерно 20-30 команд

Многоядерные процессоры

Содержат несколько процессорных ядер в одном корпусе (на одном  или нескольких кристаллах).

Процессоры, предназначенные  для работы одной копии операционной системы на нескольких ядрах, представляют собой высокоинтегрированную реализацию мультипроцессорности.

Двухъядерность процессоров  включает такие понятия, как наличие  логических и физических ядер: например двухъядерный процессор Intel Core Duo состоит  из одного физического ядра, которое  в свою очередь разделено на два  логических. Процессор Intel Core 2 Quad состоит  из двух физических ядер, каждое из которых  в свою очередь разделено на два  логических ядра, что существенно  влияет на скорость его работы.

10 сентября 2007 года были  выпущены в продажу нативные (в  виде одного кристалла) четырёхъядерные  процессоры для серверов AMD Opteron, имевшие в процессе разработки  кодовое название AMD Opteron Barcelona.[1] 19 ноября 2007 года вышел в продажу четырёхъядерный  процессор для домашних компьютеров  AMD Phenom.[2] Эти процессоры реализуют  новую микроархитектуру K8L (K10).

27 сентября 2006 года Intel продемонстрировала  прототип 80-ядерного процессора.[3] Предполагается, что массовое производство подобных  процессоров станет возможно  не раньше перехода на 32-нанометровый  техпроцесс, а это в свою очередь  ожидается к 2010 году.

26 октября 2009 года Tilera анонсировала[4] 100-ядерный процессор широкого  назначения серии TILE-Gx. Каждое  процессорное ядро представляет  собой отдельный процессор с  кэшем 1, 2 и 3 уровней. Ядра, память  и системная шина связаны посредством  технологии Mesh Network. Процессоры производятся  по 40-нм нормам техпроцесса и  работают на тактовой частоте  1,5 ГГц. Выпуск 100-ядерных процессоров  назначен на начало 2011 года.

На данный момент массово  доступны двух-, четырёх- и шестиядерные процессоры, в частности Intel Core 2 Duo на 65-нм ядре Conroe (позднее на 45-нм ядре Wolfdale) и Athlon 64 X2 на базе микроархитектуры K8. В  ноябре 2006 года вышел первый четырёхъядерный  процессор Intel Core 2 Quad на ядре Kentsfield, представляющий собой сборку из двух кристаллов Conroe в одном корпусе. Потомком этого  процессора стал Intel Core 2 Quad на ядре Yorkfield (45 нм), архитектурно схожем с Kentsfield но имеющем больший объём кэша и  рабочие частоты.

Компания AMD пошла по собственному пути, изготовляя четырёхъядерные процессоры единым кристаллом (в отличие от Intel, первые четырехъядерные процессоры которой представляют собой фактически склейку двух двухъядерных кристаллов). Несмотря на всю прогрессивность  подобного подхода первый «четырёхъядерник»  фирмы, получивший название AMD Phenom X4, получился  не слишком удачным. Его отставание от современных ему процессоров  конкурента составляло от 5 до 30 и более  процентов в зависимости от модели и конкретных задач.[источник не указан 207 дней] Механические квадратные часы Timex по минимальной стоимости.

К 1-2 кварталу 2009 года обе  компании обновили свои линейки четырёхъядерных  процессоров. Intel представила семейство Core i7, состоящее из трёх моделей, работающих на разных частотах. Основными изюминками данного процессора является использование  трёхканального контроллера памяти (типа DDR-3) и технологии эмулирования восьми ядер (полезно для некоторых  специфических задач). Кроме того, благодаря общей оптимизации  архитектуры удалось значительно  повысить производительность процессора во многих типах задач. Слабой стороной платформы, использующей Core i7, является её чрезмерная стоимость, так как  для установки данного процессора необходима дорогая материнская  плата на чипсете Intel X58 и трёхканальный  набор памяти типа DDR3, также имеющий  на данный момент высокую стоимость.

Компания AMD в свою очередь  представила линейку процессоров Phenom II X4. При её разработке компания учла свои ошибки: был увеличен объём  кэша (явно недостаточный у первого  «Фенома»), а производство процессора было переведено на 45 нм техпроцесс, позволивший  снизить тепловыделение и значительно  повысить рабочие частоты. В целом, AMD Phenom II X4 по производительности стоит  вровень с процессорами Intel предыдущего  поколения (ядро Yorkfield) и весьма значительно  отстаёт от Intel Core i7[источник не указан 216 дней]. Однако, принимая во внимание умеренную стоимость платформы  на базе этого процессора, его рыночные перспективы выглядят куда более  радужно, чем у предшественника.

