Основные элементы процессора

1.

Это процессор сердце любого компьютера.
Но не только так он выглядит снаружи…

2.

Изнутри процессор состоит из миллиардов
транзисторов сопоставимых по размеру с
молекулами ДНК и это не какая-то
фантастика, каждый день процессор работает
для нас там.

3.

4.

Сегодня мы разберем основные элементы
процессора, посмотрим как все это устроено,
что они делают и зачем нужны, а разбирать
будем на примере последнего процессора intel
a7 1065g7 он четырехъядерный и ядра очень
хорошо видны на этих фотографиях…

5.

6.

Давайте сперва разберемся, как же работает
ядро.
По своей сути ядро - это огромная фабрика по
преобразованию данных на входе получаем
одно, на выходе получаем другое.

7.

Внутри много транзисторов - это
миниатюрные переключатели которые могут
быть в двух состояниях пропускать ток.

8.

Или не пропускать ток…

9.

Эти состоянии интерпретируются как нули и
единицы, поэтому компьютер работает в
двоичном коде.

10.

Если соединить несколько транзисторов
между собой получается так называемые
логические вентили.

11.

Можно комбинировать в более сложные
схемы и заставлять процессор делать и другие
операции: складывать, умножать, сравнивать
и так далее, поэтому ядро процессора состоит
из множества сложных блоков блоков каждый
из которых делает что-то свое.

12.

13.

Это разные цеха на фабрике, наше дело
поставить сырье, а дальше все
распределяется по станкам и мы получаем
результат…

14.

Помимо данных, мы должны загрузить в
процессор инструкции.
Инструкция этой команды, которые говорят:
это надо сложить, это надо перемножить,
это переместить и так далее.
Инструкций очень много и для каждого типа
процессора они свои.

15.

16.

17.

DDR - это двойная скорость передачи данных.
В основном это выполнение двух задач записи и двух
операций чтения для каждого тактового цикла.
Это позволяет объединять все поколения, но
логически каждое новое поколение внедряет
изменения и улучшения, которые делают их
технически очень разными.

18.

19.

Существуют фундаментальные физические различия,
из-за которых не представляется возможным
подключение модуля памяти DDR к разъему DDR2,
DDR3 или DDR4.
Дело в том, что все модули имеют надрез в области
контактов, которые не смогут соединиться в гнездах
другого поколения.
Модули оперативной памяти DDR4 имеют контактную
зону с выступом в центральной области, она не
является полностью плоской, этот разрез не позволит
подключить модуль DDR4 в гнездо другого поколения.

20.

21.

Кэш-память

22.

Уровни кэш-памяти:
• L1 - самый быстрый (обычно несколько
десятков килобайт)
• L2 - пол гигабайта
• третьего уровня может достигать размеров
нескольких мегабайт (чем больше кэш, тем
реже процессор обращаются к оперативки и
меньше простаивает)

23.

24.

25.

Тактовый генератор

26.

Тактовый генератор – это «Дирижёр», по
Команде, которого выполняются операции.
Генератор подает электрический импульс с
определенной частотой,
которая называется
тактовой частотой

27.

В режиме ожидания процессор работает на
частоте 1 и 3 гигагерц это называется
базовой

28.

При нагрузке (распаковке архива) - частота
процессора увеличивается

29.

Для распределения задач процессорах intel есть
технологии гипертрейдинг.

30.

Каждое ядро делится на два логических и мы
получаем 8 независимых потоков данных, которые
одновременно
обрабатывать
входящую
информацию.
В последних процессорах intel частоту регулирует
нейросеть, что позволяет дольше удерживать turbo
режим, при том же энергопотребление.

31.

32.

33.

Микроархитектура
Чем грамотнее спроектирована микроархитектура, тем
больше инструкций в единицу времени выполняет
процессор - этот параметр называется ай пи си

34.

intel использует новую архитектуру
обновленная в 2015 году - sanica