5 процессор деген не
Процессор дегеніміз не? CPU немесе Орталық процессор - бұл компьютердің миды азайтатын миы. Компьютердің видео ойындар ойнаудан бастап, эссе жазуға көмектесетін барлық әрекеттері математикалық нұсқаулар жиынтығына бөлінеді. Процессор осы нұсқауларды алады және оларды орындайды.
Мұны қалай жасайтынының егжей-тегжейі, әрине, көп қарапайым түсіндіруге қарағанда күрделі. Сіз білуіңіз керек ең маңызды нәрсе - бұл процессор компьютердің негізгі математикалық қозғалтқышы.
Процессордың дизайны және өнімділігі
Орталық процессорлар бірдей емес. Қазіргі заманғы процессордың бірінші дұрыс атасы Intel 8086 оның интегралды схемасында шамамен 29 000 транзистор болған. Бүгінгі күні Intel i99900K сияқты процессор 1,7-ден сәл асады миллиард транзисторлар. Процессордың логикалық тізбектері неғұрлым тығыз болса, соғұрлым ол бір сағат циклында орындай алатын нұсқаулардың саны неғұрлым күрделі және көп болады.
«Сағат циклі» ілулі ме? Ия, бұл процессор өнімділігінің басқа негізгі компоненті. Орталық процессор белгілі бір жиілікте жұмыс істейді, процессор сағатының әрбір импульсімен есептеулер циклі орындалады. Егер сіз бірдей CPU-ны алып, оның жылдамдығын екі есеге арттырсаңыз, онда (теория жүзінде) ол екі есе жылдамырақ жұмыс істеуі керек.
Сол 1978 Intel 8086 іске қосылған кезде 5 МГц жиілікте жұмыс істеді. Бұл секундына бес миллион сағат циклі. Intel i9-9900K? Ол басталады 3,6 ГГц-те, бұл 3600 МГц, мүмкіндігінше 5000 МГц-ге дейінгі заттарды айналдыру мүмкіндігі бар.
Процессордың жұмысына тағы бір әжім қосу үшін қазіргі заманғы процессорлар бірнеше «ядролардан» тұрады. Әрбір ядро - бұл тәуелсіз процессордың өзі. Қазіргі уақытта мұндай ядролардың кем дегенде төртеуінің болуы тән, бірақ соңғы кездері қарапайым компьютерлерде алты немесе сегіз ядролық норма болды. Жоғары деңгейлі кәсіби компьютерлер 100 CPU ядросы аймағында болуы мүмкін.
Бірнеше ядролардың болуы процессордың бірнеше нұсқаулар параллельін орындай алатынын білдіреді. Бұл дегеніміз, біздің компьютерлер көп нәрсені бірден проблемасыз жасай алады. Кейбір процессорларда «көп ағынды» ядролар бар. Бұл ядролардың әрқайсысы екі бөлек тапсырманы орындай алады. Intel процессорларында бұл «гипертропинг» деп аталады.
Сонымен, процессордың жалпы өнімділігі төмендегілердің тіркесімінен шығады:
- Бұл транзисторлардың жалпы саны және оның логикалық тізбектерінің дизайны қаншалықты жетілдірілген
- Сағат жиілігі
- Ядро саны
- Жіптер саны
Бұнда, әрине, осы төрт негізгі ойдан гөрі көп нәрсе бар. Дегенмен, бұл процессорды жақсы жұмыс істету үшін төрт негізгі мәселе.
Компьютердегі CPU-ның рөлі
Біз қарастыратын соңғы нәрсе - бұл сіздің компьютеріңізде CPU қандай жұмыс атқаратындығы. Бұл сіздің компьютеріңіздегі жалғыз интегралды микросхема емес. Мысалы, графикалық процессорлар (графикалық өңдеу қондырғылары) көбінесе транзисторлық процессорға қарағанда тығыз болады.
