Ядро працэсара: налады ПА, Virtualbox, астуджэнне

1. Ядро працэсара і трохі гісторыі
2. Віды сучасных працэсараў
3. Узаемадзеянне шмат'ядравых кампутараў са старымі праграмамі
4. Выкарыстоўваем пэўную колькасць ядраў у віртуальнай машыне
5. Астуджэнне сучасных CPU
6. вынік
7. Відэа: як вырабляюць працэсары

У эпоху крамянёвай электронікі, калі вытворцы мікрасхем у поўнай меры адчуваюць на сабе наступствы закона Мура, многія людзі цікавяцца будынкам мікрапрацэсараў. У прыватнасці, многія карыстальнікі персанальнага кампутара цікавіцца унутраным будынкам працэсара ў іх ПК.

Асобны цікавасць для карыстальніка ПК уяўляе пытанне - што такое ядро працэсара. Каб адказаць на гэтае пытанне, мы падрыхтавалі пазнавальны матэрыял пра будынак працэсара і яго ядры.

Ядро працэсара і трохі гісторыі

Паспрабуем адказаць на галоўнае пытанне, што такое працэсарнае ядро. Выразнага вызначэння дзеля рознага кшталту мікрапрацэсараў у ядра няма. Найбольш распаўсюджанай мадэллю апісання лічыцца, што ядро - гэта асноўная частка мікрапрацэсара, якая ўтрымлівае блокі і модулі на крамянёвым крышталі і адказвае за выкананне розных машынных інструкцый. Гэта значыць, груба кажучы, ядро ​​або некалькі ядраў гэта і ёсць наш працэсар.

Заснавальнікамі будовы ядра з'яўляюцца архітэктура фон Нэймана і Гарвардская. У наш час у асноўным выкарыстоўваецца архітэктура фон Нэймана. Дзякуючы сумеснаму захоўванню і чытання каманд і інфармацыі з памяці, архітэктура фон Нэймана атрымала шырокае распаўсюджанне.

На аснове архітэктуры фон Нэймана створаны такія працэсарныя архітэктуры, якія выкарыстоўваюцца ў наш час:

Усе вышэйапісаныя архітэктуры выкарыстоўваюцца цяпер у вытворчасці працэсараў для персанальных кампутараў, відэакарт, смартфонаў і рознай электронікі, у якой выкарыстоўваюцца мікрапрацэсары.

Віды сучасных працэсараў

Найбольш папулярныя ў наш час працэсары вырабляюцца на CISC і RISC архітэктурах. На CISC ствараюць свае працэсарныя ядра кампаніі Intel і AMD. У мікрасхемах Intel і AMD выкарыстоўваюць мадыфікаваную CISC архітэктуру, якая мае назву x86. Наступнай папулярнай архітэктурай з'яўляецца ARM. Гэтая архітэктура створана на базе RISC і выкарыстоўваецца ў праектаванні мікрасхем кампаніяй ARM Limited.

Працэсары кампаній Intel і AMD можна сустрэць практычна ў любым кампутары. Кампанія Intel выпускае працэсары для такіх сістэм як:

• Працэсары для настольных ПК;
• Працэсары для мабільных ПК;
• Серверныя працэсары;
• Кампаненты ўбудавальных рашэнняў.

На дадзены момант кампанія Intel мае самы прадукцыйны працэсар з усіх выпушчаных на рынку. Гэты працэсар прызначаны для раздыма мацярынскай платы LGA2011-v3 і маркіруецца, як Intel® Core ™ i7-5960X Processor Extreme Edition.

Працэсар 8-мі ядзерны і дзякуючы тэхналогіі Hyper-Threading, ён здольны працаваць у 16 патокаў. Па сутнасці гэта 8-мі ядзерны працэсар, здольны працаваць як 16-ці ядзерны працэсар. Гэты працэсар зможа справіцца з любой задачай у ПК, але за такую ​​прадукцыйнасць прыйдзецца заплаціць 1060 даляраў за боксовый варыянт.

