W jakim urządzeniu komputerowym przetwarzane są informacje? Procesor komputerowy

W jakim urządzeniu komputerowym przetwarzane są informacje, które otrzymuje? Jak przebiega ten proces? Jakiego rodzaju urządzenie jest używane? Jakie są perspektywy rozwoju?

Czym jest procesor komputerowy?

To jest mikroprocesor (układ scalony) lubelektroniczna jednostka, która wykonuje instrukcje maszynowe (po prostu kod programów). Jest to główna część sprzętu komputerowego. Czasami do nazwy dodawany jest przedrostek "micro-". Jest to specjalne urządzenie komputerowe przeznaczone do przetwarzania informacji. Przejdźmy trochę do historii. Początkowo termin "procesor" opisywał specjalną klasę maszyn logicznych, które były potrzebne do wykonywania złożonych programów komputerowych. Stopniowo nazwa całego urządzenia została przeniesiona do jego części. Implementacja, architektura i wykonanie procesorów od ich powstania zmieniły się wiele razy. Ale funkcjonalność pozostała taka sama jak poprzednio. Przy ocenie każdego urządzenia należy wziąć pod uwagę następujące parametry: wydajność, częstotliwość taktowania, zużycie energii, architekturę, standardy procesu litograficznego. W tym miejscu komputer przetwarza informacje.

Perspektywy

Komputer jako uniwersalne urządzenie przetwarzająceinformacje są ciągle ulepszane. Coraz częściej mówią, że wkrótce nowoczesne procesory osiągną swoje fizyczne ograniczenia, więc ich materialna część zmieni się radykalnie. Istnieją takie warianty:

1. Komputery molekularne.Są to systemy komputerowe, które wykorzystają możliwości cząsteczek (teoretycznie - organiczne). Wykorzystują ideę realizacji możliwości atomów i ich lokalizacji w przestrzeni.
2. Komputery optyczne. W nich elektrony będą wykorzystywane do przesyłania sygnałów za pomocą fotonów.
3. Komputery kwantowe.Teoretycznie ich praca będzie oparta na efektach kwantowych. Teraz działające wersje takich procesorów są aktywnie rozwijane. Ta technologia komputerowego przetwarzania informacji jest uważana za najbardziej obiecującą.

Mit o megahercach

Trochę o zasadach przetwarzania informacjikomputer. Wśród zwykłych użytkowników powszechne twierdzenie, że im wyższa jest prędkość zegara ma procesor, tym większa wydajność może się pochwalić. W rzeczywistości nie jest to całkowicie prawda. Takie twierdzenie można zastosować tylko do tych procesorów, które mają te same architektury i mikroarchitektury.

Co jest w Federacji Rosyjskiej?

Czy ona może teraz pochwalić się czymś? Obecnie większość centrów badawczych i przedsiębiorstw przemysłu elektronicznego jest skonsolidowana w holdingu "RosElectronics". Zostało założone w 1997 roku. W momencie jego powstania było 33, a teraz 123 przedsiębiorstwa. Specjalizują się w rozwoju i produkcji przemysłowej sprzętu elektronicznego, wyposażenia i materiałów. Można również tworzyć urządzenia półprzewodnikowe i sprzęt komunikacyjny. W większości z nich produkują określone produkty, ale są próby wejścia na rynek masowy (choć niezbyt udany).

Zużycie energii przez procesory

Często nazywa się to ich piętą achillesową. Tak więc pierwsze procesory z architekturą x86 zużywały niezwykle mało energii (w porównaniu do nowoczesnych próbek), których objętość zwykle stanowiła ułamek wata. Wraz ze wzrostem liczby tranzystorów i częstotliwości taktowania, parametr ten znacznie się zwiększył. Teraz możesz spotkać się z przedstawicielami, którzy muszą dostarczyć 130 watów, i nie ma wątpliwości, że biura projektowe już rozwijają "potwory", które potrzebują jeszcze więcej. Poprzednio współczynnik zużycia energii był nieznaczny. Ale od tego czasu zmieniły się zasady komputerowego przetwarzania informacji, zwiększyła się pojemność urządzeń. Teraz procesor ma znaczący wpływ na procesy ewolucyjne:

1. Konieczne jest ulepszenie technologii produkcji w celu zmniejszenia zużycia energii przez procesor.
2. Powinieneś poszukać nowych materiałów, które zmniejszą prądy upływowe.
3. Konieczne jest pracowanie nad obniżeniem napięcia w celu zasilania rdzenia procesora.
4. Pojawiły się gniazda z dużą liczbą kontaktów, których liczba jest większa niż 1000. Są one potrzebne, aby zapewnić moc procesorom.
5. Zmienia się układ urządzeń. Tak więc kryształ przesunął się na zewnątrz wewnątrz, aby ułatwić proces usuwania ciepła.
6. Istnieją inteligentne systemy, które dynamicznie zmieniają napięcie zasilania. Mogą wpływać na częstotliwość rdzeni i poszczególnych jednostek procesora, aby tymczasowo wyłączyć to, co nie jest używane.
7. Czujniki temperatury są zintegrowane w krysztale, a także systemy zapobiegające przegrzaniu. Zmniejszają częstotliwość procesora, a także mogą zatrzymać go całkowicie, jeśli zostanie przekroczona pewna twarz.
8. Były tryby oszczędzania energii, które "eutanizowały" procesory w obecności małego obciążenia.

Urządzenie procesora komputera jest skomplikowane, a zużycie energii rzuca jeszcze jedno wyzwanie wraz z efektami ubocznymi. Chodzi o nich i teraz będzie rozmowa.

Temperatura robocza procesora

Kolejna ważna cecha. Wskazuje maksymalną dopuszczalną wartość temperatury, która może znajdować się na powierzchni procesora lub kryształu półprzewodnika, gdy możliwe jest normalne działanie. Jest on bezpośrednio zależny od jakości radiatora i zatorów. Gdy temperatura przekroczy zalecane maksimum, nie ma gwarancji normalnej pracy. Większość procesorów działa normalnie, jeśli jest mniejsza niż 85 ° C. Jeśli temperatura jest wyższa, powstaje podstawa do błędów w działaniu programów lub komputer może się zawiesić. W niektórych przypadkach mogą wystąpić nieodwracalne zmiany w samym procesorze. Nowoczesne modele zwykle monitorują przegrzanie i ograniczają ich charakterystykę. W tym miejscu komputer przetwarza informacje.

Odprowadzanie ciepła z procesorów i usuwanie ciepła

Jak zmniejszyć negatywne skutki wzrastających stopni? Do rozpraszania ciepła stosowane są aktywne chłodnice i pasywne kaloryfery. Każdy ze sposobów ma swoje zalety i wady.

Pomiar i wyświetlanie temperatury procesora

Ale w jaki sposób urządzenia wiedzą, czego potrzebujązmienić tę charakterystykę? W środku pokrywy zainstalowany jest specjalny czujnik temperatury, którym może być dioda termiczna, termistor lub tranzystor z zamkniętym kolektorem i podstawą.

Wniosek

Więc jakie urządzenie jest używane do przetwarzaniainformacje w komputerze? Zgadza się, procesor komputera. Teraz znasz odpowiedź nie tylko na to pytanie, ale także na specyfikę tego urządzenia i istniejące problemy i perspektywy. Pojawiają się zatem informacje o tym, jak działa tak ważny element złożonego systemu technicznego oraz w jakim przetwarzane są informacje o urządzeniu komputerowym.