Презентация инфа

1.

Централ ь ны й Процессор
(ЦП): Мозг Сов ременны х
В ы числений
Зайнулин, Томилов, Антипов,
Сюникаев, Макарычев

2.

Основные Функции Центрального Процессора
Выполнение Инструкций
Управление Памятью
Интерпретация и выполнение машинных инструкций
Обращение к оперативной памяти (ОЗУ), запись и
(двоичного кода), поступающих от программ. Это
чтение данных, а также эффективное использование
основа любой вычислительной задачи.
собственной высокоскоростной кэш-памяти.
Обработка Данных
Координация Системы
Применение программных инструкций к входным
Связь и управление работой всех периферийных
данным для их преобразования и выдачи требуемого
устройств и компонентов: жёстких дисков, видеокарты,
результата.
ОЗУ и других аппаратных средств.

3.

Цикл Исполнения Инструкции: Как
Работает ЦП
Работа процессора представляет собой непрерывный цикл обработки команд, получаемых от
приложений. Этот цикл, известный как цикл "выборка-декодирование-исполнение", состоит из
трёх ключевых стадий.
1. Fetch (Выборка Команды)
Процессор извлекает следующую инструкцию из оперативной памяти (ОЗУ) по
адресу, указанному в счётчике команд.
2. Decode (Декодирование)
Декодер анализирует полученную инструкцию, чтобы определить, какая
операция должна быть выполнена, и какие операнды для этого требуются.
3. Execute (Исполнение)
Соответствующий функциональный блок (например, АЛУ) выполняет требуемую
операцию (ариф метическую, логическую или операцию передачи данных).

4.

Ключевые Компоненты Архитектуры ЦП
ЦП состоит из нескольких специализированных блоков, каждый из которых выполняет свою уникальную ф ункцию для
обеспечения эф ф ективной обработки инф ормации.
Устройство Управления (УУ)
Регистры
Арифметико-Логическое Устройство
(АЛУ)
Кэш-Память

5.

Характеристика 1: Тактовая Частота (Clock Speed)
Тактовая частота (измеряется в Гигагерцах, ГГц) является одним из основных показателей производительности процессора.
4.0 ГГц
Это количество элементарных машинных циклов, которые процессор
способен выполнить за одну секунду. Чем выше частота, тем быстрее ЦП
обрабатывает инструкции.
Один Герц (Гц) = одна операция в секунду.
Современные процессоры работают на частотах в несколько миллиардов
Герц (Гигагерц).
Высокая частота важна для однопоточных задач и игр.

6.

Характеристика 2: Количество Ядер
Ядро — это фактически самостоятельный вычислительный центр внутри процессора,
способный выполнять инструкции независимо.
Одно ядро
Многоядерность
Обрабатывает задачи
Позволяет параллельно выполнять
последовательно, одну за другой.
множество задач (многопоточность),
Подходит для простых систем.
значительно повышая общую
производительность системы.
Параллелизм
Современные ЦП имеют от 4 до 16 и более ядер, что критически важно для
ресурсоёмких приложений, таких как рендеринг, виртуализация и многозадачность.

7.

Характеристика 3: Размер Кэш-Памяти
L 3 Кэш (Общий)
Самый большой по объёму, но самый медленный. Обслуживает все ядра процессора.
2
L 2 Кэш (Локал ь ны й)
Средний объём, более быстрый, привязан к конкретному ядру или паре ядер.
L 1 Кэш (Инструкции и Данны е)
Самый быстрый и наименьший по объёму. Разделён на кэш данных и
кэш инструкций.

8.

Производственные Характеристики: Техпроцесс и Архитектура
Техпроцесс (LITOGRAPHY)
Архитектура (MICROARCHITECTURE)

9.

Теплов ы деление (TDP) и Эффектив ность
Тепловыделение процессора, измеряемое в Ваттах (W), показывает количество тепла, которое ЦП выделяет в процессе
работы. Это критически важный параметр для охлаждения системы.
Измерение в В аттах
максимальное тепло, которое система
охлаждения должна рассеять при
работе ЦП на номинальной частоте.
Разгон (Overclocking)
При разгоне ф актическое
тепловыделение может превышать TDP,
требуя более мощного охлаждения.
Сис тема Ох л аждения
Выбор системы охлаждения (воздушной
или жидкостной) напрямую зависит от
показателя TDP процессора.
Энергоэффективнос ть
Процессоры с низким TDP обычно более
энергоэф ф ективны, что важно для
ноутбуков и серверных систем.