Функцией процессора является

Современный рынок ЦПУ представлен главным образом двумя крупными производителями - Intel и AMD. Процессоры Intel - дорогие, но имеют высокое качество и производительность. Серверная линейка представлена процессорами Xeon. В процессорах Intel реализована технология гиперпоточности (Hyper Threading, HT). Идея в том, что на каждое ядро направляется два виртуальных вычислительных потока и за счет этого возрастает производительность процессора.

Технологически процессоры AMD отстают от Intel, но стоят значительно дешевле. Часто в ЦПУ от AMD встроено видеоядро. Для серверов предлагается серия процессоров Opteron.

ATLEX.Ru предлагает в аренду в России или в Европе выделенные серверы с процессорами Intel Xeon Quad Core. Надеемся, что после данного материала вы без труда разберетесь с параметрами процессоров и выберете оптимальный сервер под свои задачи.

Архитектура и особенности процессора Эльбрус 2000 / Хабр

В чем принципиальные особенности процессора российской разработки Эльбрус? О ней в последнее время много говорят: как хвалят, так и ругают. Но давайте углубимся в архитектуру процессора, чтобы все-таки понять в чем его плюсы и минусы.

Расскажу, что такое скрытый и явный параллелизм, как используются предикаты и осуществляется подготовка переходов. Почему Эльбрусу не нужны push и pop команды и в чем особенности его регистрового окна. Какая защита от атак есть у российского процессора и какие возможности дает защищенный режим.

Данная статья — транскрипт моего выступления на конференции HighLoad++.

Что такое Эльбрус

Эльбрус не является клоном какого-либо процессора. Это абсолютно российская, даже еще советская разработка. Эльбрус умеет исполнять код x86, но делает это не аппаратно, а путем бинарной трансляции. Современные версии довольно производительны. Например, Эльбрус-16С — это 16 ядер, 2 ГГц, 750 Гфлоп/с, 16 нм. И 2 ГГц Эльбруса — это не 2 ГГц того же самого Интела, потому что Эльбрус умеет запускать на один такт до 50 инструкций. Конечно, компилятор должен суметь  сгенерировать такой код, но технически это возможно.

Эльбрус серийно производится с 2014 года. Имеет поддержку МСВС, ALT Linux, Astra Linux. Есть версия QNX, российские ОСРВ и Postgres. На него вообще перенесено довольно много кода.

Эльбрус — довольно специфичный вид процессоров. Он непохож на то, к чему все привыкли. В нем есть все те же базовые инструкции: сложение, вычитание, умножение, условные и безусловные переходы, но у него теговая архитектура. Процессор тегирует данные в памяти таким образом, что знает тип объектов. Когда обычный процессор обращается в памяти к какому-то значению, он просто считывает битовую строку и трактует ее как float, или int, или pointer. Эльбрус же точно знает, что лежит в данной ячейке памяти.

Закон Мура

Есть закон Мура: каждые два года количество транзисторов на одном кристалле в среднем удваивается. Появился он давно, но работает до сих пор. 

До 1995 года это было абсолютной синекурой для программистов: удвоение давало прямой прирост производительности единственного ядра процессора, и программы без приложения усилий со стороны программиста работали быстрее. Заменили 8086 на 286 — все ускорилось, 386 — еще быстрее, 486 — еще быстрее, Пентиум — программы просто летали. Но дальше начались проблемы. Прирост производительности отдельного ядра замедлился, и развитие процессоров пошло в сторону параллелизма. Ускорение начали делать за счет увеличения числа ядер, и программисты больше не могли просто запускать программы на более быстром процессоре, их пришлось распараллеливать. Тогда и появились процессоры со встроенным распараллеливанием исполнения кода.

Скрытый параллелизм

В 1995 году у Интел возникла проблема с тем, что программы завязаны на набор команд, но в архитектуре x86 мало регистров. Например, мы написали часть кода, который использует все 8 регистров, но следующая часть кода тоже их использует. Если за счет мощности процессора попытаться исполнить две части кода параллельно, они все равно упрутся в одни и те же регистры.

Чтобы решить проблему Интел начал разбивать сложные инструкции на простые, которым назначалось больше регистров, чем видно с точки зрения программиста. Когда два таких набора инструкций обращались к одному и тому же регистру, использовали его — загружали, считали и записали в память — они распараллеливались. Им выдавались две отдельные копии виртуального регистра AX.

На схеме слева показано, как устроена инструкция Интел, справа — как это сделано в RISC процессоре, который такую инструкцию исполняет. В Интел инструкция сама может сходить в память, считать значения, сделать вычисления и сохранить данные в память. В процессорах RISC инструкции фиксированного размера: либо инструкция читает из памяти, либо она выполняет регистровую операцию. Поэтому одна инструкция Интел на RISC-машинах разбивалась на серию простых инструкций.

Это до сих пор позволяет ускорять программы не сильно нагружая программистов, за счет выявления процессором в коде скрытого параллелизма и реализации его в виде реального параллельного запуска участков кода. Но такой подход сильно усложняет процессор. Ему приходится много анализировать и внутри него возникает много дополнительных действий, связанных с разбором инструкций, исполнением микроинструкций и выяснением где они заканчиваются.

Явный параллелизм

Конечно, полностью снять с программиста задачу распараллеливания, не получилось. Под многоядерные процессоры все равно нужно писать мультритредные программы и искать способы прогрузки всех аппаратных средств. Поэтому компиляторы внутри процессора и код прикладной программы сложны и требуют от программиста ручного распараллеливания алгоритмов. Хотя в пределах ядра модель CISC/RISC преобразования на x86/x64 процессорах до сих пор работает.

VLIW: ручной параллелизм

При разработке Э2К был принят кардинально другой подход. Чтобы процессор не распараллеливал изначально линейный код, эту работу полностью перенесли на компилятор. Он и так знает о программе больше, чем процессор. Может анализировать крупные участки кода, вплоть до всей программы, и принимать решения об оптимизации на более высоком уровне. Поэтому Эльбрус не пытается разбираться, где и что можно параллельно исполнять в коде, а оставляет это компилятору. Компилятор генерирует большую сложную инструкцию и подробно объясняет процессору, какие именно исполняющие устройства в данной инструкции должны делать.

Обычному интеловскому компилятору надо знать, что происходит в процессоре и подавать код так, чтобы процессору было легче его распараллеливать. А в процессорах с длинным командным словом (таких как Эльбрус и, кстати, Интел Itanium) — это полностью происходит на стороне компилятора. Процессор упрощается и существенное количество его аппаратуры можно потратить на исполнение, исполняющие устройства и кэш.

На борту Эльбруса

У каждого ядра процессора Эльбрус шесть АЛУ (арифметико-логических устройств), которые работают параллельно и могут исполнять шесть полноценных параллельных инструкций: вычисления, доступ к памяти, и все, что считается инструкцией. В очень широкой команде Эльбруса у каждого АЛУ свой фрагмент — слог, где точно определено, что надо делать. Например: складывать, вычитать, делить, записывать в память.

Кроме слогов для шести АЛУ широкая команда может содержать:

• одну субинструкцию для юнита, которая управляет переходами

• 3 вычисления на предикатах и 6 квалифицирующих предикатов

• 4 инструкции для асинхронного чтения данных в цикле

• 4 литерала в 32 бита, которые идут в исполнение как константы

Интересное решение заложено в предикатах.

Предикаты

У процессора Эльбрус есть отдельный регистр, который называется регистром предикатов. Один бит в этом регистре (на самом деле там два бита) — это булево значение, которое можно использовать для условного исполнения инструкций. Когда вы запускаете на исполнение огромную инструкцию, то 6 субинструкций для каждого АЛУ можно завязать на предикаты. Это позволяет экономить на jmp потому, что некоторые простые условные операции можно закодировать в одной инструкции таким образом, что первая половина IF выполняется, если предикат 1, а вторая, если он 0. Мы сразу кладем в команду оба варианта кода для IF и для ELSE, и проверяем по определенному биту, какую из них исполнять.

Еще есть субинструкции для самих предикатов, которые позволяют посчитать их перед исполнением команды. В регистре предикатов можно связать биты по И, ИЛИ, получить ответ, и по этому ответу условно использовать команду или оставить ответ в регистре предикатов. Это как бы большой флаговый регистр, в котором можно сохранять большое количество булевых значений.

Еще большое количество булевых вычислений, которые относятся, как правило, к control-flow, можно исполнять параллельно с основным кодом программы.

Все современные процессоры это пайплайновые устройства. Каждая команда исполняется в процессоре много тактов — 5, 7 до 19. Из-за того, что в каждом такте команды исполняются по очереди: от первой инструкции первый шаг, от второй второй, от третьей третий и т.д., они расположены ступенью. 