Олар өздерінің салқындату және қуат көздерін, сонымен қатар жадты қажет етеді. Бұл кішкентай қосымша компьютер сияқты! Дыбысты, USB және қатты дискінің трафигін басқаратын чиптер үшін де осылай айтуға болады. Сонымен, процессор неге ерекше? Бұл негізгі себептер:
- Ол кез-келген нұсқауды өңдей алады, GPU тек белгілі бір өңдеу түрлерін орындайды
- Ол барлық басқа компоненттерді біріктіреді, сіздің компьютеріңіз жұмыс істеуі үшін мәліметтерді итеріп, тартады
- Процессор компьютерден белгілі дәрежеде сұралатын барлық жұмыстарға қатысады
Қысқаша айтқанда, процессор - бұл компьютердегі жалпы мақсатқа арналған өнімділіктің ең маңызды компоненті. Мұны қарапайым нәрсе ретінде қабылдамаңыз!
Орталық процессорлардың қысқаша тарихы
Есептеу техникасының тарихы ұзақ және күрделі. Бұл сандық технологиядан, электроникадан немесе тіпті электр энергиясынан гөрі тарихқа қайта оралады. Абакус - бұл процессордың бір түрі. Механикалық калькуляторлар да солай. Үлкен айырмашылық мынада, бұл машиналар тек бір немесе бірнеше математикалық тапсырмаларды орындай алады. Олар емес жалпы мақсат қазіргі заманғы процессор мысалы болып табылатын процессорлар.
Процессорды жалпы мақсаттағы есептеу құрылғысына айналдыратын нәрсе - бұл логиканы пайдалану. 1903 жылы Никола Тесла қақпалар мен ажыратқыштар деп аталатын электр тізбектерін патенттеді. Осы схемаларды қолдана отырып, сіз логикалық операцияларды орындайтын құрылғылар құра аласыз, мұнда сіз машинаны белгілі бір жағдайларда жұмыс істей аласыз.
1940 жылдардың ортасы мен аяғында Уильям Шокли, Джон Бардин және Вальтер Браттайн Bell Laboratories-те жұмыс істей отырып, транзистор деп аталатын құрылғы ойлап тапты және патенттеді. Транзистор - орталық процессордың негізгі құрылыс материалы. Транзисторлар - бұл компьютердің салыстырмалы түрде ұсақ бөлшектері. Транзистор - маңызды өнертабыс, үш өнертапқыш сол үшін Нобель сыйлығымен марапатталды.
Engradio ағылшынша Wikipedia / CC BY-SA
1950 жылдардың аяғында Роберт Нойс пен Джек Килби бір қадам алға жылжып, алғашқы жұмыс жасады интегралды схема. Интегралды микросхема - бұл жартылай өткізгіш материалдың бір бөлігіне интеграцияланған электрондық схемалар жиынтығы. Көп жағдайда бұл материал кремний болып табылады. Адамдар «микрочип» дегенде осылай айтқысы келеді.
Орталық процессор бір немесе бірнеше микрочиптерден тұрады. Бұл маңызды өнертабыс, өйткені миллиардтаған транзисторды бір орталық процессорға салуға болады. Бұл керемет қуатты математикалық қозғалтқыштарды жасайды.
Логикалық қақпалардың, транзисторлардың және интегралды микросхемалардың өнертабыстарын қолдана отырып, бүкіл әлем өзгерді. Қазіргі кезде микрочиптер тек сіздің компьютеріңізде емес. Ал CPU - бұл біз жасай алатын ең жетілдірілген жалпы мақсаттағы микрочиптер.
Немного об архитектуре
Что касается архитектуры RISC-V, то она основана на идее адаптировать создание конкретных микросхем с возможностью выбирать, какие расширения набора команд будут использоваться. В основе архитектуры — свободные система команд и, собственно, сама процессорная архитектура на базе концепции RISC.
Что касается ее особенности, то в описании архитектуры — около 50 стандартных инструкций. Если использовать расширения, можно получить дополнительные 53 инструкции.