1.5. Параллельная архитектура

Архитектура фон Неймана  обладает тем недостатком, что она  последовательная. Какой бы огромный массив данных ни требовалось обработать, каждый его байт должен будет пройти через центральный процессор, даже если над всеми байтами требуется  провести одну и ту же операцию. Этот эффект называется узким горлышком  фон Неймана.

Для преодоления этого  недостатка предлагались и предлагаются архитектуры процессоров, которые  называются параллельными. Параллельные процессоры используются в суперкомпьютерах.

Возможными вариантами параллельной архитектуры могут служить (по классификации  Флинна):

SISD — один поток команд, один поток данных;

SIMD — один поток команд, много потоков данных;

MISD — много потоков  команд, один поток данных;

MIMD — много потоков  команд, много потоков данных.

Цифровая обработка сигналов

Существует особый класс  процессоров, представляющих собой  полностью параллельные устройства. Процессоры для ЦОС один раз конфигурируются  пользовательской "программой", которая  представляет собой описание внутренних соединений ресурсов процессора, к  которым относятся регистры, сумматоры, умножители, блоки ОЗУ, иная логика. После этого возможна одновременная  обработка большого количества поступающих  данных за один такт (однако, задержка получения результата может быть более одного такта).

2. Основные характеристики современных процессоров

На данный момент на рынке  микропроцессоров для ПК представлено порядка сотни моделей, и все  они различаются по целому ряду  характеристик: сокет, архитектура, семейство и количество ядер, кэш (L1, L2, L3), номинальная рабочая частота, энергопотребление и тепловыделение, разгонный потенциал и т.д. Самое интересное, что некоторые характеристики меняются в пределах одной модели вместе со сменой, так называемого степпинга, т.е. ревизии ядра. В процессе жизненного цикла ядра, производителям приходится вносить в него мелкие изменения, которые не могут претендовать на отдельную модель. Эти изменения называются ревизиями ядра и, чаще всего, обозначаются цифробуквенными кодами. Однако в новых ревизиях  ядра могут встречаться достаточно весомые нововведения. Так, компания Intel ввела поддержку 64-битной архитектуры EM64T в отдельные процессоры семейства Pentium 4 именно в процессе изменения ревизии. Предлагаю в данной статье рассмотреть основные характеристики современных процессоров.

Архитектура. Достаточно сложно дать однозначное определение данного термина. С  точки зрения программистов (для которых, собственно, и важен данный параметр), под архитектурой процессора подразумевается его способность исполнять определенный набор машинных кодов. Подавляющее  большинство современных CPU относятся к семейству x86, или Intel-совместимых процессоров с архитектурой IA32. Ее основа была заложена компанией Intel в микропроцессоре i80386, однако в последующих семействах процессоров была дополнена и расширена как самой Intel (введены новые наборы команд MMX, SSE, SSE2 и SSE3), так и сторонними производителями (наборы команд EMMX, 3DNow! и Extended 3DNow!, разработанные компанией AMD).

Однако разработчики железа используют  понятие «архитектура процессора» (иногда, чтобы окончательно не запутаться, используется термин «микроархитектура») несколько в ином контексте. С их точки зрения, архитектура процессора отражает основные принципы внутренней структуры конкретных семейств микропроцессоров. Например, архитектура процессоров Intel Pentium 4 обозначалась как NetBurst. После того, как компания Intel закрыла архитектуру Р5(Pentium и Pentium MMX) для сторонних производителей, ее основной конкурент – компания AMD была вынуждена разработать собственную архитектуру – К7 для процессоров Athlon и Athlon XP, и К8 для Athlon 64. Однако  дальнейшее развитие Intel Pentium 4 и его потомка Pentium D на архитектуре NetBurst зашло в тупик, и компания вернулась к архитектуре P6, заменяя ее приемником Intel Core (на ней были выпущены мобильные процессоры) и Core 2 (мобильные и десктопные процессоры, имеющие 2 и 4 ядра). Ответом AMD на выпуск многоядерных процессоров Core 2 от Intel была архитектура K10, которой выпущены процессоры Phenom, Phenom II(X4 и X6). Однако единственным весомым  преимуществом каждого из процессоров AMD (за исключением Phenom II X6) перед их прямыми конкурентами  от Intel (по уровню производительности) является их цена. Лишь с выпуском Phenom II X6 AMD смогла потягаться с флагманами Intel линейки Core i7 Extreme. Но, как и ожидалось , Intel  продолжает планомерное развитие своей линейки Core ix.На смену микроархитектуре Nehalem приходит новое поколение процессоров на новой аппаратной платформе Sandy Bridge.