В первой инструкции мы только считываем инструкцию из памяти, на втором такте для следующей инструкции считываем ее из памяти, а для предыдущей декодируем ее, и т.д. Так мы движемся по цепочке и процессор каждую инструкцию исполняет, скажем, 10 тактов. Но за счет того, что в каждом такте исполняется очередной этап десяти инструкций, в сумме процессор выполняет одну инструкцию за такт.

Так устроены все современные процессоры. Команда перехода (jmp) сбивает работу конвейера и обходятся процессору как десяток других команд. Она вынуждает процессор доработать все висящие в пайплайне инструкции: полностью закончить исполнение, сделать переход и потом снова начать наполнять пайплайн с нуля в новом месте. Из-за этого теряется огромное количество процессорного времени. Один jmp по стоимости может достигать 10-20 инструкций. Это огромная проблема для компиляторов, поэтому и компиляторы, и процессоры максимально оптимизируют код, избегая команд перехода.

Эльбрус может избежать этой проблемы не только с помощью предикатов, но и за счёт по другому устроенной команды переходов.

Подготовка переходов

В обычном процессоре есть две традиционные команды. Jmp, по которой процессор переходит на новый адрес инструкции и исполняет код с нового места. И условный jmp, который проверяет условие (в Эльбрусе это, как правило, предикат) и делает переход, если условие исполнилось.

В Эльбрусе условный и безусловный переход, вызов подпрограммы и возврат из подпрограммы можно разделить на две части. Сначала мы готовим переход и специальной инструкцией сообщаем процессору, что планируем перейти по такому-то адресу и сообщаем, как вычислить адрес перехода. Аппаратура Эльбруса параллельно с исполнением других конструкций выполняет это вычисление. Она может сходить в память, прочитать этот адрес и подготовиться к исполнению перехода.

Затем исполняется инструкция собственно перехода.

Если между подготовкой и исполнением перехода процессор успел выполнить другие задачи, переход оказывается «бесплатным». Потому что процессор параллельно подготовился, выяснил адрес перехода и подготовил к этому свою аппаратуру, и никакого сбоя пайплайна не происходит.

Процессор позволяет подготовить до 3 переходов одновременно. У него есть три специальных регистра, которые используются для подготовки jmp. Например, мы не знаем по какому адресу будем переходить, у нас типичный код IF (может быть, перейдем по нему, может, нет), но заранее знаем куда будем переходить потому, что адрес константный. Два из трех регистров обычно используется для подготовки переходов внутри кода функции, а третий умеет вызывать функции и возвращаться из них.

Еще в Эльбрусе необычно сделано регистровое окно.

Регистровое окно

В обычном процессоре есть 10-20-40 регистров. Он пишет в регистры промежуточные значения и читает из них. Обычно при вызове функций в регистрах сохраняются аргументы и возвратные значения. На Интеле и АРМе обычная функция устроена так. Перед ее вызовом команда push сохраняет в память регистров значения, которые понадобятся после возврата. Вызывается функция, что-то делает с этими регистрами, возможно затирает. Потом важные регистры поднимаются командой pop из стека и работа продолжается.

В Эльбрусе команды push и pop не используются. Процессор содержит пул из 256 84-разрядных регистров. Не все они видны программе: каждая функция «заказывает» у процессора нужное количество и процессор выделяет ей часть пула, в которой она будет жить. 

Видимая подпрограмме группа регистров (окно в регистровый файл) делится на три последовательные части:

1. Общие регистры для нас и для вызвавшей нас функции, в которых находятся переданные нам параметры.

2. Регистры, в которых мы просто работаем, они видны только нашей функции.

3. Регистры, в которых мы будем передавать параметры вызываемой функции. Они готовятся перед вызовом.

Когда мы вызываем функцию, окно сдвигается вверх так, что параметры для следующей функции становятся нижней частью окна регистров. Дальше образуется следующая ее личная часть и те регистры, которые функция будет использовать для вызова уже своих функций:

В момент вызова функции регистровый файл виртуально сдвигается вниз — первая и вторая группы уходят ниже и не видны вызванной функции. Третья группа становится первой, а новые вторую и третью группы вызванная функция заказывает себе у процессора специальной командой.

Стек регистров

Для большей части кода все происходит без обращений к памяти. На глубину 10-20 вызовов хватает пула из 256 регистров. Если процессору хватило физических регистров для обеспечения вызывающей и вызываемой функции, то обращений к памяти не происходит. Если регистровый файл кончается, процессор прозрачно для прикладного и системного кода сохраняет в стек части регистрового файла. Если функция запрашивает регистры, а свободных в файле нет, то процессор прозрачно для программы сохраняет «нижнюю» часть регистрового файла в стеке одной крупной операции записи. Что куда более эффективно, чем обслуживание мелких push/pop инструкций в традиционных архитектурах. Естественно, что по мере возвратов из функций процессор так же прозрачно для кода возвращает регистры из стека.

Регистровое окно содержит отдельную часть, которая не передвигается, а является глобальной. Она видна всем функциям и может использоваться как обычные регистры в обычном процессоре. Либо как временный регистр, и мы понимаем, что в момент вызова функции он будет затираться вызванной функцией, поэтому длительно ничего в нем не храним. Либо, наоборот, как глобальный регистр, например, регистр для хранения ссылок на глобальные данные или position-independent code регистр, который используется компиляторами для глобальных таблиц с нужными данными. 

Подкачка данных для цикла

Быстродействие современных процессоров в огромной мере упирается в обмен с памятью. Доступ в ОЗУ в сотни раз медленнее, чем операции внутри самого процессора, особенно с ожиданием результатов. Запись выполняется отдельными записывающими юнитами. Неважно когда они произведут запись, работу это не останавливает. А вот считывание останавливает. Например, вы обсчитываете видео или звук: считываете значения из буфера, посэмплово их обрабатываете и записываете. Если вы закодируете эту операцию обычным циклом (часть кода, jmp на начало, снова та же часть кода, который исполняется в цикле), то на каждой итерации будет обращение к памяти, на котором процессор зависнет, пока не получит данные из памяти. Поэтому разработчики архитектуры стараются сделать так, чтобы мы узнали о потребности считывания из памяти как можно раньше, желательно до того, как оно стало критичным. Практически во всех современных процессорах есть инструкция, которая готовит данные для использования, и старается заранее сохранить их в кэш, чтобы мгновенно получить при считывании.

У Эльбруса есть отдельно параллельно работающий юнит аппаратной подкачки данных. Внутри цикла вы пишете не инструкцию считывания из памяти, а инструкцию выборки данных из FIFO. До начала цикла запускаете аппаратную подкачку, которой сообщаете, из какого места в памяти идти и как считывать значения. Она опережает цикл, выдергивает из памяти значения, которые нужны циклу и кладет в FIFO, а цикл параллельно забирает считанные значения оттуда. Если все сделано правильно, то считывание из памяти идет параллельно с работой процессора со скоростью, которая практически не задерживает исполнение цикла.

Эльбрус поддерживает схему исполнения циклов, которая запускает следующие итерации цикла на исполнение в процессоре до того, как закончились предыдущие. В традиционном процессоре, jmp не позволит исполнять следующую итерацию до окончания предыдущей, поэтому код будет исполняться строго до последней инструкции. В Эльбрусе внутри регистрового окна может быть выделено подокно, и коду цикла указывается не конкретный регистр, а  подокно. Процессор аппаратно для каждой следующей итерации цикла выдает следующий регистр из этого подокна. Это позволяет логически написать обращение к одному и тому же регистру для 10 идущих подряд итераций цикла в коде, а физически каждая следующая итерация получает следующий отдельный регистр. Таким образом итерации работают с той степенью параллельности, которую допускает аппаратура процессора.

Эти подходы позволяют ускорить выполнение циклов и снизить зависимость от обращений к оперативной памяти.

Несколько стеков

Эльбрус поддерживает несколько параллельных стеков. В частности, есть стек вызовов, который полностью поддерживается аппаратно. Из-за того, что на него не сохраняются данные из регистрового файла и пользовательские данные, он может быть организован в отдельной части памяти. Инструкция вызова функции сохраняет на этом стеке информацию о текущем состоянии и все, что нужно для возврата в предыдущую функцию. Поэтому пересечение в стеке между адресами возврата и данными пользователя невозможно. Они находятся в двух разных стеках. Это защищает от типичного для Интела метода атаки на код на C, когда в переменную (обычно строковую, которая лежит на стеке) записывается больше, чем размер этой переменной. Старые функции типа strcpy такое позволяли. Если строка длиннее, чем буфер, в который ее копируют и буфер находится на стеке, то буфер перезаписывается. Данные в нем затираются, а вместо адресов возврата вписывается специальный адрес, и при выполнении возврата из функции, функция возвращается не туда, куда должна, а к вирусному коду. Перехват управления через переполнение буфера — типовая проблема, которая встречается до сих пор.

В Эльбрус это невозможно из-за того, что стеки находятся в разных местах. Но помимо этой особенности, у российской разработки есть и другие способы защиты кода.

