SLC S23 Week3 || Computer Repair - CPU (Processor)

Перший раз я побачив процесор коли замінював мікросхеми памяті в своєму першому комп'ютеру. Він вже тоді був самою більшою мікросхемою серед всих інших, це підкреслювало його силу та могутність. це було коли я ще вчився, та комп'ютер цей мене зацікавив. Я знав що він не такий як всі інші комп'ютери IBM PC - але це не робило його менш цікавим. Тоді розповсюджувалися журнали ZX Ревью (ZX Review), ксероксів тоді ще не було - а журнал дали на кілька днів почитати, то ж я деякі статті переписував, були там і статті про процессор. Ио ж я з журналу цього дізнався про процесор більше ніж в інституті. А так яе продуктивності наявної в ПЗУ мови BASIC не вистачало - мені довелося вивчити рідну мову процесора - асемблер.

Я вже працював декілька років, але в комп'ютери що у нас були не зазирав так глибоко. Та й не було потреби. Комп'ютери купували готові, необхідності міняти чи перставляти процесор не було. Власного домашнього сучасного компютера у мене не було, то ж подумки я часто "збирав" собі комп'ютер. Накопичуав на нього гроші, хотів купувати частинами. І першу частину яку я купив - це був CD-RW(бо дуже хотілося записувати диски CD). Я мріяв піти працювати в комп'ютериний магазин, щоб реально знайомитися з комп'ютерними комплектуючими. Та був страх перед процесором. Той що я хотів обрати собі додому - коштував як мої дві місячні зарплати. А між трапитися процесор і дорожче, та то був страх не перед процесором, а перед його дороговизною. В нього були такі тоненькі ніжки, їх легко зламати або ж недосвідченими діями пошкодити - довелося б компенсувати його вартість.
Ще не маючи змоги придбати собі додому новий ПК я слідкував за розвитком комп'ютерів вцілому і процесорів зокрема. Через деякий час омріяний процесор застарівав, ставав не сучасним - і ціль була вже інший більш потужніший коп'ютер.
Мій перший комп'ютер з магазину був на базі Celeron 2300MHz як прихильник Intel я обирав флагмана індустрії. Щоправда вже за кілька років я перейшов на народний AMD напервне AthlonXP, потім Athlon64, потім Athlon64 Х2.

Гадаю що вивчення мови асемблер дало мені змогу зрозуміти як працює процесор - виявляється, грубо кажучи, що він нічого крім додати та відняти два числа не може)) та ще читати та записувати до пам'яті всі дії зводяться до цього. Також розуміння таких деталей дало мені змогу краще зрозуміти програмування.

Як же дізнатися про процесор для тих хто не наважується з тих чи інших причин зазирнути в середину ПК.
Є дивовижна маленька програма яка в цьому допоможе cpuz, це покликання на архів, і програму можна запустити прямо з архіву

І якщо решта вкладок назараз не потрібні, то на вкладку що вимірює продуктивність зазирнемо.
Виконавши тест свого процесора та обравши інший зі списку для порівняння можна порівняти свій процесор з іншими. Я обрав Ryzen 3700X не дуже новий та не дуже сильний процесор Але одно його ядро більш ніж вдвічі потужніше. А вцілому в чотири рази продуктивніший.

На перший погляд звичайного користувача продуктивність комп'ютера вимірюється його частотою, на другий погляд в кількості ядер. Дехто вважатиме що кількість ядер то більш важливо. Про розмір кешу взагалі мало хто знає. Так це все всерівно суб'єктивні оцінки. Відлік часу сучасних комп'ютерів починається з процесора 4004 який бв на той час ще 4 бітним(сучасні системи 64 бітні). Вважають що процесор винайдено в 1971 році, але це і так і ні. Прроцесор існував і до того - але не у вигляді одного чипу. Він був представлений багатьма мікросхемами в різних модулях. Винахід же 4004 був у тому що вперше вдалося все вмістити в одній мікросхемі. працював він на скромній частоті 740КГц, виконував 92 600 операцій на секунду містив у собі 2300 транзисторів. В наступному році вийшов процесор Intel 8008 який вже був 8-біт, працював на частотах 500-800 кГц, містив у собі 3,500 транзисторів. Через два роки Intel випустила покращений процесор 8080 який за частотою (2-4 МГц) був близько 5 раз швидшим, а вцілому в 10 раз швидшим, містив 4700 транзисторів. І тут один із розробників процесорів Federico Faggin створив із співвласником власну фірму Zilog та створили процесор Z80 - серце(мозок) мого першого домашнього комп'ютера. Цей процесор був серцем багатьох домашніх компютрерів 80х років. Процесор чию систему команд я знаю краще від процесора Intel(хоч і командами асемблера давно не програмують)

Наступним вийшов процесор 8086 настала ера 16 розрядних комп'ютерів, що тривала до виходу 80386 і переходом до 32 розрядних. Щоправда старт IBM PC почався з процесора 8088 що був простішою і дешевшою версією 8086
Далі пішла битва конкурентів Intel та AMD, яка спочатку випускала процесори під ліцензією Intel але своїми силами, а потім стала створювати і власні процесори. Наприклад Intel 386 працював на максимальній частоті 33MHz, в той час як аналогічний AMD386 на чатсоті 40MHz.

