Prosessortyper og hastigheter

En prosessor administrerer nesten alle funksjonene til en datamaskin. Funksjonen til en prosessor er å sende og motta data, og å få datamaskinen til å fungere bra. For det må du gi kommandoer. Advanced Micro Devices (AMD) og Intel er de ledende prosessorprodusentene som produserer både PC-er og bærbare datamaskiner og mobile enheter. Ulike typer prosessorer utfører forskjellige funksjoner med forskjellige hastigheter, avhengig av hvilken type system de kjører på.

Hver type prosessor har en annen funksjonalitet, selv om det er likheter mellom forskjellige typer. Klar til å lære mer om CPU-er? La oss starte!

Innholdsindeks

Prosessortyper og hastigheter

Mikroprosessoren er komponenten på den personlige datamaskinen som utfører selve behandlingen av dataene. Det er en sentral prosesseringsenhet (CPU) som passer i en mikrochip, og har en veldig kompleks svitsjekrets som utfører enkle instruksjoner veldig raskt.

Mikroprosessorens integrerte kretspakke inneholder en silisiumbrikke som inneholder millioner av transistorer og andre komponenter laget av dette materialet. Fordi brikkens transistorer er veldig små, kan til og med en liten mengde høyspentstrøm (for eksempel statisk elektrisitet) ødelegge en brikke.

Av denne grunn må alle storskala integrerte kretsløp håndteres på en måte som minimerer muligheten for statisk elektrisk støt.

Med så mange kretsløp som er lagret i et så lite område, produserer mikrobrikkene mye varme og krever kjølesystemer for å forhindre at brikken overopphetes. På datamaskinens hovedkort er CPU-brikken dekket av et stort, finnet metall-kjøleri for å tillate luftstrøm fra kjøleviftene å frakte varmen.

Generelt kan vi si at en mikroprosessor er en CPU integrert i en liten silisiumbrikke som består av tusenvis av små komponenter som dioder, transistorer og motstander, som fungerer sammen.

Prosessortyper

Både Intel og AMD produserer prosessorer for en rekke systemer. Intel produserer Core-, Pentium-, Atom- og Celeron-prosessorfamiliene for stasjonære datamaskiner, mens vi på den andre siden finner AMD Athlon, Sempron og Ryzen-prosessorer.

Hver prosessor produsert av Intel eller AMD har spesifikke funksjoner og leverer spesifikke systemer, for eksempel PCer eller arbeidsstasjoner på et kontor. Hver prosessor tilpasser seg en bestemt datamaskin, enten den er montert, bygget fra bunnen av eller oppdatert.

CPU-en som oftest brukes på PC-er, er laget av Intel. Siden IBM valgte Intel 8088-brikken for den originale IBM-PCen, har de fleste PC-kloner brukt noen av Intel-serien CPUer.

Apples Macintosh-serie av datamaskiner brukte opprinnelig Motorola 68000-serien med mikroprosessorer. Men Motorola CPUer bruker et annet sett med instruksjoner enn Intel CPUer, så det er ikke lett å kjøre PC-programvare på en Mac og omvendt (men overføring av datafiler er ikke noe problem.)

Ulike typer mikroprosessorer blir forklart nedenfor.

8085 mikroprosessor

Bilde via Wikipedia

8085 mikroprosessoren ble designet av Intel i 1977 ved hjelp av NMOS-teknologi.

Konfigurasjonene til denne mikroprosessoren er 8-bits databuss, 16-biters adressebuss, som kan adressere opptil 64 kb, 16-bits teller og stabelpeker (SP). De seks-biters registerene er arrangert i paret BC, DE og HL. Mikroprosessoren 8085 krever en 5 volt strømforsyning.

8086 mikroprosessor

Bilde via wikipedia

Denne mikroprosessoren ble også designet av Intel. Det er en 16-bits prosessor med 20 adressebusslinjer og 16 datalinjer med 1 MB lagring. Mikroprosessoren 8086 består av et kraftig sett med instruksjoner, som lar operasjoner som multiplikasjon og deling enkelt utføres.