Защищенный режим

Эльбрус устроен сложнее традиционных процессоров, поэтому большинство вирусов в нем не работают. Сохранение регистра происходит аппаратно и не доступно для прикладного кода, но для максимальной защиты, можно использовать защищенный режим, который заключается в тегировании данных в памяти процессора. С каждым значением в памяти лежат биты тегов, которые говорят — это число, а это указатель. Процессор знает, что именно он считывает из памяти. В защищенном режиме запрещено преобразование целых чисел и вообще чего бы то ни было в указатели. Поэтому получить указатель можно только из другого указателя. При этом первый указатель порождается в специальном режиме. Мало того, в защищённом режиме указатель не просто адрес в памяти, а 128 битная структура с тремя полями: базовый адрес (64 бита), размер окна и текущее положение в этом окне.

Чтобы получить обычный указатель, который смотрит на одно число в памяти, окно уменьшается до 4-8 байт. Раздвинутый указатель может смотреть уже на массив или структуру. Когда у указателя размер больше 8 байт, к нему можно применять адресную арифметику внутри поля. Если нам передали пойнтер на массив, то он указывает на начало массива, в размере указан размер массива, и он смотрит в опорную точку массива. От нее можно двигаться адресной арифметикой вверх и вниз, делать внутри этого массива все, что угодно, но выйти за его пределы нельзя. Адресная арифметика допустима в пределах [база,  база+размер]. Этим же диапазоном ограничены указатели, которые можно породить из данного указателя.

Эффект от такого ограничения проще всего описать, как защищенность уровня Java или C#, то есть среды с managed указателями. Нельзя просканировать память! Можно обратиться только в ту часть памяти, к которой выдан указатель.

К сожалению, этим свойством Эльбруса мало пользуются из-за низкой совместимости существующего кода на Си с механизмами защиты. К примеру, недопустимо использование одного и того же поля структуры для хранения целого числа и указателя попеременно.. На сегодня сделать ядро Linux для защищенного режима пока не удалось.

На данный момент, защищенный режим можно использовать, например, как инструмент тестирования кода. Защищенный режим — это такой аппаратный valgrind с абсолютной скоростью исполнения на уровне скорости процессора, который всегда проверяет все ваши указатели. Можно не использовать его в продакшен-коде, но во время тестирования это помогает. 

Но давайте вернемся к вопросу об исполнении кода x86.

Исполнение кода x86

Процессор Эльбрус не умеет исполнять Интеловский код аппаратно, но для него реализована программная бинарная трансляция кода x86 в код Э2К. Трансляция выполняется прозрачно для исполняемого кода и позволяет запускать на Э2К операционные системы для Интеловских процессоров.

Бинарная трансляция частично поддержана аппаратно — процессор содержит элементы аппаратуры архитектуры x86, которые слишком дорого эмулировать программно: например, сегментная адресация и набор сегментных регистров. Адресные вычисления при работе с сегментными регистрами процессор делает аппаратно, а все остальное программно.

Бинарный транслятор

Бинарный транслятор сделан в виде набора из трёх трансляторов и состоит из трех уровней кодогенерации:

1. Шаблонный, который реализует пошаговую трансляцию: берет одну инструкцию Интела, синтезирует для нее соответствующий набор инструкций Эльбруса и исполняет. Это эффективно только для кода, который исполняется один раз.

2. Быстрый регионный, который берет уже не одну инструкцию, а линейный фрагмент и компилирует его, учитывая взаимосвязи между инструкциями. В скомпилированный код вставляются точки замера, которые показывают часто или редко исполняется код. Для часто исполняемого кода запускается третий уровень кодогенерации.

3. Оптимизирующий уровень работает медленно и применяется для перекомпиляции горячих участков кода. Это тяжелый оптимизирующий компилятор, который выжимает из бинарной трансляции все, что возможно, и синтезирует эффективный код. По быстродействию он мало уступает прямому исполнению на родном Интеле.

Исполнение кода x86 было необходимо 10 лет назад, когда Эльбрус только появился и для него не было родных операционных систем. Сейчас запуск на Э2К операционных систем, скомпилированных под x86 не такактуален, в отличие от режима, который запускает скомпилированные под x86 Linux приложения на ядре Linux под Эльбрус.

В штатной скомпилированной под Эл/ьбрус ОС Linux возможен запуск бинарной трансляции для прикладного кода. Это позволяет запускать под Эльбрусом приложения или библиотеки, скомпилированные под x86. 

Итоги

Я описал только верхний уровень. У Эльбруса ещё три этажа тонкостей и деталей, не все из которых надо знать прикладному программисту. С моей точки зрения, а я знаю довольно много процессоров и то как они устроены, Эльбрус — это инженерное чудо. Он в некотором смысле проще, чем Интеловские процессоры, но он не простой. С ним надо уметь жить. Практика показывает, что для оптимизации вычислительного кода надо приложить усилия, чтобы выкачать из Эльбруса всю его производительность. Но по этому поводу есть много статей и руководство от разработчиков для программиста на С, есть готовые библиотеки, которые уже оптимизированы под Эльбрус и большой опыт перенесения кода.

HighLoad++ 2021 пройдет 17 и 18 марта 2022 года в Крокус-Экспо. Доклады уже сформированы, но из-за короновируса придется немного подождать. Билеты купить можно здесь.

Intel Quark SoC X1021 16K Cache 400 MHz Спецификации продукции

Дата выпуска

Дата выпуска продукта.

Литография

Литография указывает на полупроводниковую технологию, используемую для производства интегрированных наборов микросхем и отчет показывается в нанометре (нм), что указывает на размер функций, встроенных в полупроводник.

Условия использования

Условия использования представляют собой условия окружающей среды и эксплуатации, вытекающие из контекста использования системы.
Информацию об условиях использования конкретного SKU см. в отчете PRQ.
Информацию о текущих условиях использования см. в разделе Intel UC (сайт CNDA)*.

Количество ядер

Количество ядер - это термин аппаратного обеспечения, описывающий число независимых центральных модулей обработки в одном вычислительном компоненте (кристалл).

Количество потоков

Поток или поток выполнения - это термин программного обеспечения, обозначающий базовую упорядоченную последовательность инструкций, которые могут быть переданы или обработаны одним ядром ЦП.

Базовая тактовая частота процессора

Базовая частота процессора — это скорость открытия/закрытия транзисторов процессора. Базовая частота процессора является рабочей точкой, где задается расчетная мощность (TDP). Частота измеряется в гигагерцах (ГГц) или миллиардах вычислительных циклов в секунду.

Кэш-память

Кэш-память процессора - это область быстродействующей памяти, расположенная в процессоре. Интеллектуальная кэш-память Intel® Smart Cache указывает на архитектуру, которая позволяет всем ядрам совместно динамически использовать доступ к кэшу последнего уровня.

Расчетная мощность

Расчетная тепловая мощность (TDP) указывает на среднее значение производительности в ваттах, когда мощность процессора рассеивается (при работе с базовой частотой, когда все ядра задействованы) в условиях сложной нагрузки, определенной Intel. Ознакомьтесь с требованиями к системам терморегуляции, представленными в техническом описании.

Доступные варианты для встраиваемых систем

Доступные варианты для встраиваемых систем указывают на продукты, обеспечивающие продленную возможность приобретения для интеллектуальных систем и встроенных решений. Спецификация продукции и условия использования представлены в отчете Production Release Qualification (PRQ). Обратитесь к представителю Intel для получения подробной информации.

Макс. объем памяти (зависит от типа памяти)

Макс. объем памяти означает максимальный объем памяти, поддерживаемый процессором.

Типы памяти

Процессоры Intel® поддерживают четыре разных типа памяти: одноканальная, двухканальная, трехканальная и Flex.

Макс. число каналов памяти

От количества каналов памяти зависит пропускная способность приложений.

Макс. пропускная способность памяти

Макс. пропускная способность памяти означает максимальную скорость, с которой данные могут быть считаны из памяти или сохранены в памяти процессором (в ГБ/с).

Расширения физических адресов

Расширения физических адресов (PAE) — это функция, обеспечивающая возможность получения 32-разрядными процессорами доступа к пространству физических адресов, превышающему 4 гигабайта.

Поддержка памяти ECC ^‡

Поддержка памяти ECC указывает на поддержку процессором памяти с кодом коррекции ошибок. Память ECC представляет собой такой типа памяти, который поддерживает выявление и исправление распространенных типов внутренних повреждений памяти. Обратите внимание, что поддержка памяти ECC требует поддержки и процессора, и набора микросхем.

Поддержка PCI

Поддержка PCI указывает тип поддержки для стандарта Peripheral Component Interconnect

Редакция PCI Express

Редакция PCI Express - это версия, поддерживаемая процессором. PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) представляет собой стандарт высокоскоростной последовательной шины расширения для компьютеров для подключения к нему аппаратных устройств. Различные версии PCI Express поддерживают различные скорости передачи данных.

