Desktopové mikroprocesory

Čipy, které kontrolují a zpracovávají veškerá data. Procesory pro stolní počítače představují specifický segmen...


Čipy, které kontrolují a zpracovávají veškerá data.

Procesory pro stolní počítače představují specifický segment trhu, ovládaný v
podstatě dvěma společnostmi (Intel a AMD). Obě produkují čipy CISC a své
poslední produkty rozšířily o podporu 64bitového zpracování a o druhé jádro na
jednom čipu.

Jak pracují
Na fyzické úrovni mikroprocesory tvoří miliony mikroskopických tranzistorů,
které jsou chemickými a litografickými procesy naleptány na vrstvu křemíku.
Tranzistory samotné jsou jednoduchá zařízení schopná uchovat binární hodnoty.
Pro představu, jak komplexní jsou dnešní výkonné procesory, uveďme, že čip AMD
Athlon 64 FX-55 obsahuje necelých 106 milionů tranzistorů. Dvoujádrový Intel
Pentium Extreme Edition 840 pracuje se zhruba 230 miliony tranzistorů.

Práce CPU
Centrální procesní jednotka (CPU, Central Processing Unit) ve zjednodušeném
pojetí vyžaduje pro výkon operací čtyři základní prvky. Jde o instrukce, řadič
instrukcí, registr a aritmeticko logickou jednotku (ALU, Arithmetic Logic Unit).
Oba hlavní výrobci procesorů x86 kompatibilních vybavují své procesory odlišně
pojatými ALU, jinak koncipují řízení toku instrukcí, ovšem v konečném důsledku
se snaží maximálně zefektivnit proces zpracování stejných instrukcí.

Vyrovnávací paměť
Typická velikost vyrovnávací paměti cache L1, která je nejblíže procesoru, se
pohybuje v rozmezí 8-128 KB. Dělí se na datovu a instrukční část, většinou v
poměru 1 : 1. Větší a vzdálenější cache L2 operuje v současnosti typicky se 128
KB až 1 MB. Cache L3 byla doposud výsadou serverových procesorů, ale s
nadcházejícím rozmachem dvoujaderných čipů se objevuje i v desktopových
provedeních (například Intel P4 Extreme Edition nabízí 2 MB paměti L3).

Nanometry
Množství tranzistorů na ploše procesoru se stalo předmětem soustavné snahy
výrobců o zvyšování.
Nejrozšířenější výrobní proces pracuje na 90 nanometrech a již na příští rok se
připravuje přechod na 65 nm. Předchozí generace čipů se vyráběla pomocí 130nm
procesu.

Frekvence
V oblasti taktovacích frekvencí hrají důležitou roli dvě hodnoty. První
představuje kmitočet, na kterém pracuje jádro procesoru, a druhou frekvence, s
níž čip komunikuje se zbytkem systému. Nejvyšší takt současné špičky procesorů
se zastavil pod hranicí 4 GHz. Frekvence pro vnější komunikaci (FSB, Front Side
Bus) se u současných čipů pohybuje mezi 400 a 1 066 MHz.

Přítomnost procesorů
Současnému trh ještě stále vládnou jednojaderné čipy obou hlavních výrobců.
Změna přijde pravděpodobně v průběhu příštího roku, kdy analytici očekávají, že
se dvoujaderné procesory stanou dostupnější.
Kromě nejvýkonnějších čipů nabízejí výrobci i ekonomické varianty. U Intelu jde
o známé procesory Celeron a u AMD o Semprony. Tyto čipy vycházejí ze svých
plnohodnotných vrstevníků, ale obvykle disponují menší kapacitou paměti L2,
nižší frekvencí FSB, případně starším jádrem.
Po letech stagnace se světem procesorů prohnala paticová smršť a v současnosti
se řada čipů vyrábí pro několik typů socketů (Intel Socket 478, LGA 775/AMD
Socket 754, Socket 939).









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.