Studiind această temă veți fi capabil
-să recunoști procesorul
-să enumerați tipurile de procesoare
-să explicați principiul de funcționare a procesorului
-să argumentați importanța procesorului într-un calculator.
Procesorul sau CPU (Central Processing Unit) e creierul calculatorului. E cel mai important component din calculator. El "gândeste" si construieste toate datele.
Cel mai important aspect la un procesor e viteza, mai specific frecventa lui, care se masoara in GHz (gigahertzi). Cu cat are frecventa mai mare, cu atat mai bine, deoarece cu atat "pulseaza" si "macina" datele mai repede.
Un procesor actual are pana la 4 GHz (4000 MHz).
Arhitectura procesorului (forma lui interioara) e pe 32 de biti, sau pe 64 de biti, (sau mai vechi, pe 16 biti, 8 biti.).
Cei doi mari producatori de procesoare sunt Intel si AMD. Procesoarele lor sunt foarte diversificate, de exemplu, Intel are foarte multe modele printre care Celeron, Pentium, Core 2, Core i3, Core i7, Core i9, etc.
AMD are Phenom, Athlon, Sempron, Opteron, etc.
Cel mai rapid procesor la ora actuala (ianuarie 2020) fiind Core i9.
Cum functioneaza?
Procesorul primeste biti (0-urile si 1-urile) care apar fara sens de pe hard disk sau din memorie (RAM) si le trimite inapoi pe ecran sau pe oricare mediu de stocare dupa ce le-a aranjat intr-o forma ordonata pe care o intelegem, forma care este dictata de instructiunile care au fost scrise de tipul care a facut programul.
Datele sunt luate din hard disk sau alte medii de stocare si sunt trimise in RAM de unde le proceseaza. Apoi trimite rezultatul pe ecran prin placa video, sau sunetul prin placa audio.
Procesorul "gandeste" totul din memoria RAM, deoarece este aproximativ de 1000 de ori mai rapida decat hard disk-ul, in cazul in care am putea pune hard-disk-ul in considerare ca spatiu de procesare. Oricum, calculatoarele nu sunt construite sa poata functiona fara RAM.
Procesorul primeste instructiunile de la programele din memorie si le proceseaza intr-o cantitate de milioane pe secunda, instructiuni care au fost scrise de programator linie cu linie. O instructiune are nevoie de un numar fix de cicluri (adica de hertzi). (O instructiune este o linie de cod dintr-un program, care e data procesorului sa o... proceseze.).
Procesorul e constituit din mai multe unitati care se leaga intre ele. Fiecare unitate, sector din CPU e specializat sa faca o anumita treaba. Procesorul nu e doar un chip si gata. Procesorul e, de fapt... computerul.
Compatibilitate
Asigura-te ca placa de baza suporta procesorul pe care vrei sa-l pui. Te poti insela, pentru ca procesoarele sunt foarte asemanatoare intre ele, iar un singur tip de procesor (de exemplu i3) poate fi produs pentru mai multe tipuri de socket. De aceea trebuie sa te uiti atent la detalii.
Tipuri de procesoare
In trecut, un procesor insemna un nucleu. Acesta era standardul, ca si cum ai zice om cu un singur creier.
Dar in 2004 AMD a lansat primul CPU dual-core. De atunci se pot categoriza procesoarele dupa numarul de nuclee:
Single Core - Procesor cu un singur nucleu
Dual Core - Procesor cu doua nuclee
Triple Core - Procesor cu trei nuclee
Quad Core - Procesoare cu patru nuclee (de exemplu Intel Core i7)
Octa Core - Procesoare cu opt nuclee
Procesoarele sunt produse pe/pentru mai multe tipuri de socket-uri (sloturi):
Procesoare 775 (Intel)
Procesoare 1151 (Intel)
Procesoare 1155 (Intel)
Procesoare 1156 (Intel)
Procesoare 1366 (Intel)
Procesoare 2011 (Intel)
Procesoare 2066 (Intel)
Procesoare AM2 (AMD)
Procesoare AM3 (AMD)
Procesoare AM3+ (AMD)
Procesoare AM4 (AMD)
Procesoare FM1 (AMD)
Procesoare FM2 (AMD)
Procesoare FM2+ (AMD)
Ce inseamna aceste numere ? Inseamna numarul de pini/contacte. De exemplu LGA 775 inseamna ca procesorul are 775 contacte metalice / slotul de pe placa de baza are 775 de pini.
Tipuri generale de socket (slot):
LGA (Land Grid Array)
PGA (Pin Grid Array)
BGA (Ball Grid Array )
In tipul LGA, pini sunt situati pe placa de baza si nu pe procesor, procesorul are o suprafata neteda, avand doar contacte metalice. Acest tip se foloseste la procesoarele Intel din 2002.
Istoria procesorului
Primul procesor a fost inventat de Intel in 1971, se numea Intel 4004 si continea 6 tranzistori (in comparatie cu procesoarele actuale care au sute de milioane de tranzistori) si rula la o frecventa de 740 KHz. Acesta a fost urma de Intel 8008 in 1972, rula la o frecventa maxim de 800 KHz, iar apoi de Intel 8086 in 1978 (procesor al carui set de instructiuni este mostenit pana acum de procesoarele moderne, x86).
In 1989 apare procesorul Intel 80486 (486), iar in 1993 apare primul procesor Pentium, Pentium 1.
Ce e inauntrul procesorului?
Sunt foarte multe sectoare care, fiecare are un rol. Un sector pentru aritmetica, unul pentru decodare de instructiuni, unul care controleaza viteza, unul care contine registrii (cea mai mica memorie posibila din calculator), unul care se ocupa cu grafica si mai nou Northbridge-ul.
Tot ce se vede sunt grupuri de grupuri de grupuri de tranzistori, pusi cap la cap sa formeze porti logice, puse cap la cap sa formeze functiile procesorului. Toate cadrele si patratele sunt grupuri specializate de tranzistori.
Cum se fabrica un procesor?