Конфигурации PCI Express ^‡

Конфигурации PCI Express (PCIe) описывают доступные конфигурации каналов PCIe, которые можно использовать для привязки каналов PCH PCIe к устройствам PCIe.

Макс. кол-во каналов PCI Express

Полоса PCI Express (PCIe) состоит из двух дифференциальных сигнальных пар для получения и передачи данных, а также является базовым элементом шины PCIe. Количество полос PCI Express — это общее число полос, которое поддерживается процессором.

Версия USB

USB (Универсальная последовательная шина) - это технология подключения отраслевого стандарта для подключения периферийных устройств к компьютеру.

Общее кол-во портов SATA

SATA (последовательный интерфейс обмена данными, используемый для подключения накопителей) представляет собой высокоскоростной стандарт для подключения устройств хранения, таких как жестких дисков и оптических дисков, к материнской плате.

Интегрированный сетевой адаптер

Интегрированный сетевой адаптер предполагает наличие MAC-адреса встроенного Ethernet-устройства Intel или портов локальной сети на системной плате.

Интегрированный адаптер IDE

Интерфейс IDE — это стандарт интерфейса для соединения устройств хранения, который указывает на то, что контроллер диска интегрирован в диск, а не является отдельным компонентом на материнской плате.

Поддерживаемые разъемы

Разъемом называется компонент, которые обеспечивает механические и электрические соединения между процессором и материнской платой.

T_JUNCTION

Температура на фактическом пятне контакта - это максимальная температура, допустимая на кристалле процессора.

Технология Intel® Turbo Boost ^‡

Технология Intel® Turbo Boost динамически увеличивает частоту процессора до необходимого уровня, используя разницу между номинальным и максимальным значениями параметров температуры и энергопотребления, что позволяет увеличить эффективность энергопотребления или при необходимости «разогнать» процессор.

Соответствие платформе Intel® vPro™ ^‡

Платформа Intel vPro® представляет собой набор аппаратных средств и технологий, используемых для создания конечных систем бизнес-вычислений с высокой производительностью, встроенной безопасностью, современными функциями управления и стабильности платформы.
Подробнее о технологии Intel vPro®

Безопасная загрузка

Безопасная загрузка гарантирует, что в ходе процесса загрузки будет выполняться только надежное программное обеспечение с известной конфигурацией. Она включает аппаратный корень доверия, который запускает поэтапную проверку подлинности для микропрограммного обеспечения платформы и последовательную загрузку программного обеспечения, например, операционной системы.

Технология Intel® Hyper-Threading ^‡

Intel® Hyper-Threading Technology (Intel® HT Technology) обеспечивает два потока обработки для каждого физического ядра. Многопоточные приложения могут выполнять больше задач параллельно, что значительно ускоряет выполнение работы.

Технология виртуализации Intel® (VT-x) ^‡

Технология Intel® Virtualization для направленного ввода/вывода (VT-x) позволяет одной аппаратной платформе функционировать в качестве нескольких «виртуальных» платформ. Технология улучшает возможности управления, снижая время простоев и поддерживая продуктивность работы за счет выделения отдельных разделов для вычислительных операций.

Технология виртуализации Intel® для направленного ввода/вывода (VT-d) ^‡

Технология Intel® Virtualization Technology для направленного ввода/вывода дополняет поддержку виртуализации в процессорах на базе архитектуры IA-32 (VT-x) и в процессорах Itanium® (VT-i) функциями виртуализации устройств ввода/вывода. Технология Intel® Virtualization для направленного ввода/вывода помогает пользователям увеличить безопасность и надежность систем, а также повысить производительность устройств ввода/вывода в виртуальных средах.

Intel® VT-x с таблицами Extended Page Tables (EPT) ^‡

Intel® VT-x с технологией Extended Page Tables, известной также как технология Second Level Address Translation (SLAT), обеспечивает ускорение работы виртуализованных приложений с интенсивным использованием памяти. Технология Extended Page Tables на платформах с поддержкой технологии виртуализации Intel® сокращает непроизводительные затраты памяти и энергопотребления и увеличивает время автономной работы благодаря аппаратной оптимизации управления таблицей переадресации страниц.

Intel® TSX-NI

Intel® Transactional Synchronization Extensions New Instructions (Intel® TSX-NI) представляют собой набор команд, ориентированных на масштабирование производительности в многопоточных средах. Эта технология помогает более эффективно осуществлять параллельные операции с помощью улучшенного контроля блокировки ПО.

Архитектура Intel® 64 ^‡

Архитектура Intel® 64 в сочетании с соответствующим программным обеспечением поддерживает работу 64-разрядных приложений на серверах, рабочих станциях, настольных ПК и ноутбуках.¹ Архитектура Intel® 64 обеспечивает повышение производительности, за счет чего вычислительные системы могут использовать более 4 ГБ виртуальной и физической памяти.

Набор команд

Набор команд содержит базовые команды и инструкции, которые микропроцессор понимает и может выполнять. Показанное значение указывает, с каким набором команд Intel совместим данный процессор.

Состояния простоя

Режим состояния простоя (или C-состояния) используется для энергосбережения, когда процессор бездействует. C0 означает рабочее состояние, то есть ЦПУ в данный момент выполняет полезную работу. C1 — это первое состояние бездействия, С2 — второе состояние бездействия и т.д. Чем выше численный показатель С-состояния, тем больше действий по энергосбережению выполняет программа.

Enhanced Intel SpeedStep® Technology (Усовершенствованная технология Intel SpeedStep®)

Усовершенствованная технология Intel SpeedStep® позволяет обеспечить высокую производительность, а также соответствие требованиям мобильных систем к энергосбережению. Стандартная технология Intel SpeedStep® позволяет переключать уровень напряжения и частоты в зависимости от нагрузки на процессор. Усовершенствованная технология Intel SpeedStep® построена на той же архитектуре и использует такие стратегии разработки, как разделение изменений напряжения и частоты, а также распределение и восстановление тактового сигнала.

Технология Intel® Demand Based Switching

Intel® Demand Based Switching — это технология управления питанием, в которой прикладное напряжение и тактовая частота микропроцессора удерживаются на минимальном необходимом уровне, пока не потребуется увеличение вычислительной мощности. Эта технология была представлена на серверном рынке под названием Intel SpeedStep®.

Технологии термоконтроля

Технологии термоконтроля защищают корпус процессора и систему от сбоя в результате перегрева с помощью нескольких функций управления температурным режимом. Внутрикристаллический цифровой термодатчик температуры (Digital Thermal Sensor - DTS) определяет температуру ядра, а функции управления температурным режимом при необходимости снижают энергопотребление корпусом процессора, тем самым уменьшая температуру, для обеспечения работы в пределах нормальных эксплуатационных характеристик.

Технология Intel® Quick Resume

Драйвер технологии Intel® Quick Resume (QRTD) позволяет использовать ПК на базе технологии Intel® Viv™ как устройство бытовой электроники, которое можно мгновенно включать и выключать (после первоначальной загрузки, если эта функция активирована).

Технология Intel® Quiet System

Технология Intel® Quiet System позволяет уменьшить уровень шума системы и уровень тепловыделения за счет интеллектуальных алгоритмов контроля скорости вентилятора.

Интегрированная технология Intel® Quick Assist

Технология Intel® Quick Assist обеспечивает работу функций безопасности и ускорения сжатия данных, которые необходимы для повышения производительности и эффективности функционирования центра обработки данных.

Технология Intel® HD Audio

Звуковая подсистема Intel® High Definition Audio поддерживает воспроизведение большего количества каналов в более высоком качестве, чем предыдущие интегрированные аудиосистемы. Кроме того, в звуковую подсистему Intel® High Definition Audio интегрированы технологии, необходимые для поддержки самых новых форматов звука.

Технология Intel® AC97

Технология Intel® AC97 — это стандарт аудиокодека, определяющий высококачественную звуковую архитектуру с поддержкой объемного звука для ПК. Она является предшественницей звуковой подсистемы Intel® High Definition Audio.

Технология Intel® Matrix Storage

Технология Intel® Matrix Storage обеспечивает защиту, производительность и расширяемость платформ настольных и мобильных ПК. При использовании одного или нескольких жестких дисков пользователи могут воспользоваться преимуществами повышенной производительности и пониженного энергопотребления. При использовании нескольких дисков пользователь получает дополнительную защиту от потери данных на случай сбоя жесткого диска. Предшественница технологии хранения Intel® Rapid

Технология Intel® Fast Memory Access

Технология Intel® Fast Memory Access представляет собой усовершенствованную магистральную архитектуру блока контроллеров видеопамяти (GMCH), повышающую производительность системы благодаря оптимизации использования доступной пропускной способности и сокращению времени задержки при доступе к памяти.

Технология Intel® Flex Memory Access

Intel® Flex Memory Access обеспечивает простоту модернизации благодаря поддержке модулей памяти различного объёма, работающих в двухканальном режиме.

