Файл: "Процессор персонального компьютера. Назначение, функции, классификация процессора".pdf

Облачные вычисления, производительность промышленного уровня, технологии виртуальной реальности, игры и безопасность данных открывают новые горизонты и требуют более высокого уровня производительности вычислений при максимальной энергоэффективности [9]. Изначально инженеры компании AMD разработали новую архитектуру Zen таким образом, чтобы она могла соответствовать и даже превосходить высокие требования, касающиеся производительности и эффективности, не только приложений следующего, но и дальнейших поколений. Внешний вид процессора AMD Ryzen 7 представлена на рис. 2.1.

Рис. 2.1 – Внешний вид процессора AMD Ryzen 7

Встроенный искусственный интеллект Neural Net Prediction позволяет процессору AMD Ryzen 7 эффективнее справляться с выполнением ваших приложений.

Используемые алгоритмы обучения Smart Prefetch, которые заранее предугадывают и предзагружают в кэш-память необходимые программное обеспечения данные для ускорения вычислений и минимизации времени отклика процессора AMD Ryzen 7.

Технология Extended Frequency Range предоставляет возможности автоматического дополнительного повышения производительности для пользователей игровых персональных компьютеров с системами охлаждения премиум-класса.

Технология Precision Boost позволяет регулировать производительность процессора AMD Ryzen 7 в режиме реального времени для соответствия требованиям нагрузки ваших игр и прикладных программных приложений различного рода.

Технология Pure Power позволяет работать процессору AMD Ryzen 7 без излишнего тепловыделения, что обеспечивается с помощью использования искусственного интеллекта, встроенных датчиков и оптимизированного дизайна микросхемы. Также, можно отметить следующие характеристики данной технологии:

– позволяет отслеживать температуру, напряжение и производительность процессора;

– позволяет вести адаптивное управление работой процессора в режиме реального времени, что позволяет значительно снизить энергопотребление процессора;

– позволяет вести непрерывный мониторинг, что помогает работать другим технологиям, например, AMS SenseMI [10].

Технические характеристики процессора AMD Ryzen 7 1700 3.0GHz/16MB (YD1700BBAEBOX) sAM4 BOX для персонального компьютера представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Технические характеристики AMD Ryzen 7 1700

2.2. AMD FX-Series

AMD FX-Series FX-8370 4GHz/8MB sAM3+ BOX представляет собой восьмиядерный процессор основанный на микроархитектуре Vishera изготовленный по 32 нм техпроцессу. Частота процессора составляет 4 ГГц. Включена поддержка режима Turbo повышающая частоту до 4.3 ГГц. Процессор имеет 8 МБ кеша второго уровня и 8 МБ кеша третьего уровня. Тепловыделение процессора составляет 125 Вт.

Мощный 8-ядерный процессор AMD FX-Series FX-8370 предназначен для настольных персональных компьютеров среднего уровня включает следующие характерные особенности:

– поддержка разгона для увеличения производительности и скорости работы процессора;

– мегазадачность этого процессора архитектуры «Vishera» обеспечит максимальную производительность персонального компьютера;

– наличие возможностей моментального увеличения скорости процессора с помощью технологии AMD Turbo CORE;

– простая в использовании утилита AMD OverDrive поможет отрегулировать производительность данного процессора [11].

Технические характеристики процессора AMD FX-Series FX-8370 4GHz/8MB sAM3+ BOX для персонального компьютера представлены в таблице 2.2.

Таблица 2.2

Технические характеристики AMD FX-Series FX-8370

2.3. Intel Core i7

Новый процессор Intel Core i7-7700K 4.2GHz/8GT/s/8MB 7-го поколения, с кодовым названием микроархитектуры Kaby Lake. Предназначен для настольной платформы Intel LGA 1151. Принадлежит к семейству высокопроизводительных процессоров линейки Core i7 с большим разгонным потенциалом.

Процессор Intel Core i7-7700K производится по стандарту 14-нм техпроцесса, имеет 4 ядра, которые работают в 8 потоков со штатной тактовой частотой 4.2 ГГц, 4.5 ГГц в режиме Turbo Boost. Объем кэш-памяти 3 уровня равен 8 МБ. Имеет 2-х канальный контроллер памяти DDR4 и разблокированный множитель.

Внешний вид процессора Intel Core i7-7700K 4.2GHz/8GT/s/8MB представлена на рис. 2.2.

Рис. 2.2 – Внешний вид процессора Intel Core i7

Технологии защиты, используемая в процессоре Intel Core i7-7700K 4.2GHz:

– Intel Software Guard Extensions;

– Intel Advanced Encryption Standard Instructions;

– Intel Secure Key;

– Intel OS Guard;

– Intel Identity Protection Technology;

– Intel Device Protection Technology with Boot Guard.

Технические характеристики Intel Core i7-7700K 4.2GHz/8GT/s/8MB (BX80677I77700K) s1151 BOX представлены в таблице 2.3.

Таблица 2.3

Технические характеристики Intel Core i7-7700K

Особенности процессора Intel Core i7-7700K:

– Intel Hyper-Threading позволяет процессору работать над двумя задачами одновременно, поможет выполнить больше задач за меньшее количество времени;

– наличие встроенного графического ядра нового поколения Intel HD Graphics 630;

– Ultra HD 4K предоставляет возможности польлзователю воспроизводить динамичное видео на Ultra HD и 4K дисплеях (поддерживает разрешение до 4096 х 2304);

– Intel Quick Sync Video предоставляет возможности организации видеоконференций, быстрого преобразования, редактирования и авторизации видео, а также онлайн обмена данными;

– OpenCL предоставляет программистам возможности легко воспользоваться вычислительными мощностями графического ядра данного процессора. OpenCL обеспечивает параллелизм на уровне исполнения инструкций и на уровне обработкиданных и является осуществлением техники GPGPU. OpenCL является полностью открытым стандартом;

– встроенный DirectX 12 API обеспечит наилучшие впечатление от игр и графики.

2.4. Intel Core i9

Intel Core i9-7900X Extreme Edition 3.3GHz/8GT/s/13.75MB является топовым процессором для настольной платформы Intel LGA 2066. Внешний вид процессора Intel Core i9 представлен на рис. 2.3.

Данный процессор имеет 10 ядер, которые работают на штатной тактовой частоте 3.3 ГГц, и 4.3 ГГц в режиме Turbo Boost. Из особенностей стоит выделить 4-х кaнaльный контроллер памяти DDR4 и рaзблокировaнный множитель. Характеристики процессоров линейки Intel Core i7, i9 представлены в Приложении А.

Процессор Intel Core i9 справляется с самыми ресурсоемкими задачами –просмотр контента в формате HD или 3D, работа в многозадачном режиме или при воспроизведении мультимедиа.

Процессор Intel Core i9 содержит передовые технологии, которые обеспечивают более быструю и плавную работу, а также более широкие возможности и качество изображения при выполнении всех ресурсоемких задач – от редактирования фильмов до игр.

Рис. 2.3 – Внешний вид процессора Intel Core i9

Технические характеристики Intel Core i9-7900X Extreme Edition 3.3GHz/8GT/s/13.75MB (BX80673I97900X) s2066 BOX представлены в таблице 2.4.

Таблица 2.4

Технические характеристики Intel Core i9-7900X

Заключение

В процессе выполнения данной работы были получены следующие результаты. Центральный процессор является самой важной частью аппаратного обеспечения персонального компьютера, представляющая собой специальный программируемый логический контроллер, который отвечает за реализацию вычислительного процесса. Центральный процессор персонального компьютера выполняется в виде отдельного чипа и реализует все функции, которые присущи данного рода устройствам.

На центральный процессор возлагается выполнение операций, которые предусмотрены его внутренней системой команд. В процессе выполнения различных прикладных программы центральный процессор персонального компьютера обеспечивает выполнение всех возложенных на него функций, предусмотренных его программной реализацией. К ним можно отнести следующие: формирование адреса данных или команд; временное хранение полученных результатов в процессе выполнения операций, адресов, формируемых сигналов состояния и других оперативных данных; формирование сигналов управления, состояния и времени; выборка команд из памяти персонального компьютера и их последующая дешифрация; прием сигналов выполненных запросов от используемых внешних устройств и их последующее обслуживание.

С каждым новом поколением современные процессоры персонального компьютера вбирают в себя все больше технологий и функций. К наиболее значимым можно отнести следующие: Intel Demand Based Switching; Intel Fast Memory Access; Intel Flex Memory Access; Intel Instruction Replay; Intel My WiFi Technology; Intel Smart Idle Technology; Intel Stable Image Platform; Intel QuickAssist; Intel Quick Resume; Intel Secure Key; Intel Transactional Synchronization Extensions.

Представленная классификация процессоров была выполнена по числу больших интегральных схем; по назначению; по характеру временной организации работы; по количеству выполняемых программ.

Описанная технология производства процессоров позволила более полно понять, что собой представляет процессор в технологическом смысле.

Также, была дана характеристика современным процессорам: AMD Ryzen 7, Intel Core i7, Intel Core i9.

Процессор AMD Ryzen 7 использует мощный механизм исполнения, а также поддерживает функции одновременной многопоточности (SMT). Новая трехуровневая кэш-память с низкой задержкой и новые алгоритмы предварительной выборки значительно уменьшают количество кэш-промахов и увеличивают пропускную способность по сравнению с предыдущей микроархитектурой.