Чипы на базе RISC-V стали выпускать не так давно — примерно с 2017 года, не считая всяких прототипов и лабораторных образцов. Начиная с 2018 года, RISC-V Foundation тесно сотрудничает с The Linux Foundation.
RISC-V отлично подходит для работы с приложениями с параллельными вычислениями. К ним, кроме всего прочего, относится машинное обучение, а также ИИ-системы. Именно поэтому сразу несколько компаний разрабатывают процессоры на базе RISC-V. Не сказать, что у всех все идет гладко, но есть и успешные примеры. Можно надеяться, что Esperanto станет одним из них.
Пікір қосу үшін кіріңіз немесе тіркеліңіз!
Пікір қосу үшін кіріңіз немесе тіркеліңіз!
Жүйелік блок – енгізуді шығаруға айналдыру үшін қажет болатын өңдеуші құралдар орналасатын компьютердің негізгі бөлігі. Осы өңдеуші құрылғыларға жүйелік тақта, ішкі дискіенгізгілер және әр түрлі жүйелік жабдық, соның ішінде бейне тақта мен дыбыстауыш тақталар кіреді.Жүйелік блок (Системный блок; system block) - дербес компьютердің негізгі электрондық құрылғылары (процессор, жедел жад, дискілер жөне контроллерлер) мен қоректендіру блогы орналасқан блок. Бұның құрамында сыртқы мәлімет жинақтауыш, кейде дисплей мен пернетақта да орналастырылады; компьютердің орталық құрауыштары (процессор, жедел жад, көмекші схемалар, қоректендіру көздері және қуыс-орындар) қондырылған аналық тақша орналасқан қорап. Артқы жағында әр түрлі шалғай құрылғыларды қосуға арналған ағытпалар (порттар), ал алдыңғы бетінде жарық диодтық индикаторлар бар.
Бейнекарта (Видеокарта; video card) — бейнекамера, бейнемагнитофон немесе кез келген басқа композит сигнал көзінен алынатын бейнемәліметтерді дисплей экранына шығаруға мүмкіндік беретін, компьютерлік графикамен және бейнемәліметтермен жұмыс істеуге арналған құрылғы.
Аналық тақша (Плата материнская; motherboard) — орталық процессор, жедел жад микросхемалары, кеңейту қуыс- орындары және есептеу Машинасының басқа да кейбір жүйелік сыңарлары орналастырылған негізгі мөрлі тақша. Кез келген компьютердің негізгі құрамдас бөлігі. Ӏшкі байланыстарды басқарады және басқа құрылғылармен үзілімдер арқылы әрекеттеседі. Кейде бас немесе жүйелік тақша деп те аталады.
Впервые появилась официальная информация о мобильных процессорах, в этом сегменте компания намеревается предложить «наибольшее за всё время число ядер, потоков и наибольший объём кэш-памяти».
AMD обновила план выпуска новых процессоров на текущий и следующий год, сообщает ряд источников со ссылкой на квартальный отчёт компании. Как уже было подтверждено ранее, первые модели семейства настольных процессоров Ryzen 7000 (Raphael) на базе архитектуры Zen 4 и 5-нм техпроцесса появятся во второй половине года. В следующем году семейство продолжит расширяться новыми моделями, постепенно вытесняя современные настольные процессоры Ryzen 5000 (Vermeer). Теплопакет (TDP) моделей будет начинаться от 65 Вт, процессоры обеспечат поддержку интерфейса PCIe 5-го поколения и оперативной памяти DDR5.
реклама
Впервые появилась официальная информация о следующем поколении мобильных процессоров компании: архитектура Zen 4 ляжет в основу семейств Dragon Range и Phoenix. Оба предназначены для игровых ноутбуков и появятся в 2023 году, в первом случае речь идёт об «экстремальных» высокопроизводительных моделях с толщиной корпуса более 20 мм, во втором — о тонких и лёгких, толщина корпуса менее 20 мм.
