Arvuti riistvara alused 04 Protsessor Moore seadus Kaartprotsessor

Arvuti riistvara alused 04 Protsessor

Moore seadus

Kaartprotsessor “vanast ajast”

Tänapäevane PC protsessor

Kaks peamist CPU tootjat

Protsessori tuum x 86

Protsessori peamised osad � ALU (Arithmetic Logic Unit) - siin toimub tegelik andmetöötlus (aritmeetika ja loogikatehted) � Registers – mälublokid protsessori sees mis hoiavad andmeid enne ja pärast töötlemist � FPU (Floating Point Unit) – osa mis tegeleb ujuvkoma arvutustega � Pipeline – konveier astmeliseks käskude täitmiseks

� Instructions mitmesugused instruktsioonid efektiivsemaks andmetöötluseks (MMX, SSE …) � Cache protsessori sisene staatiline mälu töötab protsessoriga samal taktil (L 1, L 2, L 3)

� 8086 � 1978 -1990 � 29, 000 transistori � 3 mikronilises tehnoloogias � 5 -10 MHz � 16 bitise sisemise siiniga � 0. 64 miljonit instruktsiooni sekundis (MIPS) � Korpus DIP

� Core i 7 980 X (Westmere arhidektuur “Gulftown”) � 2010� 1170000000 transistori (6 tuuma) � 32 nanomeetrilises tehnoloogias � taktsagedusega 3, 2 GHz � 64 bitise sisemise siiniga � 147000 (MIPS) � Korpus LGA 1366

4 tuumaga protsessor

� Die (keraamiline tuumikosa ümbritsev vorm) � Core (tuum, protsessori olulisemad seadmed) � Package (korpus, protsessori kest) � SOI (silicon-on-insulator, protsessori loomistehnoloogia) � Architecture /Lithography (mitme nanomeetrine tootmistehnoloogia) � Multiplyer kordisti – protsessori sisemine seadistus mis sunnib CPU töötama kordi kiiremini kui on esisiin

32 bit vs. 64 bit � 32 bitisel protsessoril on ALU registrid ja siinid 32 biti laiad � 64 bitisel protsessoril on ALU registrid ja siinid 64 biti laiad � 64 bitine aadress-siin võimaldab kasutada palju rohkem mälu

CPU hindamisparameetrid

Protsessorite korpused � PPGA – Plastic Pin Grid Array � CPGA – Ceramic Pin Grid Array � OPGA – Organic Pin Grid Array � FC PGA – Flip Chip Pin Grid Array � FC PGA 2 – Flip Chip Pin Grid Array with heat spreader � LGA – Land Grid Array � FCLGA - Flip Chip Land Grid Array � SEP – Single Edge Processor � SEC – Single Edge Cartridge � SEC 2 – Single Edge Cartridge 2

PPGA � Plastik korpus

CPGA � Keraamiline korpus

OPGA � Orgaanilisest plastist korpus

FC PGA � Seadmed mis varem asusid protsessori peal on viidud protsessori alla

FC PGA 2 � Sama mis FC PGA, tuumikosa paremaks jahutuseks on lisatud metallist soojuseraldi

FC LGA � Lamedad tasapinnalised kontaktid

AMD vs Intel � AMD ja Inteli protsessorid ja pesad pole omavahel ühilduvad � Erinevad protsessori seeriad kasutavad erinevaid kontaktpesi � Kontaktpesad sobivad kindlat tüüpi protsessoritele, täpselt millistele saab lugeda emaplaadi kasutusjuhendist � NB! nõelkontaktid murduvad korduval painutamisel

Segadust tekitavad tehnoloogianimed � AMD Hyper Transport™ Technology Tehnoloogia mälu ribalaiuse maksimaalselt efektiivseks kasutamiseks, mälukontroller asub protsessoris mitte põhjasillas � Intel Hyper-Threading ™ Technology Tehnoloogia mis võimaldab mitmetel rakendustel korraga efektiivselt töödata

Multi core � Tehnoloogia kus ühe füüsilise protsessori sees on mitu tuuma, selline tehnoloogia võimaldab samaaegselt töötada mitme erineva protsessiga, eriti kasulik multitegumit kasutava tarkvara puhul.

Overclock � Ülekiirendamine, ülekellamine � On viis panna protsessor/mälu tööle kiiremini kui tootja on protsessorile/mälule määranud � Kiirendatakse FSB taktsagedust ja/või suunatakse protsessorile ja mälule rohkem voolu � NB! Ülekiirendamine lühendab protsessori ja mälu kasutusiga samuti kurnab emaplaati, kui kiirendatakse liiga palju või oskamatult. Samuti tühistab ülekiirendamine garantii

Jahutus � Protsessorid eraldavad töötades märkimisväärsel hulgal soojust � Et tekkiv kuumus protsessorit ei hävitaks tuleb kasutada jahutuselementi � Jahutid jagunevad � Aktiivjahuti (ventilaator jahutusklotsil) � Passiivjahuti (ainult jahutusklots) � Vedelikjahuti (vedeliku ringlussüsteem läbi jahutusklotsi)

� Protsessori jahutid on disainitud kindlate protsessorite jahutamiseks, vale jahuti paigaldamine võib olla protsessorile ohtlik � Jahutuselementide emaplaadikinnitused on erinevat tüüpi protsessoripesadel erinevad (socket 939 pesa kinnitusega jahutit ei saa paigaldada socket 754 pesale)

� Termopasta on aine mis muudab paremaks termokontakti protsessori ja jahutusklotsi vahel (samas liiga palju pastat halvendab soojusülekannet) � Pastat määritakse ainult väga õhuke kiht protsessori tuumikosa või seda kaitsva metallist soojuseraldi peale

� NB! Metalli sisaldava pastad ei tohi sattuda kontaktidele kuna sellised pastad juhivad ka elektrit, eriti oluline on se AMD Athlon protsessorite puhul mille protsessori pealmisel osal on seadmed ja metallsillad, lisaks tuleb nendele protsessoritele jahuti paigaldada ettevaatlikult, et tuumikut kaitsev keraamiline kest ei läheks katki

Protsessori hea jahutuse alused � Piisavalt suur jahutiribide pindala � Hea kontakt protsessori ja jahutusklotsi vahel � Piisava töökiirusega ventilaator või pump � Tolmu ja mustuse puudumine jahusribidel � Hea õhuringlus süsteemikorpuses

Ja veel võimalusi jahutuseks � Liquid cooling (vedelikjahutus) � Heatpipe (soojustoru) � Peltier või TEC (termoelektriline jahutus) � Phase-change cooling (külmiku kompressor) � Soft cooling (potsessor energiahaldusega) � Liquid Nitrogen (vedel lämmastik)

Kuidas valida protsessorit � Protsessori valik on seotud emaplaadiga (emaplaatidele sobivad kindlad protsessorimudelid) � Mida suuremad on andmetöötlus nõudmised arvutile seda võimekamat protsessorit on vaja

� Emaplaat toetab ainult ühte socketi tüüpi teise pesatüübi jaoks disainitud protsessorit pole võimalik kasutada (näiteks Socket 939 protsessor ei sobi socket 940 pesasse, ega ka vastupidi)