ЦП - это ужасно сложная аппаратная часть. Даже самые слабенькие Atom-процессоры от Intel содержат более 40 миллионов транзисторов на куске кремния размером с ноготь.
Когда вы представляете процессор, вы, вероятно, думаете о небольшом квадрате монтажной платы с металлическим корпусом, установленным на нем. Это процессорный пакет. Корпус не снимается, но если бы вы его разберёте, то обнаружите один или несколько маленьких квадратиков кремния под ним. Это штампы, который содержит функциональные возможности процессора.
В любой компьютерной системе наиболее важным компонентом является процессор, который также обычно называют микропроцессором. Компьютерный процессор обрабатывает информацию и интерфейсы со многими другими системными элементами для извлечения данных для обработки и возврата обработанных данных.
Скорость компьютерного процессора является важным фактором в определении производительности ПК, то есть как быстро выполняются инструкции.
Процессор также является одним из самых дорогих компонентов на материнской плате. Это очень тонкое и чувствительное устройство , поэтому с ним следует обращаться с осторожностью. Сам процессор представляет собой плоскую пластину из кремния, состоящую из миллионов транзисторов, протравленных на кремниевую пластину, чтобы сформировать огромную схему компьютерной логики.
Керамическая или металлическая крышка размещается над микросхемой для ее защиты и для отвода тепла к радиатору. На это защитное керамическое или металлическое покрытие обычно наносят информацию о процессоре.
Что же содержит процессор?
Ядра.
Процессор может содержать один или несколько блоков обработки. Каждый блок называется ядром . Ядро содержит , блок управления и регистры, Обычно компьютеры имеют два (двух), четырех (четырех) или больше ядер. Процессоры с несколькими ядрами имеют больше возможностей для запуска нескольких программ одновременно.
Вот так выглядит процессор Сore 2 Duo под микроскопом.
Однако удвоение количества ядер не будет просто удваивать скорость компьютера. Процессорные ядра должны взаимодействовать друг с другом по каналам, и это увеличивает некоторую дополнительную скорость.
Тактовая частота.
Тактовая частота - указывает на то, как быстро процессор может работать. Это измеряется в мегагерцах(МГц) или гигагерц(гГц) и соответствует количеству инструкций/циклов, с которыми процессор может справиться за секунду. Процессор 2 ГГц выполняет два миллиарда циклов в секунду. Более быстрый процессор использует больше энергии и создает больше тепла.
Как правило, на компьютере установлена максимальная тактовая частота, но эту скорость можно изменить в настройках BIOS компьютера, Некоторые люди увеличивают тактовую частоту процессора, чтобы попытаться заставить их работать быстрее - это называется разгон .
Существуют ограничения на то, как быстро процессор может работать, и его схема не всегда может справиться с разгонной скоростью. Если часы говорят процессору выполнять слишком быстро, обработка не будет выполнена до выполнения следующей инструкции. Если ЦП не может идти в ногу с темпом часов, данные повреждены, Процессоры также могут перегреваться, если они вынуждены работать быстрее, чем они были предназначены для работы.
Кэш.
Кэш - это небольшой объем памяти, который является частью процессора. Он используется для временного удержания инструкций и данных, которые процессор может повторно использовать.
Блок управления процессора автоматически проверяет кеш для инструкций перед запросом данных из ОЗУ. Извлечение инструкций и данных из ОЗУ - относительно медленный процесс. Передача их и из кэша занимает меньше времени, чем передача в оперативную память и обратно.
Чем больше кэш-памяти, тем больше данных можно хранить ближе к процессору.
Кэш бывает первого, второго и третьего уровня, соответственно L1,L2 и L3
L1 обычно является частью самого чипа CPU и является самым маленьким и самым быстрым для доступа. L2 и L3 кэши больше чем L1 . Это дополнительные кеши, построенные между ЦП и ОЗУ. Иногда L2 встроен в процессор вместе с L1. Извлечение данных из L2 и L3 занимает немного больше времени, чем из L1. Чем больше памяти L2 и L3 доступно, тем быстрее может работать компьютер.
Графическое ядро
Во многие современные процессоры встраиваются графические ядра, которые играют роль видеокарты. Даже если в компьютере нет видеокарты, процессор с графическим ядром будет выполнять её функции
В этой статье я привёл только основные компоненты процессоров на самом деле их куда больше.