Новому семейству Dragon Range компания прочит доминирующую позицию в мобильном сегменте, подчёркивая высокую производительность архитектуры Zen 4, а также, что самое интересное, «наибольшее за всё время число ядер, потоков и наибольший объём кэш-памяти». Звучит интригующе, особенно на фоне действий конкурента по наращиванию количества ядер за счёт применения гибридной архитектуры, у Intel Core i9-12900H в сумме 14 ядер, а значит заявление AMD должно означать появление в ноутбуках, как минимум, 16-ядерных процессоров. В этом семействе модели будут поддерживать DDR5 и обладать TDP 55 Вт и более. В семействе Phoenix модели будут не такими мощными, заявлены пределы TDP от 35 до 45 Вт, и работать они будут с более энергоэффективным типом оперативной памяти LPDDR5. Мобильные процессоры также будут поддерживать PCIe Gen5.
Постепенно в индустрии производства процессоров развиваются альтернативные архитектуры, на базе которых создают весьма примечательные чипы. Так, стартап Esperanto Technologies представил собственную версию RISC-V процессора, причем не обычного, а высокопроизводительного, предназначенного для работы с ИИ-системами и машинным обучением. Мы уже не раз писали об экспериментах в этой отрасли, давайте посмотрим, что это за новинка.
Сіздің жауабыңыз
Ну окей, так что это за процессор такой?
По словам разработчиков, чип отлично подходит для работы в сфере ИИ и машинного обучения.
Название модели — ET-SoC1 (Esperanto Technologies Supercomputer-on-Chip 1), ее разработчики называют AI Inference Accelerator. Появился процессор не вчера, разрабатывается он уже больше года, так что новинкой можно назвать чип условно. Но вот тестироваться сторонними компаниями он стал только сейчас. Из особенностей — 1088 энергоэффективных 64-разрядных ядер RISC-V общего назначения с модулями векторных/тензорных вычислений для оптимизации и ускорения операций, которые связаны с ИИ и машинным обучением. Кроме того, чип включает четыре высокопроизводительных ядра RISC-V, 160 млн байт встроенной SRAM-памяти (152 мегабайта), плюс интерфейсы для подключения flash-памяти и внешних модулей DRAM. Насколько известно, всего в ET-SoC1 23.8 млрд транзисторов.
Одно из достоинств новой разработки — высокая энергоффективность, то есть пониженное потребление энергии при очень высокой производительности. Понятно, что «каждый сверчок хвалит свой шесток, но разработчики утверждают, что создали самый быстрый на данный момент процессор такого типа на базе RISC-V архитектуры.
Максимальная эффективность чипа наблюдается при работе в рекомендательных системах на основе машинного обучения. Если сам процессор настолько хорош, как о нем рассказывают разработчики, то он сможет найти применение в системах гипермасштабируемых ЦОД крупнейших компаний мира. Но, конечно, для того, чтобы произошло, процессор необходимо протестировать — в „полевых условиях“, а не лабораториях компании, которая его разработала. И этим уже занимаются — например, компания Samsung.
Если вы читаете наш блог, вас могут заинтересовать эти тексты:
Процессорлар қалай жасалады?
Қазіргі заманғы процессорлардың өндіріс процесі де сіз күткендей күрделі. Негізгі процесс кремний кристалының үлкен цилиндрлерін өсіруден тұрады. Оның жартылай өткізгіштік қасиеттері оны екілік интегралды микросхема құруға өте ыңғайлы етеді.
Бұл үлкен кристалдар жұқа вафельге кесілген. Содан кейін вафлиді оның қасиеттерін дәл келтіру үшін басқа химиялық затпен «допинг» жасайды. Нано-масштабтағы сұлба содан кейін вафли бетіне фотолитография деп аталатын процесті қолдана отырып жарық түсіреді.
3 жауап
Процессор қандай қызмет атқарады?! Онда айта түсіндіре алмаспын, қарапайым жалпақ тілмен айтқанда процессорды комп.тан алып таста. Не істейтінін түсінесің.
