Москва 2010




Скачать 18.72 Mb.
НазваниеМосква 2010
страница4/188
Дата26.08.2012
Размер18.72 Mb.
ТипДокументы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   188

нам не помешает знать полное имя — Маршиан Эдвард

Хофф) с командой инженеров из Intel сконструировал

первый микропроцессор. Во всяком случае, так принято

считать — хотя в действительности еще в 1968 г. инже-

неры Рэй Холт и Стив Геллер создали подобную уни-

версальную микросхему SLF для бортового компьютера

истребителя F-14. Но их разработка так и осталась в хищ-

ных когтях ястребов из Пентагона, в то время как детище

Intel ждала иная судьба.

Изначально процессор 4004 предназначался для ми-

крокалькуляторов и был изготовлен по заказу японской

компании Busicom. Правда, ввиду финансовых труд-

ностей от выпуска калькулятора на основе микропроцессора японцы отказались,

и разработка перешла в собственность не ожидавшей такого счастья Intel! Появле-

ние микропроцессоров изменило весь рынок микроэлектроники, и именно они спо-

собствовали появлению тех самых компьютеров, с которыми мы работаем сегодня!

Парадоксально, но практически сразу после появления микропроцессоров Intel

утратила майку лидера в этой области: в брюшке первых персональных компьюте-

ров, обжились «камешки» производства не Intel, а ее многочисленных конкурентов!

Прежде всего Zilog и Motorola — именно эти компании были подлинными короля-

ми процессорного рынка 70-х. В частности, на мотороловском процессоре работал

знаменитый «Альтаир», сбивший с пути истинного юного Билла Гейтса (кто знает,

во что могла бы превратиться эта лопоухая коллекция веснушек, не встреться на его

пути неказистый ящик с кучей лампочек и тумблеров!).

Сама же Intel тоже получила шанс урвать свой кусок от пирога — но на этот раз си-

няя птица пролетела мимо руководства корпорации незамеченной. Однажды в дверь

кабинета Гордона Мура, президента Intel, робко поскребся один из сотрудников. И,

заикаясь от волнения, предложил шефу сварганить на основе ставшего популярным

камешка недорогой компьютер. Совсем маленький — чтобы на столе помещался!

— Позвольте спросить, и кому же пригодится эта фиговина? — вскинул брови

Большой Босс.

— Ну… — замялся новоявленный гений, — домохозяйкам, к примеру. Они в нем

рецепты будут хранить…

— А может, еще барбекю на камешке жарить? — саркастически ухмыльнулся

Мур. И, указав выскочке на дверь, вновь уткнулся в изучение графика поставок.

Свою ошибку Мур и его коллеги поняли очень скоро. Но с лихвой наверстали

упущенное, «сосватав» свой процессор Intel 8088 компании IBM. Плодом этого ро-

мана стал знаменитый компьютер IBM PC, вознесший на вершины славы Microsoft

и Intel… Словом, всех, причастных к его созданию — за исключением самой IBM.

Первый процессор работал на частоте всего 750 кГц. Сегодняшние процессоры

от Intel быстрее своего прародителя более чем в десять тысяч раз, а любой до-

машний компьютер обладает мощностью и «сообразительностью» во много раз

большей, чем компьютер, управлявший полетом космического корабля «Аполлон»

к Луне. Недаром тот же Гордон Мур говорил: если бы автомобили развивались

так же быстро, как процессоры, то сегодня на одном литре бензина мы могли бы

проехать миллион километров, а сам автомобиль было бы дешевле выбросить, чем

платить за парковку!

Вообще-то процессор в компьютере не один: собственным процессором снаб-

жена видеоплата, звуковая плата, множество внешних устройств (например, прин-

тер). И часто по производительности эти микросхемы могут поспорить с главным,

Центральным Процессором. Но в отличие от него, все они являются узкими спе-

циалистами — один отвечает за обработку звука, другой — за создание трехмерно-

го изображения. Основное и главное отличие центрального процессора — это его

универсальность. При желании (и, разумеется, при наличии необходимой мощно-

сти и соответствующего программного обеспечения) центральный процессор может

взять на себя любую работу, в то время как процессор видеоплаты при всем желании

не сможет раскодировать, скажем, музыкальный файл…

Любой современный процессор состоит из сотен миллионов отдельных элек-

тронных переключателей-транзисторов, соединенных между собой по специальной


16 Устройство компьютера

схеме. Трудно представить, что такое сложное устройство можно изготовить челове-

ческими руками: легендарный левша — и тот умер бы от зависти!

