Устройство компьютера
Устройство компьютера
Процессор
Центральный процессор (ЦП, CPU) является главным элементом компьютера, его “мозгом”. Он отвечает за все вычисления и обработку информации. Кроме этого, он выполняет управление всеми устройствами компьютера. От его мощности зависит быстродействие компьютера и его возможности.
Он состоит из многослойной текстолитной платы с контактыми пинами, теплоотводящей крышки и кристалла процессора.
Самая основная состовляющая - кристалл процессора - это нанотехнологичная многослойная структура с миллионами и миллирдами логических элементов, различимых лишь под мощным микроскопом. Основа структуры - кристалл кремния, на который и наносятся все элементы.
Кристал крепится к подложке - текстолитной плате (микросхеме), имеющая набор контактов с обрытной стороны. При помощи множества контактов на подложке процессор обменивается сигналами с устройствами материнской платы на очень высоких скоростях.
Высокие вычислительные мощности энергозатратны, поэтому процессор выделяет большое количество тепла. Отводить это тепло от кристалла помогает теплоотводящая крышка, плотно прилегающая в кристаллу сверху. Тепло же от самой крышки позволяет отводить система охлаждения в системном блоке компьютера.
Процессор размещается на материнской плане в специальном месте - сокете. Сокет плотно контактирует с пинами процессора и позволяет обмениваться сигналами с устройствами материнской платы.
Основные характеристики центрального процессора:
- количество ядер
- тактовая частота
- кэш
- сокет
Давайте рассмотрим характеристики подробнее.
Количество ядер
Чем больше у процессора ядер, тем большее число операций он может выполнять одновременно. По сути, несколько ядер – это несколько процессоров, которые расположены на одном кристалле или в одном корпусе. В одноядерном процессоре команды, поступившие на его вход, последовательно проходят через нужные для их выполнения блоки, то есть пока процессором выполняется очередная команда, остальные ждут своей очереди. В многоядерном процессоре на вход приходят несколько отдельных потоков команд и данных и также раздельно выходят, не оказывая влияния друг на друга. За счёт параллельной обработки процессором нескольких потоков команд увеличивается производительность компьютера. Сегодня на персональные компьютеры устанавливаются, как правило, 2-8 ядерные процессоры. Однако не все программы рассчитаны на использование нескольких ядер.
Тактовая частота
Кэш
Кэш применяется для значительного ускорения вычислений. Это встроенная в корпус процессора сверхбыстрая память, содержащая данные, к которым процессор часто обращается. Кэш-память может быть первого (L1), второго (L2) или третьего (L3) уровня.
Сокет
Сокет (socket) – это разъём (гнездо) на материнской плате, куда устанавливается процессор. Но когда мы говорим «сокет процессора», то подразумеваем под этим, как гнездо на материнской плате, так и поддержку данного сокета определенными моделями процессоров. Сокет нужен именно для того, чтобы можно было с легкостью заменить вышедший из строя процессор или модернизировать компьютер более мощным процессором.
Просмотр модели процессора
При изучении трёхмерной модели, попробуйте верно определить контактные пины, подложку-плату, кристалл и теплоотводящую крышку.