Na kojem se računalnom uređaju podaci obrađuju? Računalni procesor

Na kojem se računalnom uređaju podaci obrađuju, što ona prima? Kako se taj proces provodi? Kakav se uređaj koristi? Koje su izgledi za njegov razvoj?

Što je procesor računalo?

To je mikroprocesor (integrirani krug) ili elektronička jedinica koja izvršava upute stroja (jednostavno, kod programa). To je glavni dio računalnog hardvera. Ponekad se dodaju prefiks "mikro;" u svoje ime. Ovo je poseban računalni uređaj dizajniran za obradu informacija. Idemo malo u povijest. U početku, pojam "procesorski uređaj" opisao je posebnu klasu logičkih strojeva koji su bili potrebni za izvođenje složenih računalnih programa. Postupno je ime cijelog uređaja prebačeno na svoj dio. Implementacija, arhitektura i izvođenje procesora od njihovog nastanka su se mnogo puta mijenjali. No funkcionalnost je ostala ista kao i prije. Pri ocjenjivanju svakog uređaja potrebno je uzeti u obzir sljedeće parametre: performanse, frekvenciju sata, potrošnju energije, arhitekturu, standarde litografskog procesa. Ovo je mjesto gdje računalo obrađuje podatke.

planovi

Računalo kao univerzalni uređaj za obradu informacija stalno se poboljšava. Sve više govore da će uskoro moderni procesori doći do njihovih fizičkih granica, pa će se njihov materijalni dio radikalno promijeniti. Postoje takve varijante:

1. Molekularna računala. To su računalni sustavi koji će koristiti sposobnosti molekula (teoretski - organski). Oni koriste ideju realizacije mogućnosti atoma i njihovog mjesta u prostoru.
2. Optička računala. U njima elektrona će se koristiti za prijenos signala pomoću fotona.
3. Kvantna računala. Teoretski, njihov rad će se temeljiti na kvantnim efektima. Sada se aktivno razvijaju radne verzije takvih procesora. Ova tehnologija obrade računalnih informacija smatra se najperspektivnijim.

Mit o megahercetu

Malo o načelima obrade informacija od strane računala. Među običnim korisnicima, široko rasprostranjena tvrdnja da veća brzina sata ima procesor, to je veća učinkovitost koju može pohvaliti. Zapravo, ovo nije sasvim točno. Takva se tvrdnja može primijeniti samo na one procesore koji imaju iste arhitekture i mikroarhitekture.

Što je u Ruskoj Federaciji?

Može li se sada pohvaliti nečim? Sada većina istraživačkih centara i poduzeća elektronika industrija konsolidirana u holding društvu "RosElectronics". Osnovana je 1997. godine. U vrijeme njezina stvaranja bilo je 33, a sada 123 poduzeća. Specijalizirani su za razvoj i industrijsku proizvodnju elektroničke opreme, opreme i materijala. Također se može stvoriti poluvodičke uređaje i tehničkih sredstava komunikacije. U većini njih proizvodi određene proizvode, no pokušaji ulaska na masovno tržište (iako nisu baš uspješni).

Potrošnja energije procesora

Često se to naziva njihovim Ahilova peta. Dakle, prvi procesori s x86 arhitekturom potrošili su izuzetno malu količinu energije (u usporedbi s modernim uzorcima), čiji je volumen obično iznosio udio vat. S povećanjem broja tranzistora i frekvencijom sata, ovaj se parametar značajno povećao. Sada se možete sastati s predstavnicima koji trebaju pružiti 130 W, i nema sumnje da su dizajneri već razvijaju "čudovišta", što je potrebno još više. Prije toga, faktor potrošnje energije bio je beznačajan. No, od tada su se načela računalne obrade podataka promijenila, kapacitet uređaja je povećan. Sada procesor ima značajan utjecaj na evolucijske procese:

1. Potrebno je poboljšati proizvodne tehnologije kako bi se smanjila potrošnja energije procesora.
2. Trebali biste tražiti nove materijale koji će smanjiti propuštanje struja.
3. Potrebno je raditi na smanjenju napona na napajanje jezgre procesora.
4. Staklo se pojavljuje s velikim brojem kontakata, čiji je broj veći od 1000. Potrebno je osigurati snage procesorima.
5. Izgled uređaja mijenja se. Dakle, kristal se s vanjske strane pomaknuo prema unutra, kako bi olakšao proces uklanjanja topline.
6. Postoje inteligentni sustavi koji dinamički mijenjaju napon napajanja. Mogu utjecati na učestalost jezgri i pojedinih procesorskih jedinica da bi privremeno onemogućili ono što se ne koristi.
7. Temperaturni senzori su integrirani u kristal, kao i sustavi za sprečavanje pregrijavanja. Oni smanjuju frekvencija procesora, A čak ga mogu zaustaviti ako se prekine neko lice.
8. Bilo je načina za uštedu energije, koji "eutaniziraju" procesore u prisutnosti niskog opterećenja.

Procesor uređaja računalo je teško, a potrošnja energije izaziva još jedan izazov uz nuspojave. To je oko njih i sada će biti razgovor.

Radna temperatura procesora

Još jedna važna karakteristika. Označava maksimalnu dopuštenu temperaturu koja može biti na površini procesora ili kristala poluvodiča, kada je moguće normalno raditi. To izravno ovisi o kvaliteti hladnjaka i zagušenja. Kada temperatura prelazi preporučeni maksimum, nema jamstva o normalnom radu. Većina procesora normalno funkcionira ako je manja od 85 ° C. Ako je temperatura veća, stvorena je osnova za pogreške u radu programa ili se računalo može objesiti. U nekim slučajevima mogu se pojaviti nepovratne promjene u samom procesoru. Moderni modeli obično prate pregrijavanje i ograničavaju njihova svojstva. Ovo je mjesto gdje računalo obrađuje podatke.

Rasipanje topline procesora i uklanjanje topline

Kako smanjiti negativne učinke povećanja stupnjeva? Za rasipanje topline koriste se aktivni hladnjaci i pasivni radijatori. Svaki od načina ima svoje prednosti i nedostatke.

Mjerenje i prikaz temperature procesora

Ali kako su uređaji znali da trebaju promijeniti tu osobinu? U sredini poklopca nalazi se poseban temperaturni senzor koji može biti toplinska dioda, termistor ili tranzistor s zatvorenim kolektorom i bazom.

zaključak

Dakle, koji se uređaj koristi za obradu informacija na računalu? Tako je, računalni procesor. Sada znate odgovor ne samo na ovo pitanje, već i osobine ovog uređaja i postojeće probleme i perspektive. Dakle, postoje informacije o tome kako funkcionira takva važna komponenta složenog tehničkog sustava i u kojim se informacijama računalnih uređaja obrađuje.