процессор.docx

**Процессор мен оның сипаттамалары** Орталық процессор (процессор) -- CPU (ағыл. Central Proсessing Unit, processing -- өңдеу) дербес компьютердің «миы». Процессор -- программаға сәйкес операцияларды орындауға арналған компьютердің ең қымбат микросхемасы. Онда есептеулер мен деректерді өңдеу жұмыст...

**Процессор мен оның сипаттамалары** Орталық процессор (процессор) -- CPU (ағыл. Central Proсessing Unit, processing -- өңдеу) дербес компьютердің «миы». Процессор -- программаға сәйкес операцияларды орындауға арналған компьютердің ең қымбат микросхемасы. Онда есептеулер мен деректерді өңдеу жұмыстары орындалады. Компьютердің есептеу жылдамдығы процессорға тікелей байланысты. Өндірісте процессорды негізінен Intel және AMD фирмалары жасап шығарады. Intel-дің екіядролық процессоры Core 2 Duo, ал AMD-нікі Dual-Core деп аталады. Процессордың жиілігі жоғарылаған сайын оның жылу бөлуі де артады. Бұл мәселе бір корпусқа екі процессор орнату арқылы шешіледі. Осындай процессорларды көпядролы деп атайды. Қазіргі кезде процессорлар нарығында Intel фирмасының процессорлары басымдыққа ие болып тұр. Процессорлар разрядтылығы, тактілік жиілігі мен кэшжадының көлемімен ерекшеленеді. **Процессордың негізгі параметрлері:** - Процессордың разрядтылығы - Процессордың тактілік жиілігі - Процессордың кэш-жады. **Процессордың разрядтылығы** -- бір тактте өңдей алатын биттер санымен анықталады. Бірлік ақпараттың ең кішісін екілік разряд дейді. ЭЕМ әлемінде бір разряд бит (bit -- бөлік) деп аталады. Егер ЭЕМ бір ретте сегіз разрядты өңдей алса, онда процессор 8 разрядты деп аталады; егер 32 разрядты болса, онда процессор 32 разрядты деп аталады. Процессор микросхемаларының разрядтылығы қаншалықты көп болса, ол ақпаратты соншалықты тез өңдейді. **Процессордың тактілік жиілігі (frequency**). Разрядтылықтан басқа, процессордың маңызды қызметтерінің бірі -- тактілік жиілік. Тактілік жиілік -- бұл процессор бір секундта орындай алатын операциялардың саны. Ол мегагерцпен есептеледі. Бір мегагерцте секундына миллион такт болады. 100 МГц секундына жүз миллион такт болып есептеледі. Бір тактіде процессор қандай да бір фрагментті есептейді. Тактілік жиілік қанша жоғары болса, процессор түскен деректерді сонша тез өңдейді. **Процессордың кэш-жады**. Процессор өңдейтін деректерді жедел жадтан алады. Әдетте процессор өзінде еш нәрсені де сақтамайды. Онда деректер өңделетін ұяшықтар өте аз. Бұл жұмыс ұяшықтары регистр деп аталады. Процессордың жұмысын жеделдету үшін көптен бері кэштеу технологиясы қолданылып жүр. Кэш -- шағын ұяшықтық жад. Ол буфердің қызметін атқарады. Егер бір нәрсе жалпы жадта өңделсе, оның көшірмесі кэш-жадқа түседі. Егер бұл деректер тағы керек болып жатса, алысқа жүгінбей, буферден алынады. Процессорға деректер керек болса, ол бірінші регистрді тексереді. Ол жерде керек дерек болмаса, жақын жердегі кэш-жадты тексереді. Кэш-жад болмаса, онда жедел жадты тексереді. Егер сұралған деректер мұнда да жоқ болса, онда процессор қатқыл HDD дискіге сұраныс жасайды. Кэш-жады процессор жиі жүгінетін мәліметтер мен орындалатын программалардың кодын сақтай отырып, процессордың күту уақытын азайтады. Кэш-жадының үш деңгейі бар: 1\. Бірінші деңгейлі кэш-жады (L1) процессор мен бірге бір кристалда орналасқан. Процессордың жиілігі мен жұмыс жасап, тікелей процессордың ядросында қолданылады. Оның көлемі аз, әдетте 128 Кбайттан аспайды. 