Պրոցեսոր

 Պրոցեսորը համակարգչի հիմնակա

ն միկրոսխեման է, որը կատարում է

մաթեմատիկական և տրամաբանական գործողությունների մեծ մասը, ապահովում է կապը համակարգչի տարբեր սարքավորումների միջև։ Այն նույնպես կազմված է վանդակներից, ինչպես հիշողությունը, միայն սրանցում կարող են նաև փոփոխվել տվյալները։ Վանդակները կոչվում են ռեգիստրներ։ Որոշ ռեգիստրների տվյալներ դիտվում են որպես հրամաններ։ Ղեկավարելով տվյալների մուտքը դեպի այս կամ այն ռեգիստր, ղեկավարվում է տվյալների մշակումը։ Համակարգչի այլ սարքերի հետ (առաջին հերթին օպերատիվ հիշողություն) պրոցեսորը կապված է մի քանի խումբ շինաներով։

Հիմնականներից են — տվյալների շինա, որոնցով կատարվում է օպերատիվ հիշողությունից պրոցեսորի ռեգիստր և հակառակը տվյալների կրկնօրինակում։ Intel Pentium-ում տվյալների շինան 64 կարգանի է, այսինքն կապված է 64 գծից, մշակման համար միանգամից մտնում 8 բայթ, — հասցեների շինա, որը 32 կարգանի է։ Գծում լարում կա, նշանակում է ունենք 1 թվանշանը, լարում չկա՝ ունենք 0 թվանշանը։ 32 հատ 0 և 1-երի խումբը տալիս է կոնկրետ մեկ վանդակի հասցե, որին էլ միանում է պրոցեսորը տվյալ վերցնելու համար, — հրամանների շինա, որը կարող է լինել 32, 64, 128 կարգանոց։ Հրամանների խումբը, որ կարող է կատարել պրոցեսորը, կոչվում է պրոցեսորի հրամանների համակարգ։ Եթե երկու պրոցեսոր ունեն հրամանների նույն համակարգը, ապա նրանք կոչվում են համատեղելի։ Սահմանափակ համատեղելիություն ունեցող պրեցեսորների խումբը կազմում է պրոցեսորների ընտանիք, համատեղելիություն վերևից ներքև։ Օրինակ Intel 286, 386, 486 և այլն։ Նորերը հասկանում են հներին։ Պրոցեսորի հիմնական բնութագրիչ պարամետրերն են. կարգայնությունը — քանի բիթ տվյալ կարող է ընդունել և մշակել ռեգիստրում միաժամանակ (32, 64, 128)։ Պրոցեսորի աշխատանքը կատարվում է նույն տակտային սկզբունքով, ինչպես ժամացույցներում։ Յուրաքանչյուր հրամանի կատարում որոշակի քանակությամբ տակտեր է զբաղեցնում։ Համակարգչի մեջ տակտային ազդանշան ծնվում է հատուկ միկրոսխեմայի միջոցով, որը չիփսեթի կազմում է։ Ինչքան մեծ է պրոցեսոր մտնող տակտերի հաճախությունը, այնքան մեծ է նրա արտադրողականությունը։ Սա բնութագրում է աշխատանքի տակտային հաճախությունը։ Մայր պլատան չի կարող աշխատել նույնքան մեծ հաճախությամբ, ինչ որ պրոցեսորը, ուստի պրոցեսորում կատարվում է հաճախության ներքին բազմապատկում ինչ-որ գործակցով՝ 3, 3.5, 4։ Հաճախության ներքին բազմապատկման գործակիցն էլ հանդիսանում է պրոցեսորի հաջորդ բնուրագրիչ պարամետրը։ Պրոցեսորի մյուս բնութագրիչ պարամետրը քեշ հիշողության չափն է։ Պրոցեսորի ներսում տվյալների փոխանակումը ավելի արագ է կատարվում, քան այլ սարքավորումների հետ, օրինակ օպերատիվ հիշողության հետ։ Որպեսզի պակասեցվի օպերատիվ հիշողություն դիմելու քանակը, պրոցեսորի ներսում ստեղծվում է բուֆերային տիրույթ — քեշ հիշողություն՝ գերօպերատիվ հիշողություն։ Երբ պրոցեսորին տվյալ է պետք, այն սկզբում դիմում է քեշ հիշողությանը, այնտեղ չգտնելու դեպքում արդեն՝ օպերատիվ հիշողություն։ Հաջողված դիմումները կոչվում են «քեշի մեջ ընկնել»։ Ինչքան մեծ են նրա չափերը, այնքան մեծ է հաջողված դիմումների քանակը։ Ժամանակակից պրոցեսորները բավականաչափ փոքր են, ուղղանկյուն (հաճախ քառակուսի) և ունեն բազմակի մետաղական միացություններ։ Պրոցեսորները, որոնք կատարում են այս տիպի սարքավորումներին բնորոշ բոլոր գործողությունները և իրականացված են միկրոսխեմայի տեսքով կոչվում են միկրոպրոցեսորներ։