Если не вдаваться в  технические подробности, то для  конечного пользователя положение  дел следующее: на рынке присутствует большое количество процессоров Intel в трех (достаточно условно) семействах – завалявшиеся на складах Core 2 Duo,Quad,Extreme; относительно новые, но в ближайшем  будущем исчезнувшие, Core i3,5,7 (Westmere), и свеженькие Core i3,5,7(Sandy Bridge). Отдельно можно отметить процессоры Core i7 Extreme Edition. Традиционно они стоят достаточно больших денег, требуют для системы  дорогих комплектующих (материнские  платы на чипсете X58, трехканальную  память DDR3) и предназначены для  игроманов и экстремальных оверклокеров-энтузиастов. У AMD в продаже сейчас можно встретить  процессоры архитектур K8(Sempron, Athlon 64 X2) и K10(Athlon IIX2/X3/X4, Phenom, Phenom II).

Сокет(Socket) или разъём центрального процессора (CPU) — гнездовой или щелевой разъём, предназначенный для интеграции чипа центрального процессора в схему материнской платы. Использование разъёма вместо прямой пайки микропроцессора на материнской плате упростило  смену процессора для модернизации (апгрейда) и/или ремонта компьютера. Каждый разъём допускает установку только определённого типа процессора. Однако процессоры, имеющие одинаковые сокеты не обязательно буду работать с материнской платой, т.к. возможно плата не поддерживает данный процессор на уровне чипсета, или функционал процессора будет серьезно занижен. До недавнего времени подавляющее большинство процессоров Intel имело Socket T (LGA s775). Можно сказать, что это был своего рода эталонный сокет, т.к. он обеспечивал все потребности нескольких поколений процессоров на протяжении почти 5 лет. Стоит заметить, что у данного сокета было немало недостатков с точки зрения электроники (слабая шина передачи, высокие потери энергии), но механика крепления была намного удобнее, нежели таковая у сокетов AMD, а масштабируемость шины позволяла использовать несколько поколений процессоров (Pentium 4, Core 2).

На данный момент в магазинах  можно найти процессоры для следующих  сокетов:

Intel:

•      Socket T (LGA 775) – Core 2 Duo, Core 2 Quad, Core Celeron;

•      Socket H (LGA 1156) – Core i3,5,7(Whestmere,Nehalem);

•      Socket H2 (LGA 1155) – Core i3,5,7(Sandy bridge);

•      Socket B (LGA 1366) – Core i7 (9xx).

AMD:

•      Socket AM2 – Athlon 64 X2;

•      Socket AM2+ – Phenom II, Athlon 64 X2;

•      Socket AM3 – Athlon II X2/X3/X4, Phenom II X4/X6, Semprone.

Ну вот мы и подошли  к самому вкусному. Ядро. Здесь для маркетологов просто раздолье. Нас с Вами пытаются заманить количеством ядер, количеством ядер на одном кристалле, мощными названиями ядер. Да, конечно стоит понимать, что разработчики каждый день привносят изменения в структуру ядра и компании-производители рады каждый год выпускать новое ядро, а соответственно и новую линейку процессоров. Зачастую смена процессора одной линейки на другой не приводит к сколько-нибудь значимому приросту производительности системы. Так что же кроется за звучным словом ядро?

 
2 ядра Core 2 Duo

 
4 ядра Core 2 Quad

 
6 ядер Phenom II X6

Термин «ядро процессора» (core) имеет размытое определение и в зависимости от контекста  может означать:

a)       Часть чипа микропроцессора, содержащую основные функциональные блоки.

b)      кристалл микропроцессора (CPU или GPU), чаще всего, открытый.

c)       часть чипа процессора, осуществляющая выполнение одного или небольшого количества (до 8 ) потоков команд. Многоядерные процессоры имеют несколько ядер и поэтому способны осуществлять независимое параллельное выполнение нескольких потоков команд одновременно.

