Види процесорів і навіщо вони потрібні

Немаловажне питання від користувачів, який я відкладав на потім, що таке процесор в комп`ютері? Центральний процесор (CPU) - найважливіша частина апаратного забезпечення будь-якого комп`ютера, що відповідає за виконання необхідних арифметичних операцій, заданих програмами, координує роботу всіх, без винятку, пристроїв комп`ютера.

Безумовно, процесор - серце кожного комп`ютера. Саме процесор виконує інструкції програмного забезпечення, що використовується на персональному комп`ютері, обробляє набір даних і виробляє складні обчислювальні операції. Головними характеристиками процесора є: продуктивність, тактова частота, енергоспоживання, розрядність, архітектура і кеш.

Отже, ми з вами зрозуміли, що таке процесор, але які бувають види і для чого потрібен процесор в комп`ютері? Давайте, про все по порядку. відомо, що процесори бувають одноядерні і багатоядерні. Багатоядерним процесором називається центральний процесор, що містить два (і більше) обчислювальних ядра, розміщених на одному невеликому процессорном кристалі або в одному загальному корпусі. Звичайний процесор має тільки одне ядро. Епоха одноядерних процесорів потроху відходить у минуле. За своїми характеристиками вони, в цілому, програють багатоядерним процесорам.

Наприклад, тактова частота средненького двоядерного процесора нерідко може бути набагато нижче частоти непоганого одноядерного процесора, але через поділ завдань на "обидві голови", Різниця в результатах стає несуттєвою. Двоядерний процесор Core 2 Duo з тактовою частотою 1,7ГГц легко зможе обскакати одноядерний Celeron з тактовою частотою 2,8ГГц, адже продуктивність залежить не від однієї лише частоти, а й від кількості ядер, кеша і інших чинників.

На сьогоднішній момент на світовому комп`ютерному ринку лідирують два найбільші виробники процесорів - корпорація Intel (її частка на сьогодні порядку 84%) і компанія AMD (близько 10%). Якщо поглянути на історію розвитку центральних процесорів, то можна побачити досить багато цікавого. Починаючи з появи перших настільних комп`ютерів, основним способом підвищити продуктивність було планомірне підвищення тактової частоти.

Це досить очевидно і логічно. Однак всьому є межа і частоту неможливо нарощувати до нескінченності. На жаль, зі збільшенням частоти починає нелінійно зростати тепловиділення, що досягає, в кінцевому підсумку, критично високих значень. Поки вирішити цю проблему не допомагає навіть застосування більш тонких технічних процесів в створенні транзисторів.

Intel і AMD Чи існує вихід з цієї дуже непростої ситуації? Незабаром вихід був знайдений в застосуванні декількох ядер в одному кристалі. Вирішено було застосувати варіант процесора "2 в 1". Поява на ринку комп`ютерів з такими процесорами викликало цілий ряд суперечок. Чи потрібні багатоядерні процесори? Чим вони кращі за звичайні процесорів, що мають одне ядро? Може компанії-виробники просто хочуть отримати додатковий прибуток? Зараз вже можна впевнено відповісти: багатоядерні процесори потрібні, за ними майбутнє. У найближчі десятиліття неможливо уявити прогресу в цій галузі без застосування багатоядерних процесорів.

Багатоядерні процесори, чим же хороші? Використання таких процесорів можна порівняти із застосуванням декількох окремих процесорів для одного комп`ютера. Ядра знаходяться в одному кристалі, вони не є повністю незалежними (наприклад, використовують загальну кеш-пам`ять). При застосуванні наявного програмного забезпечення, створеного спочатку для роботи з одним ядром, такий варіант дає відчутний плюс. Ви зможете запустити одночасно два (і більше) ресурсомісткі завдання без найменшого дискомфорту. Однак, прискорення єдиного процесу - завдання для цих систем практично непосильне. У підсумку, ми отримуємо майже той же одноядерний процесор з невеликим плюсом у вигляді можливості задіяння декількох програм одночасно.

Як же бути? Вихід з цієї делікатної ситуації цілком очевидний - потрібна розробка нового покоління програмного забезпечення, здатного задіяти одночасно кілька ядер. Необхідно якось распараллелить процеси. У реальності це виявилося досить непросто. Звичайно, деякі завдання, можливо, досить легко распараллелить. Наприклад, щодо просто можна распараллелить кодування відео і аудіо.

Тут в основі знаходиться набір однотипних потоків, відповідно, організувати їх одночасне виконання - завдання досить проста. Виграш існуючих багатоядерних процесорів в рішенні задач кодування перед "аналогічними" одноядерними буде пропорційний кількості цих ядер: якщо два ядра, то вдвічі швидше, чотири ядра - в чотири рази, 6 ядер - в шість разів. На жаль, переважну частину важливих завдань распараллелить набагато складніше. У більшості випадків необхідна серйозна переробка програмного коду.

Уже кілька разів від представників досить потужних комп`ютерних компаній звучали радісні висловлювання про вдалу розробці оригінальних багатоядерних процесорів нового покоління, які здатні самостійно розділяти один потік на групу незалежних потоків, але, на превеликий жаль, ніхто з них поки не продемонстрував жодного подібного робочого зразка.

Кроки комп`ютерних компаній на шляху до масового використання багатоядерних процесорів досить очевидні і немудрі. Основним завданням цих компаній є вдосконалення процесорів, створення нових перспективних багатоядерних процесорів, ведення продуманої цінової політики, спрямованої на зниження цін (або стримування їх зростання). На сьогодні, в середньому сегменті двох провідних світових комп`ютерних гігантів (AMD і Intel) можна побачити дуже широке розмаїття двоядерних і чотириядерних процесорів.

При бажанні, можна знайти ще більш наворочені варіанти. Радує те, що важливий крок на шляху до користувача починають робити самі розробники сучасного програмного забезпечення. Багато останні гри вже обзавелися підтримкою двох ядер. Найпотужнішим з них практично життєво важливий мінімум двоядерний процесор для забезпечення і підтримки оптимальної продуктивності.

Окинувши поглядом прилавки кращих комп`ютерних магазинів, проаналізувавши стан справ з асортиментом, можна сказати, що загальна картина зовсім не погана. Виробникам багатоядерних процесорів вдалося досягти досить високого рівня випуску придатних кристалів. Цінова політика ними проводиться досить розумна. За існуючими цінами видно, що, наприклад, збільшення числа ядер процесора в два рази зазвичай не призводить до подвійного підвищення ціни такого процесора для покупця. Це дуже розумно і цілком логічно. До того ж, багатьом абсолютно ясно, що при збільшенні кількості ядер центрального процесора вдвічі продуктивність в середньому зростає далеко не в стільки ж разів.

Тим не менш, варто визнати, що, незважаючи на всю тернистому шляху до створення ще більш досконалих багатоядерних процесорів, альтернативи йому в найближчому доступному для огляду майбутньому просто-напросто немає. Рядовим споживачам, які бажають йти в ногу з часом, залишається лише своєчасно модернізувати свій комп`ютер, застосовуючи нові процесори зі збільшеним числом вбудованих ядер, виводячи таким способом загальну продуктивність на більш високий рівень. Різні одноядерні процесори ще успішно застосовуються в мобільних телефонах, нетбуках і іншій техніці.

Якщо ви не знаєте, де він знаходиться, читайте статтю: "Де знаходиться процесор в комп`ютері". Напишіть в коментарях який у вас процесор?