Технология защиты конфиденциальности Intel® ^‡

Технология защиты конфиденциальности Intel® — встроенная технология безопасности, основанная на использовании токенов. Эта технология предоставляет простые и надежные средства контроля доступа к коммерческим и бизнес-данным в режиме онлайн, обеспечивая защиту от угроз безопасности и мошенничества. Технология защиты конфиденциальности Intel® использует аппаратные механизмы аутентификации ПК на веб-сайтах, в банковских системах и сетевых службах, подтверждая уникальность данного ПК, защищает от несанкционированного доступа и предотвращает атаки с использованием вредоносного ПО. Технология защиты конфиденциальности Intel® может использоваться в качестве ключевого компонента решений двухфакторной аутентификации, предназначенных для защиты информации на веб-сайтах и контроля доступа в бизнес-приложения.

Intel® Instruction Replay Technology

Технология Intel® Instruction Replay предоставляет расширенные возможности обнаружения и исправления ошибок в конвейере обработки команд процессора. Эта технология не только обнаруживает большее количество ошибок, но и практически мгновенно устраняет их, что позволяет минимизировать задержки при использовании ПО на серверной платформе.

Технология хранения Intel® Rapid

Технология хранения Intel® Rapid обеспечивает защиту, производительность и расширяемость платформ настольных и мобильных ПК. При использовании одного или нескольких жестких дисков пользователи могут воспользоваться преимуществами повышенной производительности и пониженного энергопотребления. При использовании нескольких дисков пользователь получает дополнительную защиту от потери данных на случай сбоя жесткого диска. Эта технология пришла на смену технологии Intel® Matrix Storage.

Intel® Smart Connect Technology

Технология Intel® Smart Connect обеспечивает автоматическое обновление содержимого электронной почты и социальных сетей, когда компьютер находится в режиме сна. Благодаря технологии Intel Smart Connect вам не придется ожидать загрузки обновленной информации после пробуждения компьютера.

Программа Intel® Stable Image Platform (Intel® SIPP)

Программа Intel® SIPP (Intel® Stable Image Platform Program) подразумевает нулевые изменения основных компонентов платформ и драйверов в течение не менее чем 15 месяцев или до следующего выпуска поколения, что упрощает эффективное управление конечными вычислительными системами ИТ-персоналом.
Подробнее о программе Intel® SIPP

Технология Intel® Smart Response

Технология Intel® Smart Response сочетает высокую производительность небольших твердотельных накопителей с большими объемами жестких дисков.

Новые команды Intel® AES

Команды Intel® AES-NI (Intel® AES New Instructions) представляют собой набор команд, позволяющий быстро и безопасно обеспечить шифрование и расшифровку данных. Команды AES-NI могут применяться для решения широкого спектра криптографических задач, например, в приложениях, обеспечивающих групповое шифрование, расшифровку, аутентификацию, генерацию случайных чисел и аутентифицированное шифрование.

Secure Key

Технология Intel® Secure Key представляет собой генератор случайных чисел, создающий уникальные комбинации для усиления алгоритмов шифрования.

Технология Intel® Trusted Execution ^‡

Технология Intel® Trusted Execution расширяет возможности безопасного исполнения команд посредством аппаратного расширения возможностей процессоров и наборов микросхем Intel®. Эта технология обеспечивает для платформ цифрового офиса такие функции защиты, как измеряемый запуск приложений и защищенное выполнение команд. Это достигается за счет создания среды, где приложения выполняются изолированно от других приложений системы.

Функция Бит отмены выполнения ^‡

Бит отмены выполнения — это аппаратная функция безопасности, которая позволяет уменьшить уязвимость к вирусам и вредоносному коду, а также предотвратить выполнение вредоносного ПО и его распространение на сервере или в сети.

Технология Anti-Theft

Технология Intel® для защиты от краж помогает обеспечить безопасность данных на переносном компьютере в случае, если его потеряли или украли. Для использования технологии Intel® для защиты от краж необходимо оформить подписку у поставщика услуги технологии Intel® для защиты от краж.

Что такое сетевой адаптер - определение, функции и типы

Сетевой адаптер, сокращенно NIC, является важным аппаратным компонентом, используемым для обеспечения сетевых подключений. По мере широкого применения на рынке, появляются различные типы сетевых адаптеров, таких как карта PCIe и серверные сетевой адаптер . В этой статье мы подробно рассмотрим этот аппаратный компонент, от сетевого адаптера до ее функций, компонентов и типов.

Что такое сетевой адаптер?

Прежде чем вводить определение сетевого адаптера, необходимо знать, что существует довольно много названий сетевого интерфейса, основанной на привычках в разных регионах, таких как cетевой адаптер ((англ. NIC — network interface controller), также известная как сетевая карта, сетевая плата, Ethernet адаптер — по названию технологии — дополнительное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети. В настоящее время в персональных компьютерах и ноутбуках контроллер и компоненты, выполняющие функции сетевой платы, довольно часто интегрированы в материнские платы для удобства, в том числе унификации драйвера и удешевления всего компьютера в целом.

Функция сетевого адаптера

Определение сетевого адаптера очень простое, но что делает сетевая карта и какова ее функция? В модели систем OSI сетевая карта отвечает за функционирование второго, канального уровня. В связке с драйвером он также обеспечивает работу физического оборудования. Задачу распределения обязанностей между ними каждый производитель решает сам за себя. За канальный уровень кроме того, отвечает модуль ОС (операционной системы). Вместе они выполняют две основные операции: отправку и прием данных из сети к ПК и наоборот, а еще принимают участие в:

• мониторинге входящего/исходящего трафика;

• удаленном изменении конфигурации;

• повышении производительности и назначении приоритетов в сети;

• удаленной активизации с центральной рабочей станции;

• кодировании/декодировании отправленных/принятых данных;

• формировании пакета (режим передачи/приема).

Компоненты сетевого адаптера

Традиционно сетевой адаптер в основном состоит из контроллера, гнезда загрузочного ROM, одного или нескольких портов сетевой карты, интерфейса подключения материнской платы, светодиодных индикаторов, скобки профиля и некоторых других электронных компонентов. Каждый компонент сетевой карты имеет свою уникальную функцию:

Контроллер: контроллер похож на мини-процессор, обрабатывает полученные данные. Будучи основной частью сетевого адаптера, контроллер напрямую определяет производительность сетевой карты.

Разъем загрузочного ROM: этот разъем на плате обеспечивает возможность загрузки ROM. Загрузочное ПЗУ позволяет бездисковым рабочим станциям подключаться к сети, что повышает безопасность и снижает стоимость оборудования.

Порт сетевого адаптера для кабеля/модуля: Обычно этот порт соединяется непосредственно с кабелем Ethernet или модулем, который может генерировать и принимать электронные сигналы, которые накладываются на сетевой кабель или оптический кабель.

Интерфейс шины: этот интерфейс находится на боковой стороне печатной платы, которая служит для соединения между сетевой картой и компьютером или сервером через подключение к их слоту расширения.

Светодиодные индикаторы: Индикаторы помогают пользователям определить рабочее состояние сетевого адаптера, подключена ли сеть и переданы ли данные.

Кронштейн для профиля: На рынке существует два типа кронштейнов для профиля. Один называется кронштейном полной высоты длиной 12см, а другой - низкопрофильным кронштейном длиной 8см. Эта скобка может помочь пользователям закрепить сетевую карту в слоте расширения компьютера или сервера.

Типы сетевых адаптеров

Сетевые адаптеры могут быть классифицированы на различные типы на основе различных функций, таких как интерфейс хоста, скорость передачи и области применения. Следующая часть дает подробности.

Классификация на основе сетевых подключений

В зависимости от способа доступа сетевого адаптера к сети, существуют проводной сетевой адаптер и беспроводной сетевой адаптер. Как видно из названия, проводной сетевой адаптер обычно должен подключать узел к сети с помощью кабеля, такого как кабель Ethernet и оптический кабель. Беспроводной сетевой адаптер часто поставляется с небольшой антенной, которая использует радиоволны для связи с точкой доступа для подключения к беспроводной сети.

Классификация на основе интерфейсов шины

Сетевой адаптер ISA (Industry Standard Architecture: шина ISA была разработана в 1981 году и представляла собой стандартную архитектуру шины для IBM-совместимых устройств. Из-за низкой скорости передачи карт (9 Мбит/с) интерфейс шины ISA больше не является общепризнанным типом, и его трудно найти в современных магазинах.

Сетевой адаптер PCI (Peripheral Component Interconnect: шина PCI была разработана в 1990 году, чтобы заменить предыдущий стандарт ISA. Он имеет фиксированную ширину 32 бита (133 МБ/с передачи данных) и 64 бита (266 МБ/с передачи данных). Этот тип сетевой карты был впервые использован на серверах, а затем постепенно применялся к PC. Сегодня большинство PC не имеют карт расширения, а скорее устройств, интегрированных в материнскую плату. В результате сетевая карта PCI была заменена другими интерфейсами шины, такими как интерфейс PCI-X или USB.