Что говорят представители Samsung
По их словам, чип действительно неплохо справляется с поставленными задачами. Команда тестировщиков из Samsung SDS заявила, что процессор демонстрирует высокую масштабируемость. В целом, об этом говорилось выше, когда мы обсуждали RISC-V, и по словам представителей Samsung, при увеличении количества чипов в системе обработки данных ее производительность быстро растет. Стоит отметить, что это далеко не всегда происходит с традиционными чипами — производительность системы даже с очень большим их количеством растет до определенного момента, после чего дальнейший рост либо очень сильно замедляется, либо и вовсе останавливается. Системы на базе нового чипа показывают же почти линейный рост производительности при масштабировании.
По результатам проведенных тестов оказалось, что ET-SoC1, показывая очень высокую производительность с такими моделями, как ResNet 50, DLRM и Tranformer, потреблял (из расчета на один процессор) всего 20 Вт.
Кроме Samsung, тестировали процессор и в Cambrian-AI Research. По словам представителей этой компании, показатели производительности процессора в ходе тестов продемонстрировали близкие к заявленным разработчиками результаты. Глава команды тестировщиков Карл Фрёйнд (Karl Freund) сообщил, что ядра RISC-V выполняют основную нагрузку, не перекладывая при этом матричные мультипликаторы на MAC-ядра или GPU.
Что дальше?
Положительные отзывы — это, конечно, хорошо, но до коммерческого использования чипа в среде крупных корпораций еще далеко. Сейчас компания Esperanto заявила, что приглашает новых партнеров к тестированию своего чипа для решения самых разных задач, а не только использованию его в рекомендательных системах. Программа тестирования дает возможность партнерам тестировать разные модели, типы данных и вычислительные системы вплоть до 32 кластеров.
До момента, пока на Esperanto не обратят внимание крупнейшие корпорации (что, в принципе, понемногу уже происходит), производителям ИИ-систем вроде Nvidia беспокоиться нечего. Но это только пока, ситуация может измениться в любой момент.
Так уж сложилось, что есть процессоры, которые лучше использовать для новых сборок, тогда как в продаже имеются идеальные кандидаты на обновление готовой системы. Если говорить о первом случае, то это прежде всего связано с ценой комплектующих и желании получить перспективный компьютер, который в будущем также можно будет обновить. Например, в 2021 году состоялся переход между поколениями, когда впервые пользователям стала доступна оперативная память стандарта DDR5. Предполагается, что даже через несколько лет вы сможете усилить свою сборку за счёт более мощного процессора. В худшем случае просто нужно будет заменить материнскую плату, а оперативная память останется. А вот с апгрейдом не всё так просто. Здесь выгоднее всего смотреть в сторону AMD. Платформа АМ4 вышла давно, а владельцев первого поколения процессоров Ryzen предостаточно. Сегодня у них есть отличный шанс усилить свой компьютер благодаря более мощным камням последнего поколения.
реклама
Получается, что цена самого процессора не всегда играет решающее значение в чём мы сегодня и убедимся. Предлагаем вам изучить подборку от 6 мая, выбрав наиболее подходящий для вас камень, или собрать что-то новое. Начнём с неумирающего Ryzen 7 5800X. Нам кажется, что это и есть тот идеальный кандидат на обновление производительной системы, о котором мы говорили выше. Стоит такое удовольствие 33 590 рублей, но нужно ещё докупить хороший кулер. По сравнению с Ryzen 7 1700X, налицо огромный скачок в производительности. Особенно заметно это будет в играх с использованием неплохой видеокарты.
А вот Core i5-12600 – это как раз тот случай, когда есть возможность собрать действительно продвинутый игровой компьютер, не потратив на это целое состояние. Это нетребовательный камень, который намного холоднее версии с разблокированным множителем. При этом здесь доступна тактовая частота в 4.8 ГГц, что позволяет получать высокие показатели в играх. Можно обойтись простеньким кулером, как и бюджетной материнской платой. Не нужно ломать голову над оперативной памятью, а всё остальное зависит от ваших потребностей.