Прихід 80486 привів до поняття кеш памяті першого рівня(кеш память в самому процесорі 8Кб, в старших модулях 16Кб) та кеш памяті другого рівня - та що на материнській платі. Це значно пришвидшило продуктивність процесора. Ще з часів перших процесорів які не вміли множити та ділити(лиш додавати та віднімати) були математичні помічники - сопроцесори яким давали імена 8087, 80287, 80387 - з появою ж 80486 математичний сопроцесор також був розміщений в процесорі. Це привело до більшого споживання процесором енергій і більшого нагріву. Перші 486 були наділені простими радіаторами охолодження, а старші моделі вже й кулерами.
З появи 486 з'являється множник - DX2 DX4. До цього процесори працювали на частоті системної шини -33МГц. DX2 - означає що внутрішня частота вдвічі більша - 66МГй ( у DX4 - вчетверо але не 133 а лиш 100, тобто втричі, але маркетинг написа не DX3 а DX4)

Ще в інституті, (а в нас були 386, 486 лиш на демо-виставки првозили Pentium) пам'ятаю статті де "прогнозували" якими будуть 80686, та 80786 роцесори в реальності ж після 486 Intel вирішила назвати свої процесори Pentium - як ознаку більш стрімкого стрибка продуктивності.
Але все таки в цей час AMD випускала Am5x86 на частоті 133MHz - з цих пір виникає ідея міряти продуктивність не MHz а рейтингом. Так як AMD випускала свох процесори як Am5x86 PR75, ніби вони за деякими тестами(з переважною оцінокою офісних а не математичних застосунків) мали продуктивність на рівні Pentium 75
Ще в цей час пригадую процесори Cyrix, яка теж випускала аналоги х86. Наприклад Cyrix Cx486SLC, які були насправді 386 з більшими частотами. Intel зареєструвала Pentium як торгову марку і AMD довелося вигадувати імена для своїх процесорів - K5, K6, K7..
Далі процесори Intel та AMD все більше відрязнялися вириваючись вперед то один то інший. Згодом AMD перша вззяла рубіж в 1Gz, перша випустила 64-бітний процесор. Після чого Intel випередила випустивши Core 2 Duo доволі "холодні" процесори.

Для мене саме цей період - сама цікава історія прозвитку процесорів. Тут все чисто та ясно, зараз же обираючи сучасний процесор навіть одного виробника, то навіть одна модель має силу силену модифікацій. Моделі навіть перелічити важко, не те що проаналізувати...

Отже основні характеристики процесора це - тактова частота, кількість ядер, величина кешу, тепловиділення - TDP, техпроцес, сокет...ціна.
Ціна звісно не технічна арактеристика, до того ж вона змінюється з часом. Виходять нові моделі і ціна "старого" процесора падає.

В переважній більшості процесор найнадійніша і безпроблемніша деталь комп'ютера, якщо нічого не чіпати то все працюватиме. Навіть зупинка кулера, чи навіть його відвалювання(з часом пластмасове кріплення може зламатися і тожі процесор відпаде). Були часи коли процесори "горіли" без кулера. Але з того часу процесори захистили, при перегріві вони пропускають такти, а в гірших випадках навіть повністю відключають живлення системи.

Це зараз купив процесор до відповідного сокет і він працює, в більшості випадків. Я пригадую перші материнські плати з Pentium, чи з 486. Частота процесора складається з двох складових - частоти системної шини і множника. Множник в ті часи встановлювався перемичками на материнській платі. (зараз це можна зробити в BIOS - по замовчуванню там стоїть Auto, але для продвинутих користувачів є можливість змінити ці параметри, як частоту системної шини так і множник)

Я пригадую одне пояснення як Pentium на 150MHz міг працювати швидше процесора з більшою частотою Pentium на 166MHz. Частота системної шини в ті часи була 66MHz то ж якщо множник ставили 2 - виходило 133MHz, 2.5 -166MHz, 3- 200MHz. Але можна було міняти і частоту системної шини, з 66 на 75 і навіть 83MHz
прейшовши від 662.5=166, до 752=150 можна було отримати більш продуктивну систему.

А якщо компоненти системи такі якісні що могли працювати при 83MHz то 83*2=166MHz, тобто частота процесора не змінилася -а система працює швидше.
Описаний процес називається - розгін. В результаті чого частота процесора підвищується і він працює продуктивніше. Та чи шкідливо це? Весь інтернет переповнений такими питаннями та відповідями на них. Адже не все так просто.