¿Quines són les especificacions de la CPU mitjana?

Apple, una de les empreses més rendibles del món és famosa per als seus productes ben dissenyats. En una època en què els ordinadors s'utilitzen estrictament en un conjunt de negocis, Jobs va detectar un ordinador totalment integrat que es podia vendre al consumidor mitjà. Apple s' estableix per a fer ús d' un ordinador tant simple com sigui possible, invertir en gran mesura en interfícies d' usuari gràfiques que permeten navegar pels usuaris fent clic a sobre de les icones en comptes d' introduir ordres en un terminal.

No em malinterpreteu, m'encanten els productes d'Applets, però acaben carregant una escala substancial sobre el maquinari subjacent. Més sovint que no, pots aconseguir més valor pels teus diners creant un ordinador tu mateix. En aquesta sèrie, I Alexandrell va intentar explicar el paper dels diversos components informàtics i què signifiquen les especificacions proposades. A l'entrada de procedir, us fem un cop d'ull a la unitat de processament central o CPU.

La unitat de processament central és el cervell de l'ordinador. Si el vostre llançament del vostre programa preferit, tocant un correu de MMOPG o llegir, tot el que s' executa al vostre ordinador és finalment reduït a una seqüència de bits binaris i processats per les CPU(s).

Per ajudar-nos a entendre les diverses especificacions anunciades de CPU, usem l'Schell Processador d'escriptori Intel Core i58400 com a referència . Les especificacions del processador dit són les següents:

Gràcies a la llei Moore Moore, els processadors moderns normals tenen una freqüència de rellotge d'uns 3-4.00GHz. La G a GHz és per a giga. En el sistema de mesura mètric, giga és mil vegades més gran que mega (M) i la mega al seu torn és mil vegades més gran que quilo (K) .

La freqüència és millor entendre en termes del període. Suposem que el temps en què es produeix una vora creixent (trasició de baix a alta) com a inici del nostre marc de referència, el període és la quantitat de temps (en segons) que s'eleva abans de la següent vora.

En termes absoluts, una freqüència de rellotge de 4GHz significa que 4000000 Els cicles succeeixen cada segon (on es compon un cicle del període on el senyal baixa a dalt, baixa a baix i baixa de nou).

Un component central de la CPU és el contrari a les gir. El diagrama de circuits per a un pinin-flop té un aspecte semblant a això.

Quan es posen les portes lògiques a la configuració anterior d'una propietat especial.

En entre els cicles del rellotge, els girs mantenen l'estat.

Què vol dir per estat? En essència, un gira-flop emmagatzemarà fins a 1 o a 0, que pot ser usat per la lògica de combinació connectada a la seva sortida per realitzar algun tipus d'operació.

Let Pitàgoress diu que vam tenir dos processadors on un va operar a 1Hz i l'altre va operar a 2Hz. El segon processador té el doble de cicles de rellotge per segon com a primer. En altres paraules, la lògica seqüencial (flips) pot prendre el doble de valor en el mateix període de temps. El segon processador podria calcular teòricament la suma de dos conjunts de nombres en la mateixa quantitat de temps que pren el primer processador per calcular-ne un.

La freqüència del rellotge està limitada pel camí crític. El camí crític és la seqüència més llarga de la lògica de combinació recta. Si es produira una vora creixent abans que la lògica de combinació tingués temps suficient per calcular el resultat, els senyals d'entrada canviarien el resultat d'un resultat diferent.

Per a explicar-vos, suposem que el camí crític consisteix en un adder de 4 bits els senyals d' entrada eren cada un connectat a la sortida d' un registre (una col·lecció de girs). Si a l'inici del període els registres eren 1000 (de 8) i 0010 (de coma 2), esperem que la suma sigui 1010 (10). No obstant això, si la freqüència del rellotge s'ha posat massa alta, l'estat intern de les rodes canviaria abans que la suma hagués fet camí a l'entrada d'un altre registre.

Un nucli és una CPU. Ergo, quan vam llegir que el Processador Intel Core i58400 té 6 nuclis, vol dir que té 6 CPU executant instruccions conactualment en un xip físic únic. Si cada CPU accepta una instrucció de suma, aleshores el processador pot calcular 6 sumes diferents simultàniament.

Els dos Goliats de la indústria semiconductora, Intel·ligència i ADM van establir-se per crear el processador de més ràpid del món. Utilitzant arquitectures supercalar i paral·lelos van aconseguir produir processadors que operen a les freqüències en l'ordre de diversos gigahsertz. No obstant això, com amb la majoria de les coses, es pot mesurar l'èxit basant-se en una mètriques única. Velocitat encara important, no s'hauria de posar a mà al preu de tota la resta. Amb l'aparició dels portàtils i dispositius mòbils, el consum d'energia va començar a prendre una prioritat sobre velocitat.

El projecte de llei d'energia a part, el més poder consumeix un processador, més calor que genera i quan un processador corre calent tot el temps, la seva vida es redueix. Les seves freqüències per aquesta raó van crear una distinció entre les freqüències nominals i turbo. La major part del temps el processador treballarà a la freqüència nominal. No obstant això, per tasques computacionalment cares com el processament de jocs i vídeos, s' possible redireccionar el poder des de múltiples nuclis fins a un únic nucli per tal d'estimular la seva freqüència de rellotge a un límit predefinit (màx turbo). Tornant enrere al Processador Intel Core i58400400, la freqüència nominal que tots els nuclis poden arribar al mateix temps és 2.8GHz i la freqüència màxima deturbo que un únic nucli pot arribar tant de temps com els límits tèrmics permeten ser 4.0GHz.

Els altres components que composen un ordinador no funciona a la mateixa freqüència de rellotge que el processador. Les mares modernes, per exemple, tendeixen a tenir una freqüència de rellotge a l'ordre de 500 MHz. Degut a la discrepància entre freqüències del rellotge, qualsevol vegada que el processador hagi de sortir a la memòria principal per recuperar dades, acaba sent inactiu per la majoria de vegades. Instenent per aquesta raó que els processadors moderns fan ús d'una memòria cau en el xip físic. La memòria cau s'aprofitarà de la localitat espacial i temporal per reduir la quantitat de temps que les CPU(s) passen esperant a altres dispositius.

Localitat Spacial

La localitat Spatial es refereix al fet que una gamma d'adreças en proximitat a un altre tenen tendència a utilitzar-se junts. Per a explicar-vos, imagineu el cos d'un bucle que s'hi accedeix repetidament.

Localitat temporal

La localitat temporal es refereix al fet que certes adreces tendeixen a accedir al mateix temps. Per exemple, imagineu dues variables que encara es desen a adreces molt lluny d' una altra s' accedeix repetidament després d'un altre programa.

En mantenir el contingut d'aquestes adreces en el processador, les(s) poden executar instruccions contínuament sense haver d'anar a nivells més baixos de memòria per a recuperar-ne més, els van proporcionar libdonre emmagatzemats a la memòria cau.

Mida

Hem quantitatat el percentatge de la quantitat de vegades que els(s de CPU han d'anar a recuperar dades que són el cau de la memòria cau de la senyoreta. Augmentant la mida de la memòria cau, podem emmagatzemar el contingut de més adreces al cau per tal de reduir la taxa de senyoreta. Després d'aquesta explicació, es pot portar a creure que més memòria cau sempre és una bona cosa. No obstant això, augmenteu la mida de la memòria cau també s' incrementa el temps de cerca. El temps de cerca és la quantitat de temps que la CPU passa buscant les dades a la memòria cau. Tenint en compte que segurament heu trobat les dades que cerqueu el 95% del temps, fins i tot un petit increment en el temps de cerca pot tenir efectes dràstics en l'actuació general del processador.

Quan la compra és segura de que els enginyers que van dissenyar el balanç òptim entre reduir la velocitat de la senyoreta i augmentar el temps en relació amb la mida de la memòria cau.

Una freqüència de rellotge i/o un increment en el nombre de nuclis permetrà que l'ordinador processi més informació en un període donat de temps. Dit això, no hi ha cap punt real de deixar anar 400 dòlars en un processador multi-core molt ràpid si és constant haver d'esperar el teu disc dur. Com amb la majoria de coses que aconsegueixes pel que pagues. Un processador de fi més alt acabarà costant més. Els lectors d'aquesta publicació s'encoratjan a seleccionar un processador basat en les seves necessitats i què permet el seu pressupost.