Core i7-11700F неплох как для новой сборки, так и для обновления вашей системы, на которой томится что-то типа Core i3-10300. Увы, вы не получите огромного прироста производительности в играх, но 8 ядер могут сыграть решающую роль в рабочих задачах, поэтому такой сценарий не стоит сбрасывать со счетов. А вообще Core i7-11700F интересен тем, что магазины пытаются избавляться от материнских плат прошлого поколения. Это позволяет взять как откровенно бюджетную модель, так и что-то среднее, но с неплохим потенциалом за небольшие деньги.
Впервые ниже 30 000 рублей опустился Ryzen 7 5700G. Здесь вас ждут все преимущества архитектуры Zen 3 вкупе с лучшей интегрированной графикой на планете. Это звучит громче, чем есть на самом деле, ведь встроенный графический чип не позволяет играть во все современные игры. И всё же, это отличное предложение, которое позволяет собрать универсальный компьютер без серьёзных вложений.
Пікір қосу үшін кіріңіз немесе тіркеліңіз!
Процессор деген компьютердегі барлық қызметті атқарып тұрған адамның миы сияқты құрылғы, арифметикалық-логикалық қызметтер атқарады. процессорды CPU американдық компаниялар Intel, AMD жасап шығарады.
ОЗУ деген қысқа мерзімге мәлімет сақтауға арналған. компьютерде жасалып жатұан операциялардың бәрң осы озуда сақталады. компьютерді өшіргенде бәрі кетіп қалады.
Материнская плата деген компаның орталық астанасы. Процессор, озу, слоттар, жесткий диск бәрң соған қосып жалғанады.
Видеокарта деген графикалық ақпараттардың қалыпты жұмыс істеуіне арналған. Видео және ойындардың графикасына жауап беретін құрылғы осы.
Процессорлар қалай жұмыс істейді?
Орталық процессордың барлық принциптері негізделген екілік код. Адамдар сандарды жүйені пайдаланып бейнелеуге бейім 10-негіз немесе ондық санау жүйесі. Әр санның орын мәндері он есе жоғарылайды. Сонымен, «111» саны он, бір және оннан тұрады.
Компьютерлер және олардың процессорлары 10-шы базаны мүлдем түсіне алмайды. Транзисторлар қосулы немесе сөндірулі принциптерімен жұмыс істейді. Демек, сіз олардан құрастырған логикалық қақпалар тек осы екі күймен жұмыс істей аласыз. Сондықтан, негізінен, процессорлар жұмыс істейді екілік код. Бұл санау жүйесінде әртүрлі орын мәндері бар. Оның орнына 1, 10, 100, 1000 және т.с.с. болса, орын мәндері 1,2,4,8,16,32,64,128 және т.с.с.
Сонымен, «111» екілік санында ондық сандар 7-ге тең болар еді, өйткені 1,2 және 4 қосқанда. Егер сандардың кез-келгені нөлге тең болса, оны өткізіп жіберіп, келесі 1-дің орын мәнін қосасыз. Осылайша сіз кез-келген ондық мәнді көрсете аласыз. Екілік сандар көбінесе оңнан солға қарай оқылатынына назар аударыңыз, сондықтан «1» орын мәні оң жақта болады.
Мөлдір етіп жасау үшін оны кестеге орналастырайық:
Екілік мәндер | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 | 256 |
Екілік сандағы ондық сан 7 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Неліктен ондық санға 7 санын қосатынын көрдіңіз бе? 23 санын жасайық:
Екілік мәндер | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 | 256 |
Екілік сандағы ондық сан 7 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Сонымен, 111 «7», ал «11101» 23-ке тең, себебі екілік санда бесінші орын 16-ға тең. Өте керемет, дұрыс па? Ондық тәсілмен жазуға болатын кез-келген мүмкін санды осылай өрнектеуге болады. Бұл транзисторлардан жасалған компьютерлер кез-келген сандармен де жұмыс істей алады дегенді білдіреді.
Читайте также: