Современные типы процессоров персональных ЭВМ

  В последних моделях этих процессоров все чаще применяется новая технология, называемая Hyper-Threading, впервые примененная компанией Intel. Еще эту технологию называют «многопотоковой». Эти процессоры устроены таким образом, что операционная система видит не одно устройство, а как бы два, что позволяет выполнять многие приложения одновременно. Без этой технологии каждая программа выполняется последовательно и ожидает своей очереди на ресурсы процессора. Теперь, при совершении сложных вычислений, не происходит простоя в работе программ. Оптимально данная технология может использоваться в системе Windows ХР и более новых системах. В системе Windows 2000 после установки нового процессора, желательно заново установить операционную систему. В системах Windows 98 и Windows МЕ желательно в BIOS отключить функцию Hyper-Threading. Для того, чтобы узнать включена ли эта функция, нужно просмотреть указаны ли два процессора в режиме Пуск →Панель управления →Система →Оборудование →Диспетчер устройств →Процессоры.

   Процессоры Pentium IV, изготовленные по 0,09 нм технологии, поддерживают новый вид команд SSE3, в которых добавлены 13 новых команд. Процессоры поставляются вместе с вентилятором и наклейкой, на которой находится номер и марка процессора. Это сделано для того, что номер и марка процессора под вентилятором не видны. Наклеив наклейку на системный блок, можно без труда определить параметры процессора.

   Здесь есть определенные ограничения. Многие тесты, запущенные на таких процессорах, позволяют с определенной степенью достоверностью утверждать, что прироста производительности при использовании наиболее распространенных программ, как Microsoft Word или Microsoft Excel не обнаруживается. Однако, при запуске программ со значительным количеством вычислений, требующих одновременной работы процессора, например, при применении фильтров в программе Adobe Photoshop, выигрыш может быть весьма значительным.

   Mobile Pentium 4-M создан для ноутбуков в 2002-03 годах. (0.13 мкм, транзисторов 55 млн), кэш второго уровня 0.5 Мб, пропускная способность шины 400 Мб/с, поддерживает до 1 гигабайта оперативной памяти. Частоты – 1.4 – 2.6Ггц.

   Pentium 4EE выпущен в 2003 году на основе Penrium 4 (Gallatin), но с 2 мб кэш.

   Pentium 4E выпущен в 2004 году (0.09мкм или 90 нм). Пропускная способность шины 533 и 800 Мгц (поддерживает Hyper-Threading). Наборы инструкций: x86, x86-64, MMX, SSE, SSE2, SSE3, кэш второго уровня 1-2 МБ. Длина конвейера целочисленных команд увеличена с 20 до 31 ступеней.

   Pentium 4F представлен в 2004 году. Частота 3,2—3,6 ГГц.

   До этого момента были описаны процессоры с 32битной архитектурой, далее идут с 64-битной архитектурой.

   Pentium 4F, D0, D представлены в 2004-5 году, имеют микроархитектуру NetBurst. Отсутствует технология Hyper-Threading. Процессор двухъядерный (Dual-core), пропускная способность шины: 800 (4x200) Мб/с, частота процессора 2,8—3,4 ГГц, кэш L2: 2-4 МБ. Производительность данных процессоров увеличилась примерно на 60 % по сравнению с одноядерным микропроцессором Prescott.

   Pentium Extreme Edition имеет двухъядерный (Dual-core) процессор, поддержку Hyper-Threading, пропускная способность шины: 1066 (4x266) Мб/с, частота процессора 3.2, 3.46, 3.73 Ггц (90 или 65 нм). Кэш второго уровня 2-4 Мб.

   Xeon был представлен в 2004-6 годах. Имеет модели: Nocona, Irwindale, Cranford, Potomac, Paxville DP (2.8 ГГц), Paxville MP (двухядерный, 90 нм, частота процессора 2.67 - 3.0 ГГц), Dempsey (65 нм, частота процессора 2.67 — 3.73 ГГц, представлен в 2006 году, двухядерный, шина 667 или 1066, кэш – 4 мб), Woodcrest (65 нм, двухядерный процессор, поддержка SSE4, частоты 1.6-3.0 Ггц, кэш второго уровня 2Мб, пропускная способность шины 1066, 1333 Мб/с), Clovertown (65 нм, четырехъядерный Quad-Core процессор, SSSE3, частота процессора 1.6 – 2.66, пропускная способность шины 1066, 1333 Мб/с),

   Pentium Dual-Core создан в 2006 году (32 битная архитектура) (65нм=0.065мкм) (Yonah). Пропускная способность шины 533 МГц, частота 1.60; 1.73; 1.86 Ггц. Кэш второго уровня 1-2 Мб, (Xeon LV) (Sossaman) пропускная способность шины 667 Мб/с, кэш второго уровня 2 Мб, частота 2.0 Ггц SSE3 SIMD инструкции.

   Intel Core 2 имеет модели: Conroe (65 нм, представлен в 2006 году, SSE3, частота процессора 1.86 – 3.0, 2-4 Мб кэш второго уровня, пропускная способность шины 1066, 1333 Мгц), Allendale (65 нм, представлен в 2007 году, SSE3, частота процессора 1.6 – 2.6 Ггц, пропускная способность шины – 800 Мб/с, кэш второго уровня 2 Мб, Conroe XE (65 нм, представлен в 2006 году, частота процессора 2.93, 3.2 Ггц, пропускная способность шины – 1066 Мб/с, кэш второго уровня 4 Мб), Merom (для ноутбуков, 65 нм, представлен в 2006 году, частота процессора 1.06 - 2.6 Ггц, пропускная способность шины – 533 - 800 Мб/с, кэш второго уровня 2-4 Мб), Kentsfield (65 нм, четыре ядра (Quad Core), представлен в 2006 году, частота процессора 2.4 - 3.0 Ггц, пропускная способность шины – 1066 - 1333 Мб/с, кэш второго уровня 2-4 Мб), Wolfdale/Yorkfield (45 нм, SSE4.1, двух и четырехядерный, представлен в 2007-8 годах частота процессора 2.53 - 3.33 Ггц, пропускная способность шины – 1066, 1333 Мб/с, кэш второго уровня 3-12 Мб),

   Pentium Dual Core имеет модели: Merom-2M (65 нм, для ноутбуков, представлен в 2006 году, частота процессора 1.46 - 1.86 Ггц, пропускная способность шины – 533 Мгц, кэш второго уровня 1 Мб), Allendale (65 нм,  представлен в 2007 году, SSE3, частота процессора 1.6 - 2.4 Ггц, пропускная способность шины – 800 Мгц, кэш второго уровня 1 Мб), Wolfdale (45 нм представлен в 2008 году, частота процессора 2.8 - 2.93 Мб/с, пропускная способность шины – 1066 Мб/с, кэш второго уровня 2 Мб).

   Celeron Dual Core является упрощенным и более дешевым (как правило за счет меньшей кэш памяти) вариантом Pentium Dual Core, появился в 2006 году.

   Intel Atom -32-битные процессоры, дешевые модели за счет уменьшенной кэш памяти 2го уровня, меньшей частотой системной шины, имеет модели: Silverthorne (45 нм, для ультрамобильных систем, представлен в 2008 году, поддерживает SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, частота процессора 0.8 - 2.0 Ггц, пропускная способность шины – 400, 533 Мб/с, кэш второго уровня 0,5 Мб), Diamondville (45 нм, для нетбуков, представлен в 2008 году, поддерживает SSE, SSE2,SSE3, SSSE3, частота процессора 1.6 - 1.66 Ггц, пропускная способность шины – 533 - 667 Мб/с, кэш второго уровня 0,5 Мб).

   Intel Core i3 имеет шину данных – DMI и следующие модели: Clarkdale (32 нм, 2 ядра, 4 потока, частота процессора 2.93 – 3.33 Ггц, кэш второго уровня 0,5 Мб, третьего – 4 Мб), Arrandale (32 нм, для ноутбуков, 2 ядра, 4 потока, частота процессора 1.2 – 2.53 Ггц, кэш второго уровня 0,5 Мб, третьего – 3 Мб).

   Intel Core i5 появился в 2009, 10 годах, поддерживает SSE3, SSSE3, SSE4.1 и SSE4.2, имеет следующие модели: Lynnfield (45 нм, 4 ядра, частота процессора 2.4 – 2.8 Ггц, кэш второго уровня 1 Мб, третьего – 8 Мб), Clarkdale (32 нм, 2 ядра, частота процессора 3.2 – 3.6 Ггц, кэш второго уровня 0,5 Мб, третьего – 4 Мб), Arrandale (32, для ноутбуков, 2 ядра, частота процессора 1.06 – 2.67 Ггц, кэш второго уровня 0,5 Мб, третьего – 3 Мб).

   Intel Core i7 поддерживает SSE3, SSSE3, SSE4.1 и SSE4.2, существуют следующие модели: Gulftown (32 нм, представлен в 2010 году, 6 ядер, 12 потоков, частота процессора 3.2 – 3.46 Ггц, 6×256 Кбайт L2-кэш (кэш второго уровня),12 Мбайт L3 (кэш третьего уровня), Bloomfield (45 нм, 4 ядра 8 потоков, представлен в 2008 году, частота процессора 2.66 – 3.33 Ггц, кэш второго уровня 1 Мб, третьего – 8 Мб), Lynnfield (45 нм, 4 ядра, представлен в 2009 году, частота процессора 2.53 – 3.06 Ггц, кэш второго уровня 1 Мб, третьего – 8 Мб), Arrandale (32 нм, 2 ядра, 4 потока, представлен в 2010 году, для ноутбуков, частота процессора 1.06 – 2.8 Ггц, кэш второго уровня 0,5 Мб, третьего – 4 Мб).

   Intel Core i7 Extreme Edition имеет следующие модели: Bloomfield (45 нм, 4 ядра, 8 потоков, частота процессора 3.2 – 3.33 Ггц, кэш второго уровня 1 Мб, третьего – 8 Мб), Gulftown (45 нм, 6 ядер, 12 потоков, частота процессора 3.33 – 3.46 Ггц).

   В последнее время выпускаются процессоры второго поколения (все по 32 нм, поддерживают набор SSE4.1, SSE4.2, или AVG, или оба набора):

   Intel Core i3 имеет шину данных – DMI и следующую модель: Sandy Bridge (32 нм, 2 ядра, 4 потока, частота процессора 2.5 – 3.4 Ггц, кэш третьего уровня – 3 Мб).

Intel Core i5 имеет шину данных – DMI и следующую модель: Sandy Bridge (32 нм, 2 ядра, 4 потока или 4 ядра, 4 потока, частота процессора 2.3 – 3.3 Ггц, кэш третьего уровня – 6 Мб).

Intel Core i7 имеет шину данных – DMI и следующую модель: Sandy Bridge (32 нм, 4 ядра, 8 потока, частота процессора 2.8 – 3.4 Ггц, кэш третьего уровня – 8 Мб).

Intel Core i7 Extreme Edition имеет следующие модели: Bloomfield (45 нм, 4 ядра, 8 потоков, частота процессора 3.2 – 3.33 Ггц, кэш второго уровня 1 Мб, третьего – 8 Мб), Gulftown (45 нм, 6 ядер, 12 потоков, частота процессора 3.33 – 3.46 Ггц).

Если процессор поддерживает технологию Turbo Boost, то можно разогнать процессор на большую частоту, о чем указывается в его характеристиках.

Если в списке не указана  частота системной шины то, как  правило, подразумевается использование  не шины FSB, а шины DMI. Она имеет частоту в 2 Ггц, за исключением серий Lynnfield и Bloomfield, имеющие шину QPI с частотой 4.8 или 6.4 Ггц (за каждый такт передается 16 бит, то есть, пропускная способность – 19.2 или 25.6 Гб).

Таким образом, каждый процессор новой версии может обрабатывать те же программы, с которыми работал старый процессор, а после установки процессора не требуется использования драйверов и нового математического обеспечения.

Имеются и другие виды усовершенствования работы процессоров. Что улучшает работу компьютера, и эти улучшения вводятся в новые типы процессоров. Первые компьютеры выполняли одну операцию за несколько тактов. Современные за один такт выполняют несколько операций. То есть, от поколения процессоров к следующему поколению улучшается структура процессора и не всегда эти улучшения имеют свое название или имеют название, которое интересно только специалистам.

Сказать как именно и на сколько  процентов изменения улучшают работу очень трудно, так как имеется  много видов программ. Некоторые  требуют больше лоропераций ввода-вывода с жестких дисков, некоторые имеют один вид преобладающих операций, другие обладают иными возможностями, поэтому когда сравнивают процессоры, то их тестируют на разных видах программ, например, графических, игровых и т.д. и потом усредняют по определенным критериям. Кроме того, имеет большое значение, какие другие устройства (материнская плата, в том числе чипсет, видеоподсистема и пр.) установлены на тестируемом компьютере, что может давать разницу в несколько десятков процентов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

В данной работе были рассмотрены  основные типы процессоров, их виды, функции и строение.

Из всего выше сказанного можно  сделать вывод о том, что современные процессоры персональных компьютеров отвечают единому стандарту, который задан фирмой Intel, мировым лидером в производстве процессоров для ПК. В старых компьютерах мы можем найти процессоры типов PentiumII, Pentium III, в новейших - Pentium 4. Фирма AMD выпускает процессоры, в общем аналогичные интеловским, но называются они немного иначе: K6 (пентиум второй), К7 или Athlon (пентиум третий). Поэтому AMD приходится предугадывать будущее индустрии, иногда опережая Intel с ее полумиллиардными доходами.

Имеются и другие виды усовершенствования работы процессоров. Каждая из улучшает работу компьютера, и эти улучшения  вводятся в новые типы процессоров. Первые компьютеры выполняли одну операцию за несколько тактов. Современные за один такт выполняют несколько операций. То есть, от поколения процессоров к следующему поколению улучшается структура процессора и не всегда эти улучшения имеют свое название или имеют название, которое интересно только специалистам.

Предсказуемо появление новых  идей у отстающей компании — для  нее это способ выжить. Но неожиданно то, что иногда эти идеи принимает  на вооружение и Intel. Речь идет о IBM-совместимых  персональных компьютерах. На нашем  рынке, как, впрочем, и в мире, их подавляющее большинство. В расчёте именно на этот стандарт пишутся игры, программы и прочее. 

Рынок предлагает очень большой  выбор процессоров разной ча­стоты, начиная с «младших» (более дешевых) моделей (Intel Celeron 2 ГГц, Intel Pentium 4 1,7 ГГц, AMD Athlon) и заканчивая моделями высшей категории (Intel Celeron 3,2 ГГц, Intel Pentium 4 3,8 ГГц, AMD Athlon 64 X2 4800+ ) Стоит также упомянуть о том, что создание процессоров идет по двум направлениям: процессоры для персональных компьютеров и серверов и процессоры для переносных устройств (ноутбуков, КПК, PDA и др.)- Процессоры второго направления характеризуются уменьшенным потреблением энергии, что особенно важно для данного типа устройств. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы:

1. С.Э. Зелинский «ПК. Устройства, периферия, комплектующие». – 2010 г.
2. А.Г. Кушниренко, Г.В. Лебедев, Р.А. Сворень «Основы информатики и вычислительной техники». – 2011 г.
3. С.В. Глушаков, А.С. Сурядный «Персональный компьютер». – 2012 г.
4. «Компьютерний словарь».
5. В.Э. Фролов «IBM PC для пользователя. Краткий курс». – 2009 г.
6. www.pcabc.ru
7. С.В. Глушаков, В.Н. Зорянский, С.Н. Хоменко «Turbo Pascal 7.0». – 2011 г.