На самом деле процессоры из отдельных транзисторов, конечно, никто не со-

бирает — это было бы просто невозможно. Для их изготовления используется

выращенный по специальной технологии кристалл кремния, в который внесены

специальные добавки. После изготовления пластину покрывают тонким слоем ди-

электрика — оксида кремния, который в свою очередь покрывается светочувстви-

тельным лаком с особыми свойствами — фоторезистом. Затем на этот лак, как на

обычную фотопленку, переносится со специального фотошаблона схема будущего

процессора. Во время экспонирования (засветки с помощью ультрафиолетовых

лучей) фоторезист изменяет свои свойства: в зависимости от его типа засвеченные

(или наоборот, не засвеченные) участки образуют устойчивый к внешним воздей-

ствиям защитный слой. Лак на незащищенных участках впоследствии протравли-

вается, а в образовавшиеся «раны» на теле пластины добавляются специальные

примеси, проникающие в кристаллическую решетку кремния. Полупроводнико-

вый слой готов!

Но одним слоем дело не ограничивается: поверх напыления вновь наносится

фото резисторный лак — и процесс повторяется снова и снова… Для связи отдельных

слоев друг с другом используются ионы металлов: заполняя специально оставлен-

ные для них канавки, они образуют металлические дорожки-проводники.

Похоже на слоеный пирог — а если вспомнить, что на каждой пластине помеща-

ется множество «клеточек», которые потом превратятся в отдельные процессоры,

неудивительно, что такую пластину называют «вафлей»! На завершающем этапе

«вафлю» разрезают на отдельные кристаллы: какая-то их часть идет в брак, а осталь-

ные — тестируются и, в зависимости от своего качества, маркируются как процессо-

ры с определенной тактовой частотой.

Можно сказать, что крохи-транзисторы (напомним, что их размер в современном

процессоре в тысячу раз тоньше человеческого волоса) наделяют компьютер спо-

собностью «думать». Точнее — вычислять, производя определенные математические

операции с числами, в которые преобразуется любая поступающая в компьютер ин-

формация. Однако это будет не совсем правильно: ведь сами транзисторы способны

лишь работать переключателями, пропуская или задерживая бегущий по каналам

процессора ток! Поэтому чтобы понять, как процессор может обрабатывать инфор-

мацию, нам нужно будет познакомиться с основными логическими блоками.

С логической точки зрения процессор состоит из множества обрабатывающих

информацию ячеек. Хранить такая ячейка может от 1 до 8 байт информации (ком-

бинация из двух байтов иначе называется «машинным словом»). Впрочем, далеко не

все регистры заняты обработкой данных: часть из них, так называемые «адресные»

и «сегментные» регистры, занимаются «пропиской» данных в ячейках памяти, дру-

гие регистры отвечают за самодиагностику процессора… Словом, внутри каждого

«камня» существует целый город, каждый житель которого четко знает свои обязан-

ности.

Вроде бы все понятно, однако пока что вы не получили ответа на главный вопрос:

каким образом процессор взаимодействует с программной начинкой нашего ком-

пьютера? Для того чтобы объяснить это взаимодействие, попробуем представить

себе компьютер в виде большой кухни, где есть повар, плита и продукты, из кото-

рых готовятся блюда. Задачи программы (которая в этой кухне работает поваром) —

подготовить данные (продукты) для кулинарной обработки на плите-процессоре.

Подобно тому, как повар шинкует и нарезает кубиками овощи, программа перево-

дит данные на язык понятных процессору инструкций. Один большой процесс, будь

то сложение двух чисел или воспроизведение музыкальной композиции, разбива-

ется на множество кусочков-операций. На уровне процессора это выглядит просто

:«считать информацию, проживающую в памяти по такому-то адресу, переместить

ее в такой-то регистр». Каждый кусочек информации проходит через своеобраз-

ный конвейер, где каждый «рабочий» выполняет только одну простую операцию.

