Асноўныя характарыстыкі працэсара кампутара

Тэрмін «вылічальная прылада» цяпер вядомы кожнаму школьніку. У гэтым няма нічога дзіўнага, бо нават у гадзінах можна выявіць элементы камп'ютэрных сістэм. Магчымасць выконваць матэматычныя вылічэнні забяспечваецца адмысловымі мікрасхемамі з высокай ступенню інтэграцыі транзістараў - працэсарамі. Асноўныя характарыстыкі мікрапрацэсара (CPU), у прыватнасці, вызначаюць хуткасць выканання ім аперацый. Менавіта таму ўладальнікам персанальных кампутараў так важна разбірацца ў гэтым пытанні.

Сёння мы разгледзім, якія асноўныя характарыстыкі працэсара і прывядзем рэкамендацыі, якія дазваляюць самастойна абраць аптымальную мадэль. Паняцце «характарыстыкі» ўключае ў сябе як унутраныя асаблівасці, так і знешнюю канструктыўную рэалізацыю. Асноўныя характарыстыкі працэсара - гэта, перш за ўсё, яго разраднасць; колькасць складнікаў элементаў; хуткасць выканання аперацый і пр.

Паняцце «разраднасць" паказвае на колькасць інфармацыі, якая можа быць апрацавана за такт (адну аперацыю). Двайковы разрад называецца бітам. 8 біт складаюць 1 байт. Сучасныя цэнтральныя працэсары могуць апрацоўваць ад 32 да 64 біт. Спецыяльныя ж віды працэсараў могуць характарызавацца любой іншай разраднасцю (4, 128 і інш.). Зараз у кампутарнай тэхніцы ўсё часцей выкарыстоўваюцца 64-бітныя вылічэнні.

Выбіраючы CPU, заўсёды трэба ўлічваць асноўныя характарыстыкі працэсара. Любы ўладальнік кампутара ведае, што хуткадзейнасць ўсёй сістэмы шмат у чым вызначаецца тактавай частатой мікрапрацэсара. На рынку можна сустрэць ідэнтычныя мадэлі, якія адрозніваюцца адна ад іншай толькі частатой працы. Тактавая частата ўскосна паказвае на колькасць найпростых аперацый, што выконваюцца мікрасхемай за адзінку часу (звычайна секунду). Задаецца спецыяльным тактавай генератарам, затым апрацоўваецца электроннымі схемамі (памнажаецца). Бо гаворка ідзе аб частаце, то відавочна, што дадзены параметр вымяраецца ў мегагерца (МГц) і гігагерцы (Ггц). Так, пры іншых роўных умовах, мадэль з частатой 3 Ггц працуе хутчэй, чым 2,5 Ггц.

Асноўныя характарыстыкі працэсара не вычэрпваюцца разраднасцю і частатой. Пры выбары CPU неабходна звяртаць увагу на колькасць ядраў. Паняцце «шмат'ядравы працэсар» з'явілася адносна нядаўна, літаральна на вачах аднаго пакалення карыстальнікаў. Бо фізічна немагчыма бясконца павышаць тактавую частату ў кожнай новай мадэлі, вытворцы прынялі рашэнне аб'яднаць у адзіным корпусе некалькі ідэнтычных мікрапрацэсараў. Так і з'явіліся шмат'ядравыя CPU. Услед за гэтым асаблівым чынам сталі аптымізаваць праграмы, таму зараз мае сэнс набываць толькі шмат'ядравыя мадэлі. Уласна, нават многія мабільныя тэлефоны ўжо выкарыстоўваюць двух'ядравыя працэсары.

На выніковае хуткадзейнасць ў велізарнай ступені аказвае ўплыў памер кэш-памяці. У адрозненне ад звыклых модуляў аператыўнай памяці, транзістары кэша размешчаны непасрэдна ў тым жа самым корпусе, што і ядра. Гэта дазваляе забяспечыць высокую хуткасць абмену дадзенымі. Існуюць тры ўзроўню кэш-памяці: L1, L2 і L3 (прыводзяцца ў парадку павелічэння аб'ёму). Лічыцца, што павелічэнне кожнага з іх на 20% прыводзіць да росту хуткадзейнасці на 50% .Напрыклад, калі раней аб'ём L2 ў 256 КБ лічыўся уражлівым, то цяпер нікога не здзівіць многомегабайтным кэшам другога ўзроўня. Выбіраючы CPU, варта аддаць перавагу мадэлі з вялікім аб'ёмам кэш-памяці. Звярніце ўвагу, што L3 выкарыстоўваецца не ва ўсіх мадэлях (пры захаванні высокай хуткасці разлікаў).

Наступная характарыстыка - гэта асаблівасць архітэктуры. Вызначаецца распрацоўшчыкам, у спецыфікацыі паказваецца як кодавае назву лінейкі - Liano, Sandy Bridge і пр. Так, кожнае новае пакаленне працэсараў аднаго і таго ж вытворцы валодае больш высокай хуткадзейнасцю (пры іншых роўных умовах).