Mikroprosessoren 8086 har to driftsformer, som er maksimal modus og minimum modus. Maksimal driftsmodus brukes for systemet som har flere prosessorer. Minste driftsmodus brukes for systemet som har en enkelt prosessor. Egenskapene til denne mikroprosessoren blir forklart nedenfor.

Funksjoner på 8086 mikroprosessoren

De viktigste egenskapene til mikroprosessoren er følgende:

• For å forbedre ytelsen til denne mikroprosessoren er det to prosesser i rør, som er i fasen med å skaffe og utføre instruksjoner. Hentesyklusen kan overføre dataene i 6 byte av instruksjoner og lagres på en linje. Utførelsesstadiet er ansvarlig for å starte instruksjoner. Mikroprosessoren 8086 består av 2900 transistorer og har 256 vektoriserte avbrudd.

Klokkehastighet i en mikroprosessor

Klokkehastigheten måles i syklusenheter per sekund, som kalles Hertz (Hz). Datamaskinbrett og CPU-er fungerer med hastigheter på millioner og milliarder av Hertz, megahertz (MHz) og gigahertz (GHz).

Intel- og AMD-prosessorer bruker forskjellige interne design, så å sammenligne for eksempel en 2, 4 GHz AMD-prosessor med en 3, 0 GHz AMD-prosessor indikerer at 3, 0 GHz AMD-prosessoren kjører raskere; Men å sammenligne to 2, 4 GHz-prosessorer laget av AMD og Intel viser ikke hvilken som fungerer raskere.

For å fungere deler prosessoren en oppgave i flere trinn. Vanligvis kjører Intel-prosessorer flere stadier, og gjør derfor mer arbeid og tar lengre tid enn AMD-prosessorer å fullføre oppgaver.

De digitale brikkene på hovedkortet holdes synkronisert med hverandre av klokkesignalet (en sekvens av pulser) på hovedkortet.

Du kan tenke på det som en "hjerteslag" av datamaskinen. Jo raskere klokken tikker, jo raskere vil datamaskinen kjøre; men klokken kan ikke løpe raskere enn hastigheten på brikkene, siden de i dette tilfellet vil mislykkes.

Etter hvert som brinteknologien har forbedret seg, har hastigheten som brikkene kan løpe akselerert. CPU kjører raskere enn resten av hovedkortet (som synkroniseres med en brøkdel av CPU-hastigheten).

Øk hastigheten

Men når du søker i markedet etter en prosessor, er det en liste over ting du må vurdere. Tradisjonelt er det eneste de fleste forbrukerne ser på Gigahertz- kraften.

Mange av disse menneskene vet nok ikke engang hva det betyr (det er antall klokkesykluser en prosessor fullfører på et sekund, i milliarder), men det er en enkel ting å sammenligne.

De siste årene har gitt en ekstra funksjon: boosthastigheten. De fleste grafikk- og behandlingsenheter har nå en klokkehastighet og en "boosthastighet". Intel kaller denne Turbo Boost; AMD kaller det Boost Clock.

Denne nye mikroprosessorteknologien forbedrer ytelsen automatisk, øker kjernenes hastighet og oppnår dermed bedre effektivitet.

Mikroprosessor klassifisering

I utgangspunktet aksepteres 5 klassifiseringer av mikroprosessorer:

CISC

Bestillinger kan utføres i forbindelse med andre aktiviteter på lavt nivå. Den utfører i hovedsak oppgaven med å laste opp, laste ned og gjenopprette data til og fra minnekortet. Annet enn det gjør den også komplekse matematiske beregninger innenfor en enkelt kommando.

Denne prosessoren er designet for å minimere antall instruksjoner per program og ignorere antall sykluser per instruksjon. Kompilatoren brukes til å oversette et høyt nivå språk til forsamlingsnivå, fordi lengden på koden er relativt kort og ekstra RAM brukes til å lagre instruksjonene.

