Kompiuterių procesorių tipai

Nuo pat elektrinių kompiuterių sukūrimo atsirado poreikis centrinio procesoriaus, kuris valdytų veiksmus ir duomenų srautą mašinose. Ankstyvieji kompiuterių procesorių metodai buvo dideli ir neefektyvūs. Šiuolaikinis mikroprocesorius yra plačiausiai naudojamas kompiuterio valdymo būdas. Nors pramonėje liko tik dvi pagrindinės įmonės, gaminančios procesorius, kai kurie inžinieriai ir technikai stengiasi pakeisti silicio lustą kitais formatais.

Kompiuterio procesorius yra kompiuterio dalis, kuri analizuoja, valdo ir skleidžia duomenis. Paprastai vadinamas centriniu procesoriaus bloku arba CPU, kompiuterio procesorius veikia kaip kompiuterio smegenys, nurodydamas, kuri programa ir programa ką daryti tam tikru laiku ir intervalu. Šiuolaikiniai kompiuterių procesoriai veikia nuo 2,6 iki 3,66 gigahercų greičiu. Pažangiausi modeliai yra dar greitesni. Jis yra mažos mikroschemos pavidalu, kuris telpa į daugybę pagrindinės plokštės lizdų. Kuo galingesnis kompiuterio procesorius yra kompiuteryje, tuo mašina veiks greičiau ir efektyviau.

Šiuolaikinius procesorius kuria dvi skirtingos įmonės: „Intel“ ir „Advanced Micro Devices“ (AMD). „Intel“ procesoriai dažniausiai naudojami surenkamose kompiuterių sistemose, tokiose kaip „Dell“ ir „HP“. Bendrovė orientuojasi į dvi skirtingas procesorių linijas: Pentium ir Celeron. „Pentium“ procesoriai yra didesnio tipo mikroschemos, veikiančios daugumoje stalinių ir kai kurių nešiojamųjų kompiuterių. Jie gali apdoroti didelės paklausos apdorojimą, pvz., esantį 3D žaidimuose, vaizdo redagavimo ir kitose daugialypės terpės programose. Celeron procesoriai yra kompaktiškesni modeliai, galintys efektyviai ir ekonomiškai paleisti pagrindinį kompiuterį. AMD kompiuterių procesorių liniją galima rasti surenkamuose modeliuose, tačiau dažniausiai jie naudojami namuose sukonstruotose sistemose arba specialiai sukurtuose įrenginiuose. AMD pirmasis sukūrė 64 bitų procesorių, galintį naudoti aukščiausios klasės programas su intensyviomis grafinėmis operacijomis. Ankstesnis pramonės standartas buvo 32 bitų apdorojimas. Kai kurie AMD procesoriai siūlo įmontuotą apsaugą nuo virusų.

Senesniuose kompiuterių modeliuose naudojamos kitos procesorių linijos. „Macintosh“ kompiuteriai specialiai naudojo savo liniją daugelį metų nuo 1984 iki 2006 m. Po šio laikotarpio bendrovė visuose naujuose įrenginiuose perėjo prie „Intel“ procesorių. Pirmaisiais „Apple Computers“ veiklos metais, 1984–1996 m., bendrovė operacinėms sistemoms ir duomenų srautui tvarkyti naudojo „Motorola“ firminius kompiuterių procesorius. Jie buvo žinomi kaip 68000 serija ir turėjo 16–33 megahercų spartos procesorius. Po 1996 m. Apple naudojo IBM sukurtus procesorius beveik visuose savo įrenginiuose. 2006 m. jų greitis svyravo nuo 66 megahercų iki 2,5 gigahercų.

Ankstyviausios kompiuterių procesorių formos buvo sukurtos iš vakuuminių vamzdžių ir elektrinių relių. Iki šeštojo dešimtmečio juos pakeitė tranzistorių atsiradimas. Šie tranzistoriai buvo pastatyti ant spausdintinių plokščių, vario, kuris yra išgraviruotas ant neelektrinės plokštės, ir buvo pridėta įvairių komponentų. Šie kompiuterių procesoriai buvo dideli ir nepatogūs, kartais užimdavo ištisas patalpas. Statydami NASA „Apollo“ orientacinį kompiuterį, mokslininkai sugebėjo sukonstruoti integriniai grandynai, leidžiantys pagaminti daug tranzistorių į vieną puslaidininkis. Buvo nustatyta, kad tai patikimesnis už ankstesnius modelius ir daug kompaktiškesnis. Mikroprocesorių išrado „Intel“ 1970 m. 4004 buvo toks pat greitas kaip ir didesni pusbroliai, tačiau jį buvo galima naudoti daug mažesniuose įrenginiuose. Atsiradus asmeniniam kompiuteriui, dauguma procesorių technologijų naudoja mikroprocesoriaus modelį.

Inžinieriai ir technikai reguliariai pasiekia procesoriaus projektavimo tašką, kuriame jie susiduria su apribojimais, kad įrenginys būtų greitesnis. Jiems iššūkį metė dydis ir medžiagos. Vienu metu dizaineriai manė, kad jiems nepavyks viršyti 1 gigaherco greičio lygio, kurį 2000 m. pasiekė AMD Athlon. 64 bitų barjerą ta pati įmonė įveikė 2003 m. Nuo to laiko procesoriai tapo dviejų ir keturių branduolių, o tai reiškia, kad jie gali atlikti beveik dvigubai daugiau duomenų perdavimo ir srauto nei naudojant vieno branduolio. Daugelis pagrindinių plokščių dabar yra aprūpintos dviem ar daugiau procesorių, kad galėtų veikti kartu. Pažangiausias atliktas tyrimas yra tas, kuris naudoja naujas technologijas, kad padidintų procesoriaus greitį ir galimybes. IBM sukūrė kompiuterio procesoriaus technologiją, naudodama lazerius, panašiai kaip šviesolaidžiai. Džordžijos technologijos institutas sukūrė biologinius kompiuterių procesorius, naudojančius dėlių smegenų ląsteles. Kiti mokslininkai kuria būdus, kaip perduoti duomenis pagal dujinius reiškinius.