Архитектура процессора
Еще несколько лет назад выбор процессора для персонального компьютера основывался практически на единственном параметре — рабочей частоте. Этот факт нашел отражение в известном высказывании одного из руководителей компании Intel «люди покупают мегагерцы». Однако надежды на быстрое совершенствование технологии производства процессоров не сбылись. Рост частот постепенно замедлялся, а вскоре фактически приостановился. Достигнутый к настоящему времени рубеж (около 4 Гигагерц) оказался трудно преодолимым в рамках существующих технологий и требований к архитектуре персонального компьютера. Процессоры, вплотную подобравшиеся к этому рубежу, отличаются высоким энергопотреблением, повышенным тепловыделением, шумными системами охлаждения. Законы развития отрасли и конкурентной борьбы в сфере информационных технологий таковы, что остановка смерти подобна. Поэтому внимание разработчиков процессоров было направлено на поиск других способов повышения производительности. Так было найдено и освоено два новых направления:
РАЗРЯДНОСТЬ ПРОЦЕССОРА — длина данных (в битах), которые процессор может обрабатывать одновременно. ЯДРО ПРОЦЕССОРА — совокупность арифметико-логических устройств, блоков управления и кэш-памяти, выполненная в рамках единой микроархитектуры процессора. РАБОЧАЯ ЧАСТОТА — частота переключения транзисторов в ядре процессора. Получается умножением тактовой частоты системной шины на коэффициент, заданный специальным блоком процессора. ТАКТОВАЯ ЧАСТОТА — опорная частота, генерируемая специальным устройством системной шины. Используется для синхронизации процессора и шины. На сегодняшний день основные игроки на рынке процессоров — компании Intel и AMD, совокупно захватившие долю около 98%. Для типового ПК альтернативы их процессорам на массовом рынке просто не существует. Такое положение привело к постепенному росту средней цены процессоров для персональных компьютеров. Номенклатура сравнительно дешевых (бюджетных) процессоров заметно уменьшилась, они сознательно выведены в отдельную нишу, несовместимую с более производительными платформами. Таким образом, пользователей лишили возможности ступенчатой модернизации системы, навязывая полную смену платформы при переходе из бюджетного в средний класс. Еще недавно процессоры Intel относились к лидирующей группе, как по рабочим частотам, так и по новизне архитектуры. Примерно с 2005 года лидерство в области передовых архитектурных решений перешло к компании АМО, которая первой предложила широкому кругу пользователей поддержку 64-битных расширений и многоядерные процессоры. Однако лидерство в области технологий отнюдь не гарантирует рыночных успехов: по объему продаж корпорация Intel по-прежнему вне досягаемости. Агрессивная маркетинговая политика и всемирная рекламная компания привели к тому, что в памяти рядового покупателя при виде компьютера автоматически всплывает слоган «Intel Inside». Архитектуру ЭВМ в целом и главного процессора (Central Processor Unit — CPU) впервые описал в 1946 г. американский ученый венгерского происхождения Джон (Янош) фон Нейман, опиравшийся на исследования Беркса, Моучли, Эккерта, Голдстайна и других ученых, работавших над созданием первой ЭВМ. С тех пор принято считать, что современные процессоры имеют архитектуру «неймановского» типа:
|
|