Сетевой адаптер PCI-X (Peripheral Component Interconnect eXtended): PCI-X - это усовершенствованная технология шины PCI. Он работает на 64-битной скорости и способен развивать скорость до 1064 МБ/с. Во многих случаях PCI-X обратно совместим с PCI сетевыми картами.

Сетевой адаптер PCIe (Peripheral Component Interconnect Express): является новейшим стандартом и сейчас популярна на материнских платах компьютеров и серверов. Сетевая карта PCIe доступна в пяти версиях, и каждая версия поддерживает пять типов линий на разных скоростях. Узнайте больше о сетевым картами PCIe, прочитайте текст: Руководство по картам PCIe: все, что вам нужно знать о картах PCI Express.

Сетевой адаптер USB (универсальная последовательная шина): шина USB является стандартом внешней шины. Он имеет три версии с разной скоростью передачи данных и может работать вместе с различными устройствами. Кроме того, беспроводной сетевой адаптер также является типом сетевой карты, которая предназначена для подключения Wi-Fi.

Классификация на основе типа портов

Согласно различным подключенным кабелям, на рынке можно найти четыре типа портов сетевой карты. Порт RJ-45 используется для подключения с помощью кабеля витой пары (например, Cat5 и Cat6), порт AUI используется для толстого коаксиального кабеля (например, кабель AUI для модулей), порт BNC для тонкого коаксиального кабеля (например, кабель BNC) и оптический порт для модуля (например, 10G/25G модуль).

Классификация на основе скорости передачи

Основываясь на различных скоростях, на рынке представлены сетевые карты 10 Мбит/с, 100 Мбит/с, 10/100 Мбит/с, 1000 Мбит/с, 10 Гбит/с, 25 Гбит/с или даже более высокоскоростные. Сетевые карты 10 Мбит/с, 100 Мбит/с и 10/100 Мбит/с подходят для небольших локальных сетей, домашнего использования или повседневных офисов. Сетевой адаптер 1000 Мбит/с обеспечивает более высокую пропускную способность в гигабитной сети. Что касается сетевых адаптеров 10 Гбит/с и 25 Гбит/с или даже более высокоскоростных, они приветствуются крупными предприятиями или центрами обработки данных.

Классификации по областям применения

Сетевой адаптер компьютера: В настоящее время большинство новых компьютеров имеют встроенную сетевую плату, поэтому отдельной сетевой адаптер не требуется. Обычно он поставляется со скоростью 10/100 Мбит/с и скоростью 1 Гбит/с и позволяет одному компьютеру обмениваться данными с другими компьютерами или сетями.

Сетевой адаптер сервера: Основная функция сетевой карты сервера заключается в управлении и обработке сетевого трафика. По сравнению с обычным сетевым адаптером для компьютера, серверным адаптерам обычно требуется более высокая скорость передачи данных, например 10G, 25G, 40G и даже 100G. Кроме того, серверные адаптеры имеют низкую загрузку CPU, поскольку у них есть специальный сетевой контроллер, который может выполнять многие задачи из CPU. Чтобы удовлетворить различные требования пользователей к скорости использования серверных адаптеров, компания FS выпустила адаптеры 10G PCIe и 25G/40G сетевые карты. Эти адаптеры PCIe, созданные на основе контроллера Intel, поддерживают многоядерные процессоры и оптимизируют виртуализацию серверов и сетей.

Заключение

Производительность сетевого адаптера напрямую влияет на скорость передачи данных всей сети. Независимо от того, ищете ли вы сетевые адаптеры для домашнего использования или сетевой адаптер сервера для SMB или центров обработки данных, необходимо понять, что такое сетевой адаптер, компонент и функции сетевой карты, а также типы сетевых карт, прежде чем приобретать сетевой адаптер. Чтобы узнать больше о том, как купить сетевой адаптер, вы можете прочитать этот текст: Как выбрать сетевой адаптер?

Процессор - функция и принцип работы

Процессор - функция и принцип работы

Процессор (Central Processing Unit CPU) представляет собой интегральную схему, работа которой заключается в выполнении программных инструкций — его роль можно сравнить с человеческим мозгом. Процессор контролирует и синхронизирует работу всех устройств в компьютере. Есть несколько характеристик, которые отличают процессоры друг от друга: архитектура (CISC или RISC), количество BITW, обрабатываемых за один цикл (мы говорим, например,16-битный процессор), тактовая частота указана в МГц.

Принцип работы процессора.

Эти заказы разделены на четыре группы:

• для передачи информации
• ритмично-логический
• управление выполнением программы (команды перехода)
• ввод-вывод

Виды процессоров.

6x86MX от Cyrix и IBM

:: Конструкция компьютера

В функциональную структуру процессора входят такие элементы, как:

• совокупность регистров для хранения данных и результатов, регистры могут быть общего или специального назначения

• арифметический блок (арифмометр) для выполнения вычислительных операций над данными

• контроль выполнения программы

• другие системы, которыми производитель оснащает процессор для улучшения его работы.

Размеры элементов
Одним из параметров процессора является размер элементов, составляющих его структуру. Чем они меньше, тем ниже энергопотребление, рабочее напряжение и выше достижимая рабочая частота. Современные процессоры, используемые в персональных компьютерах, выполнены по технологии, позволяющей получить
элемента с размерами менее 45 нм, работающими на частоте в несколько ГГц.

Многоядерные и вспомогательные процессоры
Сегодня большинство процессоров имеют многоядерную структуру.Моделью, положившей начало этой тенденции, стал Intel Pentium D. Настоящим хитом стал Intel Core 2 Duo на архитектуре Conroe (65 нм). Упомянутый процессор базируется на самой современной архитектуре Penryn, выполненной по техпроцессу 45 нм (т.е. расстояние между транзисторами 45 нм). Крупнейший конкурент Intel, AMD, выпустила собственную модель двухъядерного процессора под названием Athlon 64 X2. Однако соперничать с соперником он может только в нижнем ценовом сегменте.Обе компании также предлагают четырехдневные модели (Intel Quad и AMD Phenom).

Компьютер, кроме основного процессора (CPU), имеет вспомогательные процессоры:
сопроцессоры изображения (GPU), звука, арифметические сопроцессоры.

Инструкции процессора
Типичные команды, выполняемые процессором, включают:

копирование данных

o из памяти в регистр

o из регистра в память из-за адресации данных)

арифметические операции

o сложение

o вычитание

o сравнение двух чисел

o сложение и вычитание единицы

o изменение знака числа

r логическая сумма - ИЛИ

r сумма по модулю 2 (симметричная разность) - XOR

r отрицание - НЕ

r сдвиг битов влево или вправо .

Что это такое и как работает процессор?

Процессор, мозг всего компьютера. Что мы знаем о нем? Что мы должны знать? В этом тексте мы постараемся познакомить вас с этим неприметным квадратом , который может стоить несколько тысяч злотых.

Посмотрите оглавление и прочитайте интересующий вас фрагмент:

Бесплатные советы от экспертов AVG — нажмите и загрузите прямо сейчас!

1. Основы

Процессор, по-английски называемый CPU от Central Processing Unit — Центральный процессор — соответствует большинству команд, которые поддерживает наш компьютер.Команды могут быть разными:

• написание буквы на клавиатуре,
• перенос изображения с рабочего стола на экран,
• проигрывание музыки с плеера,
• вычисления в калькуляторе,
• открывает лоток CD/DVD/BR,
• отправка документа на печать.

Практически каждое электронное устройство имеет собственный процессор . На рынке настольного оборудования доминируют два производителя — Intel и AMD. Когда речь идет о мобильных устройствах, к рейтингу следует добавить Apple, NVIDIA и Qualcomm.

Процессор — вид с обеих сторон

Процессор представляет собой металлический квадрат, относительно плоский с одной стороны и утыканный небольшими металлическими ножками с другой. Эти ножки используются для крепления к материнской плате. Охлаждение подключается к плоской части, предварительно правильно нанесенной теплопроводной пастой, которую нельзя недооценивать.

Охлаждение может быть пассивным или активным . Однако чаще всего это охлаждение, состоящее из обоих этих растворов.Итак, у нас есть радиатор, т.е. башня из пластин, и вентилятор для того, который помогает отводить тепло между пластинами. Мы также можем использовать охлаждение водой, газом или сухим льдом. Последние в основном используются для разгона процессора, о чем мы поговорим чуть позже.

Пассивное и активное охлаждение процессора.

2. Технические параметры

В случае с процессорами большое значение имеют два момента. Во-первых, это количество ядер.Теоретически, чем их больше, тем быстрее работает процессор. Идея состоит в том, что каждое ядро ​​может выполнять команду одновременно. Так одноядерный процессор может одновременно работать над одним процессом, а четырехъядерный процессор над четырьмя. Хотя есть процессоры с восемью и десятью ядрами, не все производители могут их использовать.