Как уже было сказано различия могут появиться даже в пределах одного поколения ядер вместе со сменой ревизии. Но значительные изменения  происходят  со сменой имени (кода) ядра. (Здесь  мы говорим о смене ядра в пределах одной микроархитектуры всего процессора – прим.). Чаще всего это означает переход на новый, более тонкий, технологический процесс производства, что влечет за собой снижение энергопотребления ядра, уменьшение площади, занимаемой кристаллом, улучшение тепловых характеристик процессора, и как следствие дает возможность увеличить частоту «камня», а с ней и производительность системы. Но иногда происходит нечто иное – производитель, изначально использовавший 2 старых ядра на разных кристаллах кремния, просто объединяет их в один кристалл и называет это новым ядром. Тут стоит упомянуть количество ядер на одном кристалле. Intel пошла о экстенсивному пути развития и чаще использует каждое ядро на своем кристалле, в отличие от AMD, которые стараются интегрировать все в 1 «камень».

А что же с количество ядер? Когда только были анонсированы многоядерные процессоры, многие скептически относились к их применению в ПК, ведь задачи которые они позволяют решать, достаточно специфичны (обработка видео и звука, работа с CAD/CAM/CAE, работа с базами данных, шифрование и сжатие данных, виртуализация). Для всех этих задач существует свой ряд аппаратного обеспечения, способного  к более производительным решениям, так зачем переносить их на домашние ПК? Этот вопрос остался открытым и те, кто не купились на маркетинговые ухищрения, прошли мимо первых многоядерных процессоров. Но со временем и операционные системы, и многие приложения (а главное игры) были адаптированы под параллельные вычисления, и пришла пора многоядерных процессоров. Стоит сказать, что пора то пришла, но многократное увеличение количества ядер принципиально не может поднять производительность в некоторых приложениях, совершенно не требующих параллелизма. Еще один минус большого количества ядер – энергопотребление. Вместе с количеством ядер, увеличивается и количество транзисторов, требующих энергии. Так что при выборе процессора задайтесь вопросом необходимости большого количества ядер (какие задачи вы хотите решать?).

На данный момент на рынке  присутствуют процессоры 2-х,3-х,4-х,6-ти – ядерные. Большее количество ядер можно встретить лишь в промышленных и серверных решениях, а также  игровых приставках.

Теперь разберемся с частотой процессора. Каждый знает, что чем больше частота, тем быстрее процессор. В принципе это утверждение верно, но не все тут, что естественно  в микроэлектронике,  так очевидно. Ведь под частотой скрываются сразу несколько параметров:

•           Частота интерфейса. Для обмена с другими устройствами процессор использует шину FSB или другие интерфейсы. Во всех современных системах используются технологии, умножающие скорость обмена данными по системной шине, и частота  может указываться уже с учетом умножения. Для большинства процессоров AMD Athlon 64 X2 и AMD Phenom II частота интерфейса (номинальная) составляет 200 Мгц, а для обмена данными с чипсетом используется шина HT (Hyper Transport), которая работает на частотах, в несколько раз больших, нежели FSB.

•           Множитель, или коэффициент умножения. Ядро центрального процессора работает на тактовой частоте, являющейся произведением частоты FSB на коэффициент умножения.

•           Тактовая частота. Параметр, показывающий реальную частоту работы ядра процессора.

Та частота, которую нам предлагают продавцы, тактовая, получается из частоты шины (в общем случае интерфейса процессора и системы, т.к. сейчас существует несколько типов принципиально разных интерфейсов связи CPU, материнской платы и ОЗУ) и внутреннего множителя процессора, путем их перемножения. Чаще всего производители блокируют множитель или ограничивают его парой значений. При повышении частоты шины будет увеличена и частота процессора. Данный процесс относится  к одному из способов «разгона» (оверклокинга) системы. Зачастую не стоит выбирать слишком «скоростные» процессоры ведь от их младших братьев можно получить туже скорость, за меньшие деньги, а также высокая частота процессора не даст преимущества, если, например, у Вас медленная память. Так что стоит отдать предпочтение более современному ядру, нежели высокой частоте.

Перейдем  к еще одному параметру – внутренней памяти или кэшу (англ.- cache). Зачастую не особо важный параметр, т.к. его значение определяется практически, в ходе испытаний, и редко когда изменяется в пределах одной линейки процессоров. Но иногда выпускались неудачные процессоры, в которых в результате технологических и маркетинговых ограничений кэш был урезан, что резко снижало производительность микропроцессора.

Кэш – массив сверхскоростной энергозависимой ОЗУ, являющейся буфером между контроллером сравнительно медленной системной памяти и процессором. В этом буфере хранятся данные, с которыми CPU работает в чаще или работал в процессе последних операций, благодаря чему реально уменьшается количество обращений микропроцессора к чрезвычайно медленной (в сравнении с частотой процессора) системной памяти. Тем самым заметно увеличивается общая производительность «камешка».