2\. Екінші деңгейлі кэш-жады (L2) -- жоғары жылдамдықты жады. Оның L1-ден айырмашылығы -- жылдамдығы төмен, ал көлемі үлкенірек (128 Кбайттан 12 Мбайтқа дейін). 3\. Үшінші деңгейлі кэш-жады (L3) аналық тақшада орналасқан. Оның L1 және L2ге қарағанда жылдамдығы төменірек, бірақ жедел жадыдан жылдамырақ. Сондықтан L3 көлемі L1 және L2-ден көбірек болады. Үшінші деңгейлі кэш-жады қуатты компьютерлерде кездеседі. **Процессордың құрылысы** **Процессордың ядролар саны** Бүгінде процессорлар біздің өмірімізде маңызды рөл атқаратын техникалық құрылғыға айналды. Оларды адамдар әскери сала мен медицинада, білім беру мен бизнесте, тұрмыста түрлі мақсаттағы электрондық құрылғыларда пайдаланады. Процессорлар тек қана компьютерде емес, теледидар, телефон, тоңазытқыш сияқты құрылғыларда да қолданылады. Микропроцессорларды дамыту электрондық құрылғылардың функционалдық және есептеу мүмкіндіктерін арттырады. Заманауи процессорлар екі немесе көпядролы болып жасалуда. Алғашқы екіядролы процессорларда екі тәуелсіз ядро болды. Ол әрқайсысы бірінші мен екінші дәрежелі кэш-жады бар бірдей құрылымды ядролардан тұрады. Ойынға арналған ноутбуктың өнімділігі жоғары, себебі ол 4 ядролы процессормен жабдықталады (2-сурет). Қазір ядролар ортақ екінші дәрежелі кэш-жадты құрайды, ол процессордың өнімділігін одан сайын арттырады. Көпядролы процессорды қолдану компьютердің өнімділігін жоғарылатады. Олардың бір уақыттың өзінде бірнеше команда ағынымен жұмыс істеу мүмкіндігі бар. Басқаша айтқанда, көпядролы процессор дегеніміз -- бірнеше процессордың жиынтығы. Олар аналық тақшаға біріктіріліп, өзара байланыстырылады. Көпядролы процессордың өнімділігі деректерді бірнеше ядро арасында бөліп алып өңдеу арқылы артады. Процессор ядросы құрылысының қарапайым схемасы 4-суретте берілген. Алғашқы Джон фон Нейман сәулеті бойынша компьютер мынадай құрылғылардан тұрады (1-сыз ба): -- арифметикалық-логикалық құрылғы арифметикалық және логикалық операцияларды орындайды; -- басқару құрылғысы жадыдан келіп түскен командалар мен программалардың орындалуын іске асырады. Қазіргі компьютерлерде арифметикалық-логикалық құрылғы мен басқару құрылғылары процессорға біріктірілген; -- жады программалар мен мәлі меттерді сақтауға арналған; -- ақпаратты енгізу және шығару құрылғылары. **Арифметикалық-логикалық құрылғы** барлық математикалық және логикалық операцияны орындайды. **Басқару құрылғысы** процессордың командаларды тізбекпен орындауын қамтамасыз етеді. **Кэш-жад** -- ақпаратты уақытша сақтауға арналған шағын көлемді құрылғы. Кэш-жадта жедел жадтың ең көп қолданылатын ұяшықтары мен командалары сақталады. **Регисторлар** -- командалар мен процессорда өңделген ақпараттарды сақтайтын, процессор ішінде орналасқан жад ұяшықтары. **Сопроцессор** -- қалқымалы үтірі бар сандарды өңдеуге арналған қосымша процессор элементі. **Процессор интерфейсі** -- микропроцессор мен сыртқы құрылғылар арасындағы деректер ағыны мен олардың көлемін (форматтарын) басқаратын құрылғылар. Жүйелік шина -- компьютердің барлық құрылғысын байланыстыратын ақпараттық магистраль