Во-вторых, тактовая частота процессора. Чем выше значение в ГГц (гигагерцах), тем лучше. Это число является скоростью процессора. Если это 2,7 ГГц, это означает, что одно ядро ​​процессора может обрабатывать 2,7 миллиарда команд каждую секунду.

3,32 или 64?

Самое главное в процессоре - кэш . Именно его размер определяет, 32-битный процессор или 64-битный. Последние быстрее, потому что больший объем памяти позволяет им возвращаться к наиболее часто используемым командам. Такие действия ускоряют весь процесс. Отсюда и разделение приложений и операционных систем. Конечно, все, что запрограммировано на 32 бита, будет работать и на 64 битах, но не наоборот .

4 урок истории

Теперь, когда мы знаем основы, мы можем рассказать вам несколько интересных фактов. Процессоры Intel 4004 в 1971 году были 4-битными и работали на частоте 0,1 МГц . Известный всем в Польше Inte Pentium II 233 MMX в 1997 году уже был 32-битным и работал на частоте 233 МГц. Оба процессора, разумеется, были одноядерными.

В настоящее время вы можете купить Intel Core i7-6950X , который имеет десять ядер, каждое с тактовой частотой 3000 МГц и 64-битной разрядностью. Только из простой математики последний в 300 000 раз быстрее первого. Фактические измерения производительности были бы еще более интересными.

5. Разгон процессора

Ранее мы упоминали о разгоне, поскольку он требует большего охлаждения. Некоторые процессоры можно апгрейдить самостоятельно , точнее их тактовую частоту можно увеличить, чтобы сделать их быстрее.К сожалению, это связано с тем, что они нагреваются гораздо сильнее, и поэтому с этим нагревом надо что-то делать. Теоретически, однако, можно купить более дешевый процессор и сделать его лучше самому.

Однако ответственность за сбой будет лежать на нас, и мы вряд ли сможем претендовать на гарантию. Однако можно немного разогнать процессор, например с 2,2 ГГц до 2,4 ГГц . Это всегда будут дополнительные вычислительные мощности, которые могут улучшить производительность нашего оборудования здесь и там.

6 Встроенная графика

В последнее время можно встретить процессоры со встроенной видеокартой . Чаще всего такие решения используются в ноутбуках, но и в стационарных ПК такие процессоры могут пригодиться, например в офисе. Такие системы полезны, когда мы хотим создать оборудование в основном для работы на нем и только для базовой мультимедиа. Вы также можете разыграть на этих картах. К сожалению, довольно часто производители игр не воспринимают эти чипы всерьез, и хотя они мощные, они не будут работать со всеми играми.

7. Основная плата - важная вещь

Ладно, пошли в магазин, что дальше? Имейте в виду, что , скорее всего, потребуется заменить, если вы заменяете ЦП. Технологии меняются, и материнская плата должна быть совместима. Второе, что с этим связано, так это то, что платы для процессоров Intel чаще всего выпускаются отдельно и для AMD. Однако мы рекомендуем процессоры Intel. Хотя они и дороже, но дают лучший результат. На данный момент есть три основные линейки этих процессоров, которые должны нас заинтересовать: базовая — i3, для средних требовательных — i5 и для людей, ожидающих только лучших результатов — i7 .

8. Какой процессор выбрать?

Если чисто офисная работа, то i3 более чем достаточно. Если мы хотим во что-то поиграть, посмотреть фильм, поиграться с графическими программами, то i5 пригодится. Если мы хотим, чтобы компьютер летал, мы рекомендуем i7 . После выбора «категории» стоит обратить внимание на первую цифру после тире. Чем выше, тем лучше. На данный момент у нас седьмое поколение этих процессоров, лучший будет как у i3-7***. Тогда надо ориентироваться на частоту, помните, что чем выше, тем лучше? Наконец, посмотрите на кошелек и подумайте, что мы можем сделать!

9. Будущее процессоров

На данный момент в теме наблюдается небольшой застой. Разработка стабильная, но очень медленная . Есть разные идеи, как это все изменить, но без конкретики. Долгое время велись исследования встроенной графики , но они казались тупиковыми.

Хотя этот тип систем определенно нашел свой рынок. Также много говорят о том, что игровые приставки тормозят весь процесс разработки железа . Это связано с тем, что игры унифицированы для всех платформ, а значит, вам не нужно большое оборудование, чтобы играть в высочайшей детализации. Посмотрим, как оно будет. Однако пока это не выглядит особенно футуристично.

10. Резюме

Конечно, мы понимаем, что фанаты AMD могут обидеться на наш абзац о рекомендуемых процессорах.Мы будем рады ответить на все ваши вопросы и проблемы. Мы тоже не видим противопоказаний рекомендовать процессоры этой фирмы, которые однозначно дешевле . Мы призываем вас комментировать. Если вам понравился этот текст и вы теряетесь при выборе других комплектующих, обратитесь к мини-гиду по покупке компьютера.

11. Не можете справиться с выбором процессора? Не стесняйтесь спрашивать 🙂

Хотите спросить по поводу процессоров и их покупки? Пожалуйста, не стесняйтесь спрашивать в комментариях, мы постараемся ответить.Неважно, что вам нужно, будь то процессор AMD или Intel, или для офисного компьютера, или игровой монстр. А может вы покупаете ноутбук или смартфон? Мы проконсультируем вас с маленькими и большими процессорами!

Как всегда, мы приглашаем вас оставить комментарий!

___

Статья создана благодаря CORE - польскому дистрибьютору антивирусов AVAST и AVG. AVG PC TuneUP - программа для очистки компьютера. Организуйте файлы и избавьтесь от остаточного мусора на вашем компьютере.

Оценить товар

[Голосов: 8 Среднее: 4.5]

Вам понравилась эта статья?

Подпишитесь на рассылку и не пропустите новые раритеты, советы и конкурсы!

У вас малый или средний бизнес?

Скачать бесплатную электронную книгу - Надежная компания с AVG , которая поможет вам повысить безопасность бизнеса, сэкономить время и деньги.

В нем вы найдете более 30 конкретных статей, благодаря которым вы научитесь быстро и легко заботиться о таких вещах, как безопасная политика паролей, резервное копирование ценных данных, блокировка портов USB, использование удаленного рабочего стола, аварийное восстановление данных с помощью бесплатные инструменты... и многое другое!

Получите электронную книгу прямо сейчас!

Как выбрать игровой процессор - Intel

Помимо основных значений, таких как тактовая частота и количество ядер, есть и другие особенности процессора, на которые стоит обратить внимание.

Встроенная графика

Большинство процессоров Intel® имеют встроенную графическую карту, поэтому они могут отображать графику на экране компьютера, у которого нет отдельного графического процессора (GPU).Встроенные графические карты могут быть полезны, особенно для устранения потенциальных проблем с выделенным графическим процессором.

Также может быть полезно при редактировании или потоковой передаче видео. Например, Intel® Quick Sync Video — это аппаратная функция, встроенная в современные процессоры Intel®, которая позволяет быстро кодировать и декодировать видеофайлы. Это позволяет высвободить системные ресурсы и использовать их для других целей.

без встроенной графики маркируются буквой F (например, Intel® Core™ i7-12700KF).Они предназначены для пользователей, которые будут использовать дискретный графический процессор.

Особенности ноутбука

Возможно, вы удивитесь, обнаружив, что многие ноутбуки обеспечивают производительность на уровне настольных компьютеров во время игры. Даже если вы предпочитаете производительность другим функциональным преимуществам, современные ноутбуки созданы для того, чтобы справляться даже с самыми требовательными компьютерными играми.

При выборе ноутбука обратите внимание на процессор Intel® H, например Intel® Core ™ i7-10750H.Эти процессоры специально разработаны с учетом энергопотребления и времени автономной работы ноутбуков.

Разгон

Еще одним фактором, который следует учитывать при выборе процессора, является разгон.

Разгон ² , также известный как разгон ЦП, представляет собой метод увеличения скорости ЦП. Стабильный разгон достигается с помощью таких инструментов, как Intel® Performance Maximizer (Intel® PM).

Если вы хотите повысить производительность своего оборудования, ищите процессоры с буквой K в конце имени процессора (например, Intel® Core™ i7-12700K). Эта маркировка свидетельствует о том, что рассматриваемый процессор рассчитан на возможность увеличения своего быстродействия за счет разгона. Предполагая, что у вас есть подходящее оборудование, например, подходящие решения для охлаждения, и у вас есть материнская плата, поддерживающая разгон, вы можете наслаждаться более высокими тактовыми частотами, которые позволяет разблокированный процессор.

Все о процессорах

Центральный процессор (ЦП) устройства действует как его мозг, сообщая другим компонентам, что делать. Узнайте больше о различных типах процессоров, от тех, которые идеально подходят для повседневного использования, до тех, которые обеспечивают большую вычислительную мощность для высокопроизводительных задач.

• Процессоры сообщают все, от графических процессоров (GRAPHICS) до дисководов, и отображают, что делать.

