Процессор

Введение набора инструкций ММХ оправдало себя, позволив ускорить работу многих программ без принципиального ускорения процессора. Следующим шагом в этом направлении развития процессоров стало добавление еще одного набора инструкций, предназначенного для дальнейшего ускорения современных задач — аудио- и видеофайлов, 3D, игр и т.д. Такой набор инструкций называется SIMD (Single Instruction Multiple Data — обработка набора данных за одну инструкцию процессора). Процесс этот можно представить подобно тому, как преподаватель, читая лекцию, обращается ко всей аудитории, а не к каждому студенту отдельно. Первой технологию SIMD реализовала фирма AMD в процессорах К6-2 и К6-3 в мае 1998 года. Их дополнительный набор инструкций называется 3DNow! Он позволяет на некоторых задачах опередить подобный процессор без 3DNow! той же частоты в 3-4 раза при условии, что программное обеспечение поддерживает это расширение. В процессор Athlon был встроен набор Enhanced 3DNow!, расширенный по сравнению с «обычным» 3DNow!

ММХ (Multi Media extension) — это набор дополнительных возможностей процессора для работы мультимедийных программ. Этот набор существенно ускоряет программы, создающие сложную графику (особенно анимационную) или обрабатывающие звук, при условии, что в. них обеспечена работа с ММХ-процессором. Все процессоры, выпускаемые в настоящее время, поддерживают ММХ.

Эта технология стала использоваться в процессорах Intel Pentium 4 с тактовой частотой выше 3,06 ГГц и на всех Pentium 4 с шиной 800 МГц (модели с тактовой частотой от 2,4 ГГц, имеющие индекс «С»), а также процессорах Хеоп. Также данная технология стала вновь применяться в новых процессорах Core i7, где каждое ядро процессора делится еще на два, в итоге на логическом уровне получаем 8-ядерный процессор. Суть технологии HyperThreading состоит в том, что в одном процессоре формируются два логических процессора. Операционная система видит два процессора вместо одного. Хотя два логических процессора — это не два реальных физических, в данном случае увеличивается эффективность выполнения параллельных вычислений. Применение HyperThreading имеет большое значение для систем моделирования трехмерных объектов или для программ видеоредактирования. Все современные операционные системы, работающие с многопроцессорными компьютерами, поддерживают технологию HyperThreading (Windows 2000, ХР, Vista, Linux).

Для охлаждения процессора нужно обязательно приобретать дополнительный теплоотвод, называемый радиатором. Теплоотводы могут быть пассивными и активными. Пассивные представляют собой простой радиатор, который крепится к корпусу процессора с помощью особого клея или специальной мастики. До появления процессоров 486 никаких вентиляторов вообще не требовалось. Условием хорошей работы пассивного радиатора является воздушный поток, огибающий ребра радиатора. А источником такого потока является вентилятор блока питания компьютера или встроенный в корпус вентилятор. Поэтому в случае применения пассивного теплоотвода надо обратить внимание на то, чтобы шлейфы комплектующих находились на максимально возможном удалении от радиатора процессора, не препятствуя его охлаждению.

Корпус процессора имеет немаловажное значение. В первую очередь, от его конструкции зависит, какую материнскую плату необходимо приобретать, что, в свою очередь, сказывается на цене всей системы.

До 2000 года корпорации Intel и AMD использовали конструкцию процессоров, выполненную на основе плат или картриджей.

Все процессоры с конца 90-х годов имеют внутреннюю кэш-память (или просто кэш). Кэш — это быстродействующая память, в которую переносятся команды и данные, непосредственно обрабатываемые процессором. В современных процессорах встроена кэш-память двух уровней — первого (L1) и второго (L2). С содержимым кэша L1 процессор работает несколько быстрее, а объем кэша L2 обычно несколько больше. Обращение к кэш-памяти происходит без состояния ожидания, т.е. кэш-память первого уровня (встроенный кэш) работает на частоте процессора.

При покупке процессора все же главным критерием являются его технические характеристики, а не цена. У каждого процессора есть достоинства и недостатки. Поэтому, когда нужно сделать выбор, какой фирмы взять процессор, нужно сравнить технические характеристики однотипных процессоров и сделать правильный выбор, учитывая цели, для которых он приобретается.

До недавнего времени цифра после названия процессора (например, Celeron-1400 или Pentium 2,4) всегда обозначала частоту, на которой работал процессор. Затем корпорация AMD для процессоров Athlon ХР начала ставить в их название большее число. Это так называемый Р-рейтинг, указывающий частоту процессора корпорации Intel того же поколения, работающего с аналогичной производительностью.

Частота работы ядра процессора называется внутренней, и именно эта частота определяет скорость его работы. Весь обмен данными с материнской платой процессор производит на другой, внешней частоте — частоте системной шины (англ. FSB, Front side bus).

Для процессоров недавнего прошлого частота внешней шины составляла 100, 133, 166 или 200 МГц — эти значения и указывались в описании характеристик процессоров.

Итак, совершим небольшой экскурс в историю. Процессоры делятся на поколения, существенно отличающиеся друг от друга возможностями и скоростью. Каждое поколение способно выполнять те же программы, что и предыдущее, но с каждым поколением процессор получает все новые возможности.

Эти поколения (вплоть до поколения Р6) определялись выпуском процессоров фирмой Intel, в свое время создавшей процессор 8088 для первых IBM PC. Следующим вторым поколением стал процессор Intel 80286 (или просто 286). Третье поколение называлось соответственно 386. Это первый 32-разрядный процессор, который положил начало семейству процессоров IA-32 (32-bit Intel Architecture).