Типы компьютерных процессоров

С момента создания электрических компьютеров возникла потребность в центральном процессоре для управления действиями и потоками данных в машинах. Ранние методы компьютерных процессоров были большими и неэффективными. Современный микропроцессор - самый распространенный метод управления компьютером. Хотя в отрасли осталось всего две крупные компании, производящие процессоры, некоторые инженеры и техники работают над заменой кремниевых чипов другими форматами.

Компьютерный процессор - это часть компьютера, которая анализирует, контролирует и распределяет данные. Обычно называемый центральным процессором или ЦП, компьютерный процессор действует как мозг компьютера, сообщая, какая программа и приложение что делать в определенный момент и интервал. Современные компьютерные процессоры работают со скоростью от 2,6 до 3,66 гигагерц. Самые продвинутые модели еще быстрее. Он представляет собой небольшой микрочип, который вставляется в ряд разъемов на материнской плате. Чем мощнее процессор компьютера, тем быстрее и эффективнее будет работать машина.

Современные процессоры разрабатываются двумя разными компаниями: Intel и Advanced Micro Devices (AMD). Процессоры Intel чаще всего используются в сборных компьютерных системах, например, от Dell и HP. Компания фокусируется на двух разных линейках процессоров: Pentium и Celeron. Процессоры Pentium - это более крупный микрочип, который работает на большинстве настольных компьютеров и некоторых портативных компьютерах. Они могут обрабатывать высокозатратную обработку, например, в 3D-играх, редактировании видео и других мультимедийных приложениях. Процессоры Celeron - это более компактные модели, способные эффективно и экономично работать на базовом компьютере. Линия компьютерных процессоров AMD может быть представлена ​​в виде сборных моделей, однако наиболее распространена среди самодельных систем или специально разработанных машин. AMD была первой, кто создал 64-битный процессор, способный использовать высокопроизводительные приложения с интенсивными графическими операциями. Предыдущим отраслевым стандартом была 32-битная обработка. Некоторые процессоры AMD предлагают встроенную защиту от вирусов.

Другие линейки процессоров используются в старых моделях компьютеров. Компьютеры Macintosh специально использовали свою собственную линию в течение многих лет с 1984 по 2006 год. По истечении этого периода компания перешла на процессоры Intel во всех своих новых машинах. В первые годы существования Apple Computers, с 1984 по 1996 год, компания использовала компьютерные процессоры Motorola для управления своими операционными системами и потоками