• Intel и AMD являются одними из самых популярных производителей, и у каждого из них есть разные серии процессоров.

• Как правило, чем больше номер в серии, тем больше мощности у вас будет для обработки заданий.

• Серия Intel Core i5 и AMD Ryzen 5 отлично подходит для повседневного использования, серия 3 — экономичная, а серии 7 и 9 — хорошие варианты для игр, редактирования видео и фотографий.

• Процессоры часто обновляются, поэтому, если вы покупаете новое устройство, вероятно, у вас последняя версия процессора.

Хотите узнать больше?

Найдите компьютер, который лучше всего соответствует вашим потребностям

Переход на использование ПК с Windows 10

Понимание ЦП и функций и того, как работает ЦП компьютера

Когда мы покупаем персональный компьютер или смартфон, мы уж точно не упустим вопрос о процессоре, используемом в приобретаемом устройстве.

Зачем нам нужно знать типы и типы процессоров, используемых в компьютере или смартфоне? Поскольку процессор является основным компонентом вычислительных устройств и смартфонов, он называется основным компонентом, потому что без процессора устройство не может и не будет работать.Понимание процессора показано ниже.

Общие сведения о процессоре

Понимание процессора

Как уже объяснялось чуть ранее, процессор понимания является основным компонентом компьютеров и смартфонов, который действует как мозг компьютера. Процессор играет наиболее важную роль в компьютерной системе, потому что процессор управляет потоком данных, чтобы избежать сбора данных в компьютерных операциях, управление данными выполняется процессором с использованием очень сложной и точной формулы расчета, управление данными выполняется процессором с использованием временного носителя ОЗУ, потому что процесс процессора очень быстрый.

Процессор

состоят из разных типов, и каждый тип обычно имеет различную форму с разъемом, доступным на материнской плате, поэтому при покупке материнской платы мы должны принести ЦП, который мы должны быть совместимы, а также при покупке ЦП, чтобы принести материнскую плату, которая у вас есть. Но было бы неплохо, если бы вы купили процессор, он также должен купить пару материнских плат одновременно, чтобы не думать о материнской плате.

Если у вас есть правильный процессор для вашей материнской платы, оказывается, что вы не можете гордиться, потому что вам все равно нужно проверить значение TDP процессора, которое должно соответствовать вашей материнской плате.Потому что, если они не совпадают, это может означать, что ваш компьютер будет испытывать проблемы как при загрузке, так и при работе, но в целом ваш компьютер не сможет загрузиться, если эта проблема возникнет.

Самая важная часть процессора разделена на три, а именно:

1. Арифметико-логическое устройство (АЛУ) , является частью процессора, выполняющего арифметические вычисления, которые выполняются в соответствии с инструкциями существующего программного кода.
2. Блок управления (CU), , является частью процессора, которая управляет процессами, происходящими в процессоре, в данном случае действиями ввода и вывода, которые происходят под управлением процессора.
3. Блок памяти (MU) . Это часть ЦП, которая также называется кэшем. Блок памяти представляет собой небольшую память с очень высокой скоростью доступа к категориям.

Функция процессора

По сути, мы, пользователи компьютеров, обладаем достаточными знаниями, чтобы распознавать компоненты процессора, необходимые для обработки данных, это мнение не является неверным, поскольку на самом деле оно содержит текстовый процесс.Следующий процесс управляет входящими данными входной частью, а затем данными в процессе, который производит выходные данные, которые проходят через выходные данные. Но нужно знать, что процессор не может работать сам по себе, потому что ему должны помогать компоненты с такой же минимальной скоростью.

Общие сведения о процессоре

В данном случае компонентами, поддерживающими производительность процессора быстрой обработки, являются RAM (оперативное запоминающее устройство). Почему он должен поддерживаться оперативной памятью? так как основное пространство памяти, такое как жесткий диск, не сможет справиться с обработкой данных, выполняемой процессором, поэтому ОЗУ необходимо в качестве моста между жестким диском и процессором, поэтому данные, обработанные процессором, будут поступать в Оперативная память в первую очередь.

Как это работает Процессор

Скорость обработки процессора возможна до 400 гигагерц, что означает, что процессор на компьютере может выполнять до 4000 миллиардов команд одновременно. Это число является необычным числом в развитии технологий, поскольку многие действия не могут выполняться людьми вручную. Такие термины, безусловно, хорошо понимают геймеры, которые очень обеспокоены характеристиками компьютера, используемого в этом случае, тенденция такова: « Большой процессор ». Это взаимосвязь между игрой и используемым процессором.

Марки процессоров

В нашей разработке как пользователи компьютеров среднего класса знают этих двух волшебных производителей компонентов, а именно Intel и AMD. Два производителя процессоров всегда соревнуются друг с другом, демонстрируя самые совершенные и мощные компьютерные мозги. Мы всегда будем следить за обоими из них при покупке ноутбука, особенно при выборе типа используемого процессора, потому что даже если марка ноутбука одинакова, он не обязательно использует один и тот же процессор.

Поэтому мы должны быть осторожны, когда смотрим на доступные спецификации ноутбука, марку процессора также можно увидеть через наклейку, прикрепленную к нижней части клавиатуры ноутбука, обычно с правой стороны, поскольку они застревают между двумя известными брендами. , если не интел, то амд. Для офисных нужд обычно люди предпочитают Intel, а для графических нужд, таких как студии, геймеры и другие, обычно выбирают AMD. Но на самом деле не от бренда, на который нам нужно смотреть, а от скорости процесса, который нам нужно сделать.

Помимо выбора между процессорами под брендами Intel или AMD, выбор остается за каждым пользователем. Особенно работа должна выполняться самим компьютером. Поэтому с появлением этой статьи читатели должны знать, что такое процессор и из каких частей состоят компоненты процессора. Кроме того, читатель также может узнать о функциях и работе самого процессора, что принесет ему дополнительные новые знания.

- Описание числовой маркировки - Статьи

Процессоры Intel® Core™ 3-го и 4-го поколений

Описание процессоров Intel Core 3-го и 4-го поколений является буквенно-цифровым. За названием бренда и спецификацией серии следует последовательность из четырех цифр. Первая — это поколение процессора, следующие 3 определяют номер SKU. Там, где это возможно, за строкой чисел следует буква, идентифицирующая линию процессора.

Пример:

Intel® Core ™ I7 Процессор - 4600 MQ

Intel® Core ™ - Бренд

I7 - Серия

4 - Поколение

600 - SKU

MQ - Квад -CORE Mobile Mobile Mobile Mobile Mobile - 4 ядра для мобильных устройств

Надпись:

MX - Mobile Extreme Edition

MQ - четырехъядерный процессор для мобильных устройств (Quad-Core mobile)

M - для мобильных устройств (Mobile)

U - с низким энергопотреблением потребление (Ultra-low power)

Y - очень низкое энергопотребление (Extremely low power)

H - Высокопроизводительная графика

R - Высококачественная графика / для стационарных устройств на базе BGA1364 (мобильных)

K - без блокировки (разблокирован)

S — образ жизни с оптимизированной производительностью

T — образ жизни с оптимизированной мощностью

Описание процессоров второго поколения соответствует описаниям поколений 3 и 4.Разница в том, что используется меньше букв.

Пример:

Процесс Intel® Core ™ i7 - 2600

Напись:

K - разблокированный

S - Оптимизированный образ жизни

T - Оптимизация потребления (Power -Optimized Lifevesty)

Предыдущие поколения процессоров Intel® Core™

Описание предыдущих поколений ограничено последовательностью из трех цифр.

Пример:

Процессор Intel® Core™ i7 - 940

Процессор Intel® Core™ 2

Четыре цифры, которым предшествует обозначение поколения Intel® Core™ 2 характеристики процессора. Кроме того, процессоры семейства Intel® Core™ 2 Quad с меньшим энергопотреблением маркируются буквой S на конце

Пример:

Процессор Intel® Core™ 2 Quad Q9550S ​​

Алфавитный обозначения (префиксы):

QX - высокопроизводительный четырехъядерный процессор (настольный/мобильный)

X - высокопроизводительный двухъядерный процессор (настольный/мобильный)

Q - высокопроизводительный четырехъядерный мобильный процессор

E - двухъядерный энергосберегающий o TDP>=55Вт (стационарные устройства)

T - энергосберегающий процессор для мобильных устройств с TDP 30-39Вт

P - энергосберегающий процессор для мобильных устройств с TDP 20-29 W

L - энергосберегающий процессор для мобильных устройств с TDP 12 -19W

U - чрезвычайно энергосберегающий процессор для мобильных устройств с TDP

Процессоры Intel® Atom™

Процессоры семейства Intel® Atom™ маркируются последовательностью из трех цифр.

Дополнительные обозначения:

N Prefix - Процессор класса NetBook

Z Prefix - Мобильное интернет -устройство

Пример:

Intel® Atom ™ N270 Процессор

Rocessors Intel® Celeron® 7