კომპიუტერული პროცესორების სახეები

ელექტრული კომპიუტერების შექმნის დღიდან გაჩნდა საჭიროება ცენტრალური დამუშავების განყოფილებისთვის, რომელიც აკონტროლებდა მანქანებში მოქმედებებს და მონაცემთა ნაკადს. კომპიუტერული პროცესორების ადრეული მეთოდები იყო დიდი და არაეფექტური. თანამედროვე მიკროპროცესორი კომპიუტერის მართვის ყველაზე ფართოდ გამოყენებული მეთოდია. მიუხედავად იმისა, რომ ინდუსტრიაში მხოლოდ ორი მსხვილი კომპანიაა, რომლებიც აწარმოებენ პროცესორებს, ზოგიერთი ინჟინერი და ტექნიკოსი მუშაობს სილიკონზე დაფუძნებული ჩიპის სხვა ფორმატით ჩანაცვლებაზე.

კომპიუტერული პროცესორი არის კომპიუტერის ნაწილი, რომელიც აანალიზებს, აკონტროლებს და ანაწილებს მონაცემებს. ჩვეულებრივ მოხსენიებული, როგორც ცენტრალური დამუშავების განყოფილება ან CPU, კომპიუტერის პროცესორი მოქმედებს როგორც კომპიუტერის ტვინი, რომელიც ეუბნება რომელ პროგრამას და აპლიკაციას რა გააკეთოს კონკრეტულ დროსა და ინტერვალში. თანამედროვე კომპიუტერული პროცესორები მუშაობენ 2.6-დან 3.66 გიგაჰერცამდე სიჩქარით. ყველაზე მოწინავე მოდელები კიდევ უფრო სწრაფია. ის იღებს პატარა მიკროჩიპის ფორმას, რომელიც ჯდება დედაპლატის სოკეტების სერიაში. რაც უფრო ძლიერია კომპიუტერის პროცესორი კომპიუტერზე, მით უფრო სწრაფად და ეფექტურად იმუშავებს მანქანა.

თანამედროვე პროცესორები შექმნილია ორი განსხვავებული კომპანიის მიერ: Intel და Advanced Micro Devices (AMD). Intel-ის პროცესორები ყველაზე ხშირად გამოიყენება ასაწყობ კომპიუტერულ სისტემებში, როგორიცაა Dell და HP. კომპანია ორიენტირებულია პროცესორების ორ განსხვავებულ ხაზზე: Pentium და Celeron. Pentium პროცესორები არის უფრო დიდი მიკროჩიპის სტილი, რომელიც მუშაობს უმეტეს დესკტოპზე და ზოგიერთ ლეპტოპზე. მათ შეუძლიათ გაუმკლავდნენ მაღალი მოთხოვნის დამუშავებას, როგორიც არის 3D თამაშებში, ვიდეო რედაქტირებაში და სხვა მულტიმედიური ინტენსიური აპლიკაციებში. Celeron პროცესორები უფრო კომპაქტური მოდელებია ძირითადი კომპიუტერის ეფექტურად და ეკონომიურად მუშაობის უნარით. AMD-ის კომპიუტერული პროცესორების ხაზი გვხვდება ასაწყობ მოდელებში, თუმცა, ყველაზე გავრცელებულია სახლში აშენებულ სისტემებში ან სპეციალურად შემუშავებულ მანქანებში. AMD იყო პირველი, ვინც ააშენა 64-ბიტიანი პროცესორი, რომელსაც შეუძლია მაღალი დონის აპლიკაციების გამოყენება გრაფიკული ინტენსიური ოპერაციებით. წინა ინდუსტრიის სტანდარტი იყო 32-ბიტიანი დამუშავება. ზოგიერთი AMD პროცესორი გთავაზობთ ჩაშენებულ ვირუსებისგან დაცვას.

