Podstawowe parametry i cechy
procesorów
Podstawowe parametry i cechy
procesorów
Rodzaj złącza
Wybór typu procesora determinuje architekturę płyty
głównej oraz późniejsze możliwości rozbudowy
systemu. Tak zwany Slot1 przeznaczony jest dla
procesorów Pentium II/III lub wczesnych modeli
Celeronów. Socket 370 dedykowany jest dla
Celeronów. Możliwe jest jednak umieszczenie tego
typu procesora na płycie ze złączem Slot 1
wykorzystując odpowiednią przejściówkę. Procesory
AMD K62/III, Winchip, Cyrix i Rise korzystają z
gniazda typu Socket7, a najnowszy AMD Athlon ze
Slot A.(Slot 1, Slot 2, Slot A, Socket 7, Super 7,
Socket 370, Socket 8).
Nominalne napięcie(a) pracy
Procesory mogą pracować z różnym napięciem
zasilającym. O ile w przypadku procesorów
Intel Celeron i Pentium II/III płyta
automatycznie wykrywa rodzaj CPU i
dostarcza wymagane napięcie, o tyle dla
procesorów zgodnych ze standardem Socket 7
stosuje się wiele odmiennych napięć
zasilających. Warto więc się upewnić, czy
posiadana płyta główna zapewni niezbędny
woltaż kupowanemu procesorowi
Wewnętrzna częstotliwość taktowania
Liczba cykli realizowanych przez procesor w ciągu
sekundy. Jej jednostką jest 1 MHz. Częstotliwość
taktowania procesora jest iloczynem częstotliwości
magistrali systemowej i wartości mnożnika. Np.
procesor 500 MHz pracuje z częstotliwością
systemową 100 MHz i mnożnikiem 5x (100 MHz x 5
= 500 MHz).
Zewnętrzna częstotliwość taktowania
Zwana również częstotliwością magistrali lub
systemu. Jest to szybkość z jaką procesor uzyskuje
dostęp do danych w pamięci roboczej, a w przypadku
gniazd Socket 7 i Super 7, do danych w pamięci
roboczej drugiego poziomu cache L2. Im jest ona
wyższa tym lepsza wydajność komputera.
Pamięć podręczna
Przyspiesza proces przesyłania danych pomiędzy
procesorem a pamięcią RAM. Istnieją dwa rodzaje
pamięci podręcznej: pierwszego poziomu (Cache L1)
zintegrowana z procesorem z którym porozumiewa
się z częstotliwością równą częstotliwości
wewnętrznej procesora, Tego typu pamięć ma zwykle
pojemność od 16 do 128 KB. I drugiego poziomu
(Cache L2) znajdująca się dawniej zwykle na płycie
głównej gdzie z procesorem porozumiewa się z
częstotliwością taktowania zewnętrznego. W
nowoczesnych komputerach jej pojemność wynosi
zwykle 512, a czasem nawet 1024 KB.
Jednostka zmiennoprzecinkowa FPU
(Floating Point Unit) jednostka wykonująca działania
zmiennoprzecinkowe przydatna zwłaszcza gdy
wykorzystujemy komputer do gier trójwymiarowych,
aplikacji graficznych (CAD) lub zastosowań
multimedialnych. Pierwotnie występował jako oddzielny
układ scalony, obecnie często zintegrowany z układem
procesora.
Chłodzenie
Procesor w trakcie pracy wydziela dużo ciepła.
Nadmierny wzrost temperatury może powodować
"nie wyjaśnione" zawieszanie się komputera, a w
skrajnym przypadku nawet uszkodzenie CPU. Warto
więc zadbać, aby oprócz solidnego radiatora,
"przyklejonego" za pomocą pasty przewodzącej
ciepło, zamontować na procesorze łożyskowany
wentylator chłodzący.
Technologie wspierające procesory
Technologia NX-bit
Polega ono na zastosowaniu w tablicy stron
dodatkowego bitu nazwanego NX (ang. No eXecute -
"nie wykonuj"), pozwalającego oznaczyć pojedyncze
strony. Gdy bit NX dla danej strony jest ustawiony, próba
wykonania zawartości tej strony jako kodu kończy się
wygenerowaniem wyjątku, zgłaszanego systemowi
operacyjnemu, co powoduje przerwanie wykonywania
programu.
MMX (MultiMedia eXtensions lub Matrix Math
eXtensions)
zestaw 57 instrukcji dla procesorów Pentium i zgodnych.