CISC prosessorarkitektur

Det er designet for å senke minnekostnadene, fordi det kreves mer lagring i store programmer, noe som resulterer i en høyere minnekostnad. Hvis du vil overskride dette antallet instruksjoner per program, kan du redusere antall instruksjoner ved å integrere operasjonene i en enkelt instruksjon.

CISC-prosessorfunksjoner

Denne prosessoren består av forskjellige adresseringsmodus:

• Den har et stort antall instruksjoner. Det tar flere sykluser å utføre en instruksjon. Logikk for instruksjonskoding er kompleks Flere adresseringsmodus når en instruksjon er nødvendig.

RISC

RISC er forkortelse for redusert instruksjonssett datamaskin og er designet for å redusere utførelsestiden ved å forenkle datamaskinens instruksjonssett.

Disse typene brikker produseres basert på funksjonen der mikroprosessoren kan utføre små oppgaver innenfor en bestemt kommando. På denne måten fullfører du flere kommandoer med en raskere hastighet.

I mikroprosessoren krever hvert sett med instruksjoner bare en klokkesyklus for å implementere resultatet i en jevn driftstid. Derfor reduserer det effektiviteten for flere kodelinjer, så det krever ekstra RAM for å lagre instruksjonene. Kompilatoren brukes til å konvertere språkinstruksjonssettet på høyt nivå til et dataspråk.

RISC prosessorarkitektur

Denne typen prosessorer brukes til det høyoptimaliserte instruksjonssettet, og RISC-prosessorapplikasjoner er for bærbare enheter på grunn av deres energieffektivitet. Egenskapene til denne prosessoren blir forklart nedenfor.

RISC-prosessorfunksjoner

Noen av de viktigste og viktige egenskapene til RISC-prosessoren er som følger:

• Det er enkle instruksjoner i RISC-prosessoren Består av antall registre og færre transistorer. Last & lagre instruksjoner brukes for å få tilgang til minneplassering. Denne prosessoren har en sykluskjøring

superscalar

Dette er en prosessor som kopierer maskinvaren til mikroprosessoren for å utføre flere oppgaver samtidig. De kan brukes til aritmetikk og som multiplikatorer. De har flere driftsenheter og utfører derfor mer enn en kommando, og gir stadig mange instruksjoner til overflødige driftsenheter i prosessoren.

ASIC

Det brukes til spesifikke formål i stedet for generelle formål. I begynnelsen brukte ASICs dørmatrise-teknologi. Moderne ASIC-er har ofte 32-bit prosessorer, Flash, RAM-blokker, ROM, EEPROM, så vel som andre typer moduler.

DSP (digital signalprosessor)

De brukes til å kode og dekode videoer eller for å konvertere digitale videoer til analoge og analoge til digitale. De trenger en mikroprosessor som er utmerket ved matematiske beregninger. Brikkene i denne prosessoren brukes i ekkolodd, radarer, hjemmekinoanlegg, mobiltelefoner og TV-apparater.

Vi anbefaler å lese Hvordan velge en prosessor raskt og enkelt

Komponentene som kreves for denne prosessoren er et programmert minne, dataminne, inn / ut og en datamaskin. Denne prosessoren er designet for å behandle det analoge signalet digitalt. Denne prosessen gjøres med jevne mellomrom og konverterer spenningen til digital form.

Bruksområdene til denne prosessoren er produksjon av lyd og musikk, prosessering av videosignaler og akselerasjonen av 2D- og 3D-grafikk. Eksempelet på denne prosessoren er TMS320C40.

Spesielle prosessorer

Spesielle prosessorer er designet for noen spesielle prosessorer, og noen av dem blir forklart nedenfor.

prosessor

Den kan håndtere den praktiske funksjonen mange ganger raskere enn normale mikroprosessorer. Eksempelet på koprocessoren er den matematiske koprocessoren, og noen av dem er 8087, som brukes sammen med 8086; 80287, som brukes sammen med 80286; og 80387, som brukes sammen med 80386.