პროცესორების სხვა ხაზები გამოიყენება კომპიუტერების ძველ მოდელებში. Macintosh კომპიუტერები სპეციალურად იყენებდნენ საკუთარ ხაზს მრავალი წლის განმავლობაში 1984-დან 2006 წლამდე. ამ პერიოდის შემდეგ კომპანია ყველა ახალ მანქანაში გადავიდა Intel პროცესორებზე. Apple Computers-ის პირველ წლებში, 1984 წლიდან 1996 წლამდე, კომპანია იყენებდა Motorola-ს ბრენდირებული კომპიუტერული პროცესორებს მისი ოპერაციული სისტემებისა და მონაცემთა ნაკადის დასამუშავებლად. ეს იყო ცნობილი, როგორც 68000 სერია და აღჭურვილი იყო პროცესორებით, რომელთა სიჩქარე 16-დან 33 მეგაჰერცამდე იყო. 1996 წლის შემდეგ Apple-მა გამოიყენა IBM-ის მიერ შემუშავებული პროცესორები თითქმის ყველა მანქანაში. მათი სიჩქარე 2006 წლისთვის 66 მეგაჰერციდან 2,5 გიგაჰერცამდე იყო.

კომპიუტერული პროცესორების ყველაზე ადრეული ფორმები შეიქმნა ვაკუუმური მილებისა და ელექტრო რელეებისგან. 1950-იანი წლებისთვის ისინი შეიცვალა ტრანზისტორის გამოჩენით. ეს ტრანზისტორები აშენდა ბეჭდური მიკროსქემის დაფაზე, სპილენძი, რომელიც ამოტვიფრულია არაელექტრო დაფაზე და დაემატა სხვადასხვა კომპონენტები. ეს კომპიუტერული პროცესორები დიდი და მოცულობითი იყო, ზოგჯერ მთელ ოთახებს იკავებდა. NASA-სთვის აპოლოს სახელმძღვანელო კომპიუტერის მშენებლობის დროს მეცნიერებმა შეძლეს აეშენებინათ ინტეგრირებული სქემები, რომლებიც საშუალებას აძლევდა დიდი რაოდენობით ტრანზისტორების დამზადებას ერთში ნახევარგამტარი. აღმოჩნდა, რომ ეს უფრო საიმედოა, ვიდრე წინა მოდელები და ბევრად უფრო კომპაქტური. მიკროპროცესორი Intel-მა 1970 წელს გამოიგონა. 4004 ისეთივე სწრაფი იყო, როგორც მისი დიდი ბიძაშვილები, მაგრამ მისი გამოყენება ბევრად უფრო პატარა მოწყობილობებში შეიძლებოდა. პერსონალური კომპიუტერის მოსვლასთან ერთად, პროცესორის ტექნოლოგიის უმრავლესობა იყენებს მიკროპროცესორის მოდელს.

ინჟინრები და ტექნიკოსები რეგულარულად აღწევენ პროცესორის დიზაინში ისეთ წერტილს, როდესაც ისინი აწყდებიან საზღვრებს მოწყობილობის უფრო დაჩქარებისას. მათ დაუპირისპირდნენ ზომები და მასალები. ერთ დროს, დიზაინერებს სჯეროდათ, რომ ვერ გადალახავდნენ 1 გიგაჰერცის სიჩქარის დონეს, რაც AMD Athlon-მა 2000 წელს მიაღწია. 64-ბიტიანი ბარიერი იმავე კომპანიამ 2003 წელს დაარღვია. მას შემდეგ, პროცესორები გახდნენ ორბირთვიანი და ოთხბირთვიანი, რაც იმას ნიშნავს, რომ მათ შეუძლიათ თითქმის ორჯერ მეტი მონაცემთა გადაცემა და ნაკადი განახორციელონ, ვიდრე ერთბირთვიანთან შედარებით. ბევრი დედაპლატა ახლა გამოდის აღჭურვილი ორი ან მეტი პროცესორისთვის, რომლებიც მუშაობენ უნისონში. ყველაზე მოწინავე კვლევა, რომელიც შესრულებულია არის ის, რომელიც იყენებს ახალ ტექნოლოგიებს პროცესორის სიჩქარისა და შესაძლებლობების გასაფართოებლად. IBM-მა დააპროექტა კომპიუტერული პროცესორის ტექნოლოგია ლაზერების გამოყენებით, ისევე როგორც ბოჭკოვანი. საქართველოს ტექნოლოგიურმა ინსტიტუტმა შეიმუშავა ბიოლოგიური კომპიუტერული პროცესორები ლეკვების ტვინის უჯრედების გამოყენებით. სხვა მეცნიერები ავითარებენ გზებს, რათა გადასცენ მონაცემები აირისებრი ფენომენების გასწვრივ.