Rozkazy MMX mogą realizować działania logiczne i
arytmetyczne na liczbach całkowitych. Programy
wykorzystujące rozkazy MMX były o wiele szybsze od
analogicznych programów wykorzystujących zwykłe
rozkazy procesora. Jednak należy mieć na uwadze, iż
MMX jest przeznaczony do szczególnych zastosowań,
gdzie przetwarzane są duże ilości danych przez jeden
określony algorytm - a więc na ogół będzie to obróbka
dźwięku i obrazu.
SSE (ang. "Streaming SIMD Extensions")
Zestaw instrukcji który daje przede wszystkim możliwość
wykonywania działań zmiennoprzecinkowych na 4-
elementowych wektorach liczb pojedynczej precyzji (48
rozkazów). Ponadto wprowadzono jedenaście nowych
rozkazów stałoprzecinkowych w zestawie MMX
Streaming SIMD Extensions 2 (SSE2) - nowości
• działania wektorowe i skalarne na liczbach
zmiennoprzecinkowych podwójnej precyzji;
• umożliwienie wykonywania działań
całkowitoliczbowych na 128-bitowych rejestrach XMM
• większa kontrola nad pamięcią podręczną.
Następcy SEE3 i SEE4
3DNow!
Rozszerzenie architektury procesorów x86 stworzone
przez firmę AMD, znacznie zwiększające wydajność
obliczeń zmiennoprzecinkowych, potrzebne do
odtwarzania grafiki trójwymiarowej i multimediów.
Technologia 3DNow! uzupełnia i rozszerza możliwości
akceleratorów graficznych, przyspieszając obliczenia
zmiennoprzecinkowe występujące w początkowych
etapach przetwarzania grafiki. Technologia ta pozwala
uzyskać do 4 wyników zmiennoprzecinkowych w ciągu
jednego cyklu pracy procesora. Technologia 3DNow!
zawiera zestaw 21 nowych instrukcji
zmiennoprzecinkowych.
HyperTransport
Nowe rozwiązanie umożliwiające tworzenie szybkich i
wydajnych połączeń dwupunktowych pomiędzy
układami scalonymi na płycie głównej. Przy tej samej
liczbie wyprowadzeń może być ona znacznie szybsza od
magistrali PCI. Cechy to
• duża przepustowość przy małych opóźnieniach,
• jednolita magistrala i wspólny protokół dla wszystkich
łączy na płycie głównej,
• elastyczne prędkości i zmienna przepustowość
magistrali,
• obsługa systemów wieloprocesorowych i magistrali
System Network Architecture.
Hyper-Threading (ang. hiperwątkowość, nazwa oficjalna
Hyper-Threading Technology)
Technologia ta polega na tym, że dwa niezależne wątki
mogą korzystać z tych samych jednostek wykonawczych
procesora, jeżeli jeden z nich ulega "przeczekaniu"
(związanemu z np. błędnym przewidzeniem rozgałęzienia w
przetwarzaniu potokowym), sprawiając wrażenie
wykonania równoległego. Bazuje ona na fakcie stosunkowo
niskiego wykorzystania tych zasobów w danych odcinkach
czasu. Maksymalny teoretyczny do osiągnięcia zysk
wydajności szacowany jest na 30%, praktycznie trudno jest
osiągnąć zysk powyżej 20 %. Procesor wykorzystujący
technologię HT widziany jest w systemie operacyjnym jako
dwa procesory logiczne
.
Cool'n'Quiet
technologia obniżenia zużycia energii przez procesor
wprowadzona przez firmę AMD wraz z procesorami
Athlon 64. Gdy użytkownik uruchamia aplikacje, które
w niewielkim stopniu zużywają moc obliczeniową,
wówczas zmniejszają się wartości mnożnika i napięcia
pracy procesora, dzięki czemu następuje zmniejszenie
poboru mocy, a więc mniejsze wydzielanie przez niego
ciepła, co powoduje, że system chłodzenia może
pracować ciszej.
W procesorach mobilnych technologia ta nosi nazwę
Power Now! Intel - SpeedStep
EM64T
Extended Memory 64-bit Technology to nazwa
implementacji technologii firmy AMD zrealizowana przez
firmę Intel. Są to nałożone na architekturę x86 dodatkowe
instrukcje umożliwiające obsługę 32- i 64-bitowych
aplikacji.