Socket Պրոցեսորի (CPU) տեղադրելու տեղն է մայր պլատայի վրա։ Տարբերվում է ոտքերի քանակով։ Օրինակ, socket 478, socket 939, socket AM/AM2 և այլ։ Պրոցեսորները համատեղելի են միայն նույնատիպ socket ունեցող մայրական պլատայի (motherboard) հետ։

Intel Celeron Intel կորպորացիայի կողմից ստեղծված Pentium բռենդի պրոցեսորների թույլ տարբերակն է։ Արտադրվել են 266 Mhz-ից մինչև 2800 Mhz հաճախություններով, տարբեր socket–ների համար (socket478, FC-PGA2, PPGA, …), տարբեր տեխ. պրոցեսներով (250 nm – 130 nm), շինայի արագությունները (bus speed) 66-400 Mhz.։ Այս պրոցեսորները 32-բիթային են։ Ամենաարագագործ պրոցեսորներն են՝ socket 478 — Intel Celeron 2,8 Ghz (400Mhz (bus), 128 Kb Cache), socket LGA775 — Celeron D365 3.6 Ghz (533Mhz (bus), 256Kb Cache) ։ Ունեն ցածր արտադրողականություն։ Արտադրությունից դուրս են մղվել 2006 թվականի հունվարին և 2007 թ. նոյեմբերին համապատասխանաբար։

Intel Celeron D Intel կորպորացիայի կողմից ստեղծված Pentium բռենդի պրոցեսորների չորրորդ սերնդի թույլ տարբերակն է։ Ունեն 775 հենք։ Արտադրողականությունը գերազնցում է Celeron բռենդի մնացած բոլոր պրոցեսսորներին։ Արտադրվել են 2,13 Ghz-ից մինչև 3.6 Ghz հաճախություններով, սկզբից socket 478-ի, հետո socket LGA775-ի համար, 90 nm տեխ. պրոցեսներով, շինայի արագությունը (bus speed) 533 Mhz.։ Նշման թվերը՝ 310-ից 365։ Այս պրոցեսորները 32-բիթային են։ Ամենաարագագործ պրոցեսորն է Intel Celeron D 365, 3,6 Ghz, 533Mhz (bus), 512 Kb Cache, socket LGA775։ Արտադրությունից դուրս են եկել։ Ներկայումս արտադրվում է նոր Celeron D պրոցեսոր Intel Core2Duo 65 nm տեխնոլոգիայի հիման վրա, որոնք մրցում են իրենց արտադրողականությամբ նույնիսկ Pentium 4 սերնդի հետ։ Նշվում են որպես Celeron 420, 430, 440 — 2.0 GHz (800 MHz (bus) 512Kb, socket LGA775)։ 2008 թ. փետրվարի 23-ից արտադրվում է նաև երկբջիջ Celeron (Dual Core) E1200, E1300, E1400 — 2.0 GHz (800 MHz (bus) 2*256Kb, socket LGA775) մոդելները, որոնք ըստ տեստերի շատ քիչ են զիչում Intel Dual Core սերիայի պրոցեսորներին, զգալի գերազանցելով P4 պրոցեսորներին։

Intel Pentium 4 Intel կորպորացիայի կողմից ստեղծված Pentium բռենդի պրոցեսորների չորրորդ սերունդը։ Ունի տարբեր ենթասերունդներ։ Արտադրվել են 1,3 Ghz-ից մինչև 3,8 Ghz հաճախություններով, LGA775, socket478 և socket423 socket–ների համար, տարբեր տեխ. պրոցեսներով (180 nm – 90 nm), շինայի արագությունները (bus speed) 400/533/800 Mhz.։ Նշման թվերը՝ 505-ից 672։ Այս պրոցեսորները արտադրվել են 32 բիթային տարբերակով (վերջինները՝ 64bit)։ Ամենաարագագործ պրոցեսորներից մեկն է Intel Pentium 4 670 3,8 Ghz, 800Mhz (bus), 2 Mb Cache, socket LGA775։ Ներկա պահին արտադրությունից դուրս է հանվել ցածր արտադրողականության պատճառով։ Արտադրվել են P4 պրոցեսորները երեք սերնդով՝ ա. Intel կորպորացիայի կողմից ստեղծված Pentium բռենդի Northwood սերիայի պրոցեսորները ունեն 478 ոտք։ Հիմնական պարամետրերն են՝ 333 MHz-ից 533 MHz շինայի արագության, 512Kb L2 քեշ, 32 բիտ)։ Արտադրությունից դուրս են մղվել 2003 թվականին։ բ. Intel կորպորացիայի կողմից ստեղծված Pentium բռենդի Prescott սերիայի պրոցեսորները ունեն 478 և LGA 775 ոտք։ Հիմնական պարամետրերն են՝ 533 MHz-ից 800 MHz շինայի արագություն, 1024-2048Kb L2 քեշ, 32-64 բիտ, տեխ. պրոցեսը (90 nm)։ 478 socket-ը արտադրությունից դուրս են մղվել 2006 թվականի հունվարին։ Որոշ դեպքերում LGA 775s պրոցեսորները անվանվում են Pentium 5, չնայած, օֆիցիալ P5 պրոցեսոր չի արտադրվել։ գ. Intel կորպորացիայի կողմից ստեղծված Pentium բռենդի Pentium D (Dual Core) պրոցեսորները երկբջիջ են, մեկ կրիստալի վրա տեղաբաշխված է երկու պրոցեսոր։ Ունեն 775 հենք։ Արտադրվել են 2,66 Ghz-ից մինչև 3,6 Ghz հաճախություններով, LGA775 socket–ի համար, 90 nm և 65 nm տեխ. պրոցեսներով, շինայի արագությունները (bus speed) 533/800 Mhz.։ Նշման թվերը՝ 805-ից 960։ Այս պրոցեսորները 32 և 64 -բիթային են։ Ամենաարագագործ պրոցեսորն ն է Intel Pentium D 960 3,6 Ghz, 800Mhz (bus), 4 (2×2) Mb Cache, socket LGA775։

Intel Dual Core Intel կորպորացիայի կողմից Centrino տեխնոլոգիայի հիմքի վրա ստեղծված պրոցեսորների նոր սերունդ։ Երկբջիջ են, մեկ կրիստալի վրա տեղաբաշխված է երկու պրոցեսոր։ Ունեն 775 հենք։ Արտադրվում են 1,6 Ghz-ից մինչև 2.6 Ghz հաճախություններով, LGA775 socket–ի համար, 65 nm տեխ. պրոցեսներով, շինայի արագությունները (bus speed) 800 Mhz.։ Նշման թվերը՝ Е2140-ից Е2220։ Այս պրոցեսորները 64-բիթային են։ L2 քեշը ընդամենը 1MB է (2*512Kb), բայց L1 քեշը մեծ է՝ 128Kb (2*64Kb)։ Չնայած ցածր արագությունների տեստերի ժամանակ ցույց են տալիս բավականին բարձր արդյունավետություն։

Intel Core 2 Duo Intel կորպորացիայի կողմից Centrino տեխնոլոգիայի հիմքի վրա ստեղծված պրոցեսորների նոր սերունդ։ Երկբջիջ կամ քառաբջիջ են, մեկ կրիստալի վրա տեղաբաշխված է երկու կամ չորս պրոցեսոր։ Ունեն 775 հենք։ Արտադրվում են 1,8 Ghz-ից մինչև 3.3 Ghz հաճախություններով, LGA775 socket–ի համար, 65 և 45 nm տեխ. պրոցեսներով, շինայի արագությունները (bus speed) 800/1066/1333/1600 Mhz.։ Նշման թվերը՝ Е4300-ից QX9770։ Այս պրոցեսորները 64-բիթային են։ Ներկա ժամանակ ամենաարագագործ պրոցեսորն է ըստ տեստերի Intel Core 2 Quad QX9770 3.2 Ghz, 1600Mhz (bus), 12 (4×2) Mb Cache, 45 nm Yorkfield Quad Core Extension

Պրոցեսորների ստեղծման պատմություն։ IBM ֆիրմայի առաջին IBM PC համակարգչում օգտագործված էր INTEL 8088 պրոցեսորը։ 1982-ին այդ համակարգիչը համալրվեց կոշտ սկավառակով ու նոր արտադրատեսակը կոչվեց PC XT։ Համակարգչի հետագա զարգացումն ու ստեղծումը պայմանավորված էր INTEL պրոցեսորների թողարկումներով։