Ядро процесора: настройки ПО, Virtualbox, охолодження

1. Ядро процесора і трохи історії
2. Види сучасних процесорів
3. Взаємодія багатоядерних комп'ютерів зі старими програмами
4. Використовуємо певну кількість ядер у віртуальній машині
5. Охолодження сучасних CPU
6. підсумок
7. Відео: як виробляють процесори

В епоху кремнієвої електроніки, коли виробники мікросхем в повній мірі відчувають на собі наслідки закону Мура, багато людей цікавляться будовою мікропроцесорів. Зокрема, багато користувачів персонального комп'ютера цікавиться внутрішньою будовою процесора в їх ПК.

Окремий інтерес для користувача ПК представляє питання - що таке ядро процесора. Щоб відповісти на це питання, ми підготували пізнавальний матеріал про будову процесора і його ядрі.

Ядро процесора і трохи історії

Спробуємо відповісти на головне питання, що таке процесорний ядро. Чіткого визначення для різного виду мікропроцесорів у ядра немає. Найбільш поширеною моделлю опису вважається, що ядро - це основна частина мікропроцесора, яка містить блоки і модулі на кремнієвому кристалі і відповідає за виконання різних машинних інструкцій. Тобто, грубо кажучи, ядро ​​або кілька ядер це і є наш процесор.

Засновниками будови ядра є архітектура фон Неймана і Гарвардська. У наш час в основному використовується архітектура фон Неймана. Завдяки спільному зберіганню і читання команд і інформації з пам'яті, архітектура фон Неймана набула широкого поширення.

На основі архітектури фон Неймана створені такі процесорні архітектури, які використовуються в наш час:

Всі вищеописані архітектури використовуються зараз у виробництві процесорів для персональних комп'ютерів, відеокарт, смартфонів і різної електроніки, в якій використовуються мікропроцесори.

Види сучасних процесорів

Найбільш популярні в наш час процесори виробляються на CISC і RISC архітектур. На CISC створюють свої процесорні ядра компанії Intel і AMD. У мікросхемах Intel і AMD використовують модифіковану CISC архітектуру, яка має назву x86. Наступною популярною архітектурою є ARM. Ця архітектура створена на базі RISC і використовується в проектуванні мікросхем компанією ARM Limited.

Процесори компаній Intel і AMD можна зустріти практично в будь-якому комп'ютері. Компанія Intel випускає процесори для таких систем як:

• Процесори для настільних ПК;
• Процесори для мобільних ПК;
• Серверні процесори;
• Компоненти вбудованих рішень.

На даний момент компанія Intel має найпродуктивніший процесор з усіх випущених на ринку. Цей процесор призначений для роз'єму материнської плати LGA2011-v3 і маркується, як Intel® Core ™ i7-5960X Processor Extreme Edition.

Процесор 8-ми ядерний і завдяки технології Hyper-Threading, він здатний працювати в 16 потоків. По суті це 8-ми ядерний процесор, здатний працювати як 16-ти ядерний процесор. Цей процесор зможе впоратися з будь-яким завданням в ПК, але за таку продуктивність доведеться заплатити 1060 доларів за боксового варіант.

На даний момент Intel освоїла 14-нм техпроцес і випускає CPU з ядрами на мікроархітектурі Skylake. Найбільш цікавими чотирьох ядерними CPU мікроархітектури Skylake є чіпи шостого покоління Intel® Core ™ i7, i5, i3, Pentium і Celeron. Найбільш популярними CPU шостого покоління є:

• Intel Core i7-6700K - чотирьох ядерний ЦПУ;
• Intel Core i5-6600K - чотирьох ядерний ЦПУ;
• Intel Core i3-6100 - двоядерний ЦПУ.

Також чіпи шостого покоління мають досить продуктивне графічне ядро, яке може замінити безліч дискретних відеокарт початкового і середнього рівня.

Ознайомитися з усіма видами процесорів компанії Intel можна на офіційній сторінці http://ark.intel.com/ru.

Процесори компанії AMD також виробляються для таких систем як:

• Процесори для настільних ПК;
• Процесори для ноутбуків;
• Процесори для серверів.

Найбільш цікавими рішеннями компанії AMD є гібридні AMD А-серії і процесори AMD FX, що володіють чотирма ядрами і двома ядрами на кристалі. Перші мають високу продуктивність і мають продуктивне графічне ядро, а також можуть включати в себе чотирьох ядерні і двоядерні процесори

У друге немає графічного ядра, але вони можуть включати в себе 8-ми ядерні, чотирьох ядерні і двоядерні процесори, що істотно збільшує продуктивність. Для своїх мікропроцесорів компанія AMD використовує 28-нм техпроцес, що не дає компанії нарівні конкурувати з компанією Intel. Але завдяки розвитку гібридних APU, її 8-ми ядерні чіпи прописалися в сучасних ігрових консолях Sony Playstation 4 і Xbox One.

Якщо говорити про сучасних процесорах ARM, то їх не можна зустріти як CPU Intel і AMD в коробкових версіях, так як вони поширюються в вигляді SoC-платформ для виробників планшетів, смартфонів, мультимедійних програвачів, роутерів і іншої різної електроніки.

Взаємодія багатоядерних комп'ютерів зі старими програмами

Бувають ситуації коли багатоядерний комп'ютер на Windows не дозволяє коректно запускати старі програми або гри. Щоб вирішити дану проблему, ми підготували приклад з запуском старої гри на многоядерной системі.

Для прикладу ми взяли комп'ютер на базі чотирьох ядерного процесора Intel Core i7-6700K під управлінням Windows 10. Грою для запуску на Intel Core i7-6700K ми вибрали досить популярну гру 1998 року Fallout 2. Встановивши гру, запустіть її з ярлика на Робочому столі і поверніть її комбінацією Alt + Tab. Після цього перейдіть в «Диспетчер завдань» і знайдіть процес гри Fallout 2. Натисніть на нього правою кнопкою миші і виберіть пункт «Докладно».

Після цього ми перейдіть на вкладку «Подробиці» з процесом. Тепер натисніть праву кнопку миші на процесі і переходите до пункту «Поставити схожість».

Повинно з'явитися таке вікно.

У цьому вікні необхідно відключити всі ядра і залишити тільки «ЦП 0» і натиснути кнопку OK.

Також хочеться відзначити, що для цієї гри необхідно виставити режим сумісності з Windows XP. Поставити режим сумісності з Windows XP можна на вкладці «Сумісність» у властивостях файлу. У нашому випадку, виконуваним файлом є «fallout2.exe».

Після цих дій можна перейти до вікна Fallout 2. Всі ці дії ми виконали для того, щоб запустити гру Fallout 2 з одним ядром Intel Core i7-6700K, так як гра заточена під одноядерні процесори, де багатоядерність негативно впливає на її роботу.

Таку процедуру можна виконати з будь-старою програмою або грою, яка заточена під одноядерні системи Windows.

Використовуємо певну кількість ядер у віртуальній машині

Для прикладу, ми також будемо використовувати комп'ютер на базі чотирьох ядерного процесора Intel Core i7-6700K під управлінням Windows 10. Створити віртуальну машину можна за допомогою програми VirtualBox. Програма абсолютно безкоштовна і завантажити її можна з офіційного сайту www.virtualbox.org. Створимо віртуальну машину для Windows XP. Для цього запустіть VirtualBox і натисніть кнопку Створити.

У вікні виберіть ім'я віртуальної машини, тип ОС і натисніть кнопку Next.

Тепер виберіть кількість ОЗУ і натисніть кнопку Next. Після чого з'явиться вікно створення віртуального жорсткого диска.

Створення жорсткого диска - це останній етап і після нього віртуальна машина буде готова. Тепер нам необхідно перейти до налаштувань нашої віртуальної машини. Для цього натиснемо кнопку «Налаштування».

В меню налаштувань перейдемо на вкладки «Система / Процесор».

Як видно з малюнка, для нашої виртуалки використовуються всі активні ядра Intel Core i7-6700K. Щоб віртуальна машина незначно завантажувала основну систему, можна вибрати певну кількість ядер для її роботи.

Для нормальної роботи виртуалки Windows XP цілком вистачить трьох ядер.

Такі маніпуляції з ядрами в віртуальній машині можна виробляти в різних операційних системах, будь то Linux або Mac OS.

Охолодження сучасних CPU

Якщо ви захочете підвищити продуктивність системи за рахунок розгону ЦПУ, то штатна система охолодження може не впоратися з температурою ядра. Щоб вирішити проблему з температурою ЦПУ і не допустити перегріву ядер при його розгоні, необхідно скористатися системами охолодження температури від сторонніх виробників. Найкращими виробниками кулерів, які впораються з температурою будь-якого розігнаного ЦПУ, є:

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

Щоб впоратися з температурним охолодженням розігнаного Intel Core i7-6700K, ці компанії пропонують такі кулери:

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

Їх зовнішній вигляд можна побачити на малюнку:

Розглянуті кулери можуть впоратися не тільки з температурним охолодженням Intel Core i7-6700K, але і іншими ЦПУ для різних платформ. Використовуючи кулери від цих фірм, ви ніколи не допустите температурного перегріву свого CPU.

підсумок

У цьому матеріалі ми розглянули що таке ядро ​​процесора, а також розглянули види сучасних ЦПУ з різною кількістю ядер від 1-го до 8-ми і області їх застосування. Крім цього, ми розглянули приклади використання багатоядерних систем на базі процесора Intel Core i7-6700K, а також системи охолодження температури для нього.

Як видно з розглянутих нами моделей можна зустріти 8-ми ядерні процесори. З цього можна зробити висновок, що нові моделі будуть мати ще більшою кількістю ядер. Можливо в майбутньому ми зустрінемо 32-х або 64-х ядерні процесори для персонального комп'ютера від компаній Intel і AMD.

Відео: як виробляють процесори

гарна реклама