Inngang / utgang prosessor

Denne prosessoren vil ha sitt eget lokale minne. Den brukes til å kontrollere I / O-enheter med deltakelse fra CPU. Eksempler på inn / ut-prosessoren er DMA-kontroll, tastatur- og musekontroll, grafisk skjermkontroll og SCSI-portkontroll.

trans

Denne prosessoren har også et eget lokalt minne og har også koblinger for å koble en sender til en annen for kommunikasjon mellom prosessorer.

Transputeren brukes til enkelt prosessorsystem eller kan kobles til eksterne koblinger for å redusere byggekostnadene og øke ytelsen. Noen eksempler på denne prosessoren er flytende punktprosessorer som T800, T805 og T9000.

Er hastighet viktig?

Hver faktor er viktig, og hastigheten kom ikke til å gjøre mindre. Men vi kan ikke sammenligne hastigheten (GHz eller MHz) mellom forskjellige arkitekturer. Det er en feil å likestille en Pentium 4 på 2, 8 GHz med et Pentium av de siste årene med samme frekvens. Det evolusjonære spranget i IPC (instruksjoner per syklus) er avgrunnen.

Det mest korrekte ville være å klassifisere hver prosessor etter sin kategori. Vi kan også finne tilfeller som på grunn av et "stramt budsjett" utstyrer PCen din med en low-end prosessor og fortsetter å trekke med den til du oppgraderer til en high-end en.

Intel Pentium & Celeron / AMD Ryzen 3 / APU

Prosessorer med denne hastigheten er ideelle for grunnleggende daglige aktiviteter, for eksempel: e-post, surfing på nettet, kontorpakke og til og med god ytelse som media / HTPC-sentre. Når det gjelder Pentiums, kan Ryzen 3 og APU gi en flott ytelse som spiller i 720p eller 1080 oppløsning hvis den er utstyrt med et anstendig grafikkort.

Intel Core i3 / AMD Ryzen 5 Quad Core

Dette hastighetsområdet passer perfekt for nettlesing, arbeider med e-post, kjører forretningsprogrammer som pasientstyringssystemer og multitasking generelt. Denne kategorien fungerer bra for den gjennomsnittlige kontordatamaskinen eller brukere som ikke ønsker å bruke mye penger på sin Gaming PC, men ønsker å oppgradere datamaskinen sin i fremtiden.

For øyeblikket har åttende generasjon Intel Core i3 4 kjerner som gir oss et pluss ytelse (sammenlignet med syvende generasjon) og kan gi oss mye glede med en Nvidia GTX 1050 Ti eller GTX 1060 på 3 eller 6 GB. Interessant er også firekjernens AMD Ryzen 5 1400 som fungerer veldig bra som en 4 × 4-prosessor. Mens AMD Ryzen 5 1600 / 1600X er perfekte for spill og streaming, siden det ikke er veldig vanskelig å overklokke dem på 3, 9 eller 4 GHz.

Intel Core i5 / Intel Core i7 og AMD Ryzen 7

Innenfor mainstream-plattformen er toppen av serien. Hvis du trenger en super kraftig datamaskin, ideell for å spille med de høyeste krav, jobbe med superkraftige databaser og multimedia redigering, må du ha en datamaskin med høy ytelse. Personlig gir 8. generasjon Intel Core i7 og AMD Ryzen 7-serien (med 3, 8 eller 4 GHz overklokke) brutale ytelser for spill og arbeid.

Uten tvil er de et flott alternativ for en entusiastisk plattform som Intel Core i9 eller AMD Threadripper med mye høyere beløp. Med dette avslutter vi artikkelen om alle detaljene du bør vite om prosessorer. Blant dem typene som eksisterer og hastighetene?