На дадзены момант Intel асвоіла 14-нм тэхпрацэс і выпускае CPU з ядрамі на микроархитектуре Skylake. Найбольш цікавымі чатырох ядзернымі CPU микроархитектуры Skylake з'яўляюцца чыпы шостага пакалення Intel® Core ™ i7, i5, i3, Pentium і Celeron. Найбольш папулярнымі CPU шостага пакалення з'яўляюцца:

• Intel Core i7-6700K - чатырох ядзерны ЦПУ;
• Intel Core i5-6600K - чатырох ядзерны ЦПУ;
• Intel Core i3-6100 - двух'ядравы ЦПУ.

Таксама чыпы шостага пакалення маюць дастаткова прадукцыйнае графічнае ядро, якое можа замяніць мноства дыскрэтных відэакарт пачатковага і сярэдняга ўзроўню.

Азнаёміцца з усімі відамі працэсараў кампаніі Intel можна на афіцыйнай старонцы http://ark.intel.com/ru.

Працэсары кампаніі AMD таксама вырабляюцца для такіх сістэм як:

• Працэсары для настольных ПК;
• Працэсары для наўтбукаў;
• Працэсары для сервераў.

Найбольш цікавымі рашэннямі кампаніі AMD з'яўляюцца гібрыдныя AMD А-серыі і працэсары AMD FX, якія валодаюць чатырма ядрамі і двума ядрамі на крышталі. Першыя валодаюць высокай прадукцыйнасцю і маюць прадукцыйнае графічнае ядро, а таксама могуць ўключаць у сябе чатырох ядзерныя і двух'ядравыя працэсары

У другіх няма графічнага ядра, але яны могуць ўключаць у сябе 8-мі ядзерныя, чатырох ядзерныя і двух'ядравыя працэсары, што істотна павялічвае прадукцыйнасць. Для сваіх мікрапрацэсараў кампанія AMD выкарыстоўвае 28-нм тэхпрацэс, што не дае кампаніі нароўні канкураваць з кампаніяй Intel. Але дзякуючы развіццю гібрыдных APU, яе 8-мі ядзерныя чыпы прапісаліся ў сучасных гульнявых кансолях Sony Playstation 4 і Xbox One.

Калі казаць пра сучасныя працэсарах ARM, то іх нельга сустрэць як CPU Intel і AMD у скрынкавых версіях, бо яны распаўсюджваюцца ў выглядзе SoC-платформаў для вытворцаў планшэтаў, смартфонаў, Медыяпрайгравальнік, роутеров і іншай рознай электронікі.

Узаемадзеянне шмат'ядравых кампутараў са старымі праграмамі

Бываюць сітуацыі калі шмат'ядравы кампутар на Windows не дазваляе карэктна запускаць старыя праграмы ці гульні. Каб вырашыць дадзеную праблему, мы падрыхтавалі прыклад з запускам старой гульні на шмат'ядравай сістэме.

Для прыкладу мы ўзялі кампутар на базе чатырох ядзернага працэсара Intel Core i7-6700K пад кіраваннем Windows 10. Гульнёй для запуску на Intel Core i7-6700K мы абралі досыць папулярную гульню 1998 года Fallout 2. Усталяваўшы гульню, запусціце яе з цэтліка на Працоўным стале і згарніце яе камбінацыяй Alt + Tab. Пасля гэтага перайдзіце ў "Дыспетчар задач» і знайдзіце працэс гульні Fallout 2. Націсніце на яго правай кнопкай мышы і выберыце пункт «Падрабязна».

Пасля гэтага мы перайдзіце на ўкладку «Падрабязнасці» з працэсам. Цяпер націсніце правую кнопку мышы на працэсе і пераходзіце да пункта «Задаць падабенства».

Павінна з'явіцца такое акно.

У гэтым акне неабходна адключыць усе ядра і пакінуць толькі «ЦП 0» і націснуць кнопку OK.

Таксама хочацца адзначыць, што для гэтай гульні неабходна выставіць рэжым сумяшчальнасці з Windows XP. Паставіць рэжым сумяшчальнасці з Windows XP можна на ўкладцы «Сумяшчальнасць» ва ўласцівасцях выкананага файла. У нашым выпадку, выкананым файлам з'яўляецца «fallout2.exe».

Пасля гэтых дзеянняў можна перайсці да акна Fallout 2. Усе гэтыя дзеянні мы прарабілі для таго, каб запусціць гульню Fallout 2 з адным ядром Intel Core i7-6700K, так як гульня завостраная пад аднаядзерныя працэсары, дзе многоядерность адмоўна ўплывае на яе працу.

Такую працэдуру можна прарабіць з любой старой праграмай або гульнёй, якая завостраная пад аднаядзерныя сістэмы Windows.

Выкарыстоўваем пэўную колькасць ядраў у віртуальнай машыне

Для прыкладу, мы таксама будзем выкарыстоўваць кампутар на базе чатырох ядзернага працэсара Intel Core i7-6700K пад кіраваннем Windows 10. Стварыць віртуальную машыну можна з дапамогай праграмы VirtualBox. Праграма абсалютна бясплатная і загрузіць яе можна з афіцыйнага сайта www.virtualbox.org. Створым віртуальную машыну для Windows XP. Для гэтага запусціце VirtualBox і націсніце кнопку Стварыць.

У якое з'явілася акне выберыце імя віртуальнай машыны, тып АС і націсніце кнопку Next.

Зараз абярыце колькасць АЗП і націсніце кнопку Next. Пасля чаго з'явіцца акно стварэння віртуальнага жорсткага дыска.

Стварэнне жорсткага дыска - гэта апошні этап і пасля яго віртуальная машына будзе гатовая. Цяпер нам неабходна перайсці да налад нашай віртуальнай машыны. Для гэтага націснем кнопку «Настройкі».

У меню налад пяройдзем на ўкладкі «Сістэма / Працэсар».

Як відаць з малюнка, для нашай виртуалки выкарыстоўваюцца ўсе актыўныя ядра Intel Core i7-6700K. Каб віртуальная машына нязначна загружала асноўную сістэму, можна выбраць пэўную колькасць ядраў для яе працы.

Для нармальнай працы виртуалки Windows XP цалкам хопіць трох ядраў.

Такія маніпуляцыі з ядрамі ў віртуальнай машыне можна вырабляць у розных аперацыйных сістэмах, няхай гэта будзе Linux ці Mac OS.

Астуджэнне сучасных CPU

Калі вы захочаце павысіць прадукцыйнасць сістэмы за кошт разгону ЦПУ, то штатная сістэма астуджэння можа не справіцца з тэмпературай ядра. Каб вырашыць праблему з тэмпературай ЦПУ і не дапусціць перагрэву ядраў пры яго разгоне, неабходна скарыстацца сістэмамі астуджэння тэмпературы ад іншых вытворцаў. Самымі лепшымі вытворцамі кулераў, якія справяцца з тэмпературай любога разагнанага ЦПУ, з'яўляюцца:

• Cooler Master;
• DeepCool;
• Noctua;
• Thermalright;
• Zalman.

Каб справіцца з тэмпературным астуджэннем разагнанага Intel Core i7-6700K, гэтыя кампаніі прапануюць такія кулеры:

1. Zalman CNPS10X Performa;
2. Noctua NH-D15;
3. DeepCool GAMMAXX S40;
4. Thermalright SilverArrow IB-E Extreme;
5. Cooler Master TPC 812 PWM.

Іх знешні выгляд можна ўбачыць на малюнку:

Разгледжаныя кулеры могуць справіцца не толькі з тэмпературным астуджэннем Intel Core i7-6700K, але і іншымі ЦПУ для розных платформаў. Выкарыстоўваючы кулеры ад гэтых фірмаў, вы ніколі не дапусціце тэмпературнага перагрэву свайго CPU.

вынік

У гэтым матэрыяле мы разгледзелі што такое ядро ​​працэсара, а таксама разгледзелі віды сучасных ЦПУ з розным лікам ядраў ад 1-га да 8-мі і вобласці іх прымянення. Акрамя гэтага, мы разгледзелі прыклады выкарыстання шмат'ядравых сістэм на базе працэсара Intel Core i7-6700K, а таксама сістэмы астуджэння тэмпературы для яго.

Як бачна з разгляданых намі мадэляў можна сустрэць 8-мі ядзерныя працэсары. З гэтага можна зрабіць выснову, што новыя мадэлі будуць валодаць яшчэ вялікай колькасцю ядраў. Магчыма ў будучыні мы сустрэнем 32-х ці 64-х ядзерныя працэсары для персанальнага кампутара ад кампаній Intel і AMD.

Відэа: як вырабляюць працэсары

добрая рэклама