На выходе прошедшие через «кулинарную обработку» данные вновь передаются

программе-повару, которая умело сервирует всю эту стряпню и подает ее на краси-

вой тарелочке на ваш стол.

Впрочем, один процессор, каким бы могучим он не был, с обработкой инфор-

мации справиться не в состоянии: для этого ему нужно общаться со множеством


Процессор 17

других компьютерных устройств: жестким диском, оперативной памятью и т. д. Для

этого в компьютере существует специальная скоростная магистраль, по которой

данные передаются к процессору и обратно — она называется «шиной». С ее работой

мы подробнее познакомимся в главе, посвященной системным платам.

Но все же, когда речь заходит о покупке нового компьютера, то первым делом мы

смотрим именно на процессор: от его выбора зависит очень и очень многое! А вы-

бор этот сделать порой не просто: сегодня на рынке можно найти десятки моделей

процессоров. И у каждого из них есть свои особенности и отличия в скорости, архи-

тектуре… И, конечно, в цене. Поэтому нам с вами просто необходимо понять, чем же

отличаются друг от друга разные процессоры?

Начнем с семейства процессоров. То есть — с производителя. Вы уже знаете, что

через пару лет после изобретения процессора у Intel появились шустрые конкурен-

ты — рынок есть рынок! Одни из них, такие как Motorola, VIA, Cyrix — потихоньку

сошли со сцены. А вот компания AMD осталась: сегодня ее процессоры конкурируют

с изделиями Intel фактически на равных. Лидеры в гонке постоянно меняются: если

в середине нынешнего десятилетия перевес был на стороне AMD, то сейчас «лидер-

ская майка» принадлежит Intel. Несмотря на то, что в основе процессоров и Intel

и AMD лежат схожие принципы (иначе они не были бы совместимы на программ-

ном уровне!), «железа» каждый из них требует разного. Как минимум, системная

плата, а иногда и память «заточены» под конкретный тип процессора. Установить

процессор от AMD на плату для Core 2 Duo вы, при всем желании, не сможете (хотя

лет десять назад это было вполне возможно). Более того, даже процессоры одной

фирмы часто создаются под совершенно разные «гнезда»: в большинстве случаев

это сделано из чисто маркетинговых соображений, чтобы вынудить покупателя при

смене процессора покупать еще и новую системную плату. Реальной необходимости

в таком разнообразии гнезд, как и процессоров, нет никакой: к примеру, разница

в производительности между старыми процессорами Core 2 Duo и новыми Core i7

в большинстве задач не превышает 10 %. При этом разница в стоимости этих двух

платформ составляет чуть ли не 400 долларов!

Совет: если вам необходим игровой компьютер среднего уровня, присмотритесь по-


пристальней к изделиям с логотипом AMD на корпусе. Конечно, процессоры AMD не-

сколько уступают Intel по реальной производительности при той же тактовой часто-

те — однако это отставание нивелирует серьезная разница в цене всей «платформы»

(процессор плюс системная плата). Сэкономленные средства лучше потратить на бо-

лее производительную видеоплату, что может здорово прибавить прыти всей системе

в целом. С другой стороны, системы для серьезных вычислений или обработки видео,

а также экстремального «гейминга» лучше строить на основе топ-моделей Intel. Если

не в видео, ни в игрушках вы не заинтересованы, то все эти виртуальные баталии Intel

и AMD вам будут совершенно неинтересны. То же самое относится и к ноутбукам.

Поколения и модификация процессоров. Выбором производителя дело не закан-

чивается: и у AMD, и у Intel имеется по целому десятку моделей! Мы уже не говорим

о поколениях, каждое из которых отличается от предыдущего какими-то кардиналь-

ными нововведениями — они меняются нечасто, примерно раз в два-три года. А вот

модификации сменяют друг друга гораздо чаще, практически каждый год.

Сегодня обе фирмы пришли к выводу, что им необходимо иметь в своем ассорти-

менте как минимум четыре основных модификации:

Мобильная • ($50-$100). Самые экономичные и слабые процессоры для уль-

трамаобильных компьютеров (нетбуков) и офисных компьютеров начально-

гог уровня (неттопов).

Мобильно-офисная • ($100-150). Не слишком быстрые, зато экономичные

процессоры для ноутбуков, офисных и домашних систем начального уровня

Домашняя • (цена от 150 до 400 долларов). Универсальные процессоры для до-

машних компьютеров, недорогие мастера на все руки. Именно этот класс при-

носит производителям больше всего прибыли. Сегодня его занимают уста-

ревшие, но достаточно производительные процессоры семейства Core i3 и i5.

В семействе AMD аналогичную нишу занимают процессоры Phenom II.


18 Устройство компьютера

Игровая и профессиональная • (цена от 400 долларов). Мощные процессоры,

предназначенные для таких ресурсоемких задач, как обработка видео, трехмер-

ной графики... И, конечно же, компьютерных игр! Лидеры в этой нише — про-

цессоры семейства Core i7 с частотой до 3 ГГц, а в семействе AMD — процессоры

Phenom II X4 9xx и X6.

Модификаций еще больше — мы пропускаем мобильные процессоры, предназна-

ченные для ноутбуков, серверные «числодробилки», стоимость которых зашкалива-

ет за пару тысяч долларов… Главное — что модификации процессоров, относящихся

к одному семейству, могут отличаться друг от друга целой кучей параметров…

Количество ядер. Когда стало ясно, что выжать лишнюю пару-тройку гигагерц

из замученных процессорных ядер не получается, инженеры решили изменить так-

тику: с 2007 г. оба производителя перешли на выпуск многоядерных процессоров

(самыми распространенными сегодня являются четырех- и шестиядерные). По-

нятное дело, рекламщики уверяют нас, что чем больше в процессоре ядрышек, тем

лучше — а вот и неправда! Конечно, для операционной системы два ядра лучше, чем

одно: первое можно нагрузить системными задачами, второе полностью отдать при-

кладным программам. Но вот среди программ, умельцев совладать со всей этой мно-

гопроцессорной мощью — единицы. Ну, видеомонтажный софт. Ну, архиватор — да

и то не всякий — или программа для компрессии звука и видео (опять-таки, не вся-
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   188

Похожие:

Москва 2010 iconПостановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 22 ноября 2010 г. N 152 г. Москва "Об утверждении сп 2775-10 "Изменения и
Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 22 ноября 2010 г n 152 г. Москва "Об утверждении сп 2775-10 "Изменения...
Москва 2010 iconПостановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 22 июля 2010 г. N 91 г. Москва Об утверждении СанПиН 4 2660-10
Постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 22 июля 2010 г. N 91 г. Москва "Об утверждении...
Москва 2010 iconМосква: предприниматели задали насущные вопросы поддерживающим малый бизнес 63 Москва: темпы промышленного производства выше аналитических прогнозов 64
Москва: представлены поправки в закон "Об организации местного самоуправления" 39
Москва 2010 iconОтчетность по рсбу за 2010 г
Место нахождения эмитента: 123610 Россия, г. Москва, Краснопресненская набережная 12
Москва 2010 iconКонкурс Москва 2010 Уважаемые получатели дайджеста «Ноосферогенез»
Составители информбюллетеня не отвечают за достоверность заимствованной информации
Москва 2010 iconМосква часть первая
Москва дореволюционная; во второй части "Новая Москва". Задание первой части показать: еще до революции многое в старой Москве стало...
Москва 2010 iconПравила пользования единым универсальным сертификатом Листов Москва, 2010 Содержание
Проверка соответствия значений KeyUsage использованию ключевой пары сертификата 13
Москва 2010 iconТезисы докладов конференция 3-4 декабря 2007 года Москва, Ленинский проспект, 32а москва фирма «Слово»
Фундаментальные науки – медицине. Материалы конференции. Москва, 3–4 декабря 2007 г. – М.: Фирма «Слово», 2007. – 240 с
Москва 2010 icon2010 б орис Григорьевич Миркин Профессор Кафедра анализа данных и искусственного интеллекта гу-вшэ москва РФ
Развитие баз данных и знаний
Москва 2010 iconМосква май 2010
У авиаторов всего мира есть одно убеждение – говорят, на авиации можно сколотить большое состояние, но для этого нужно вложить в...
Разместите кнопку на своём сайте:
Руководства



База данных защищена авторским правом ©do.znate.ru 2012
При копировании укажите ссылку
обратиться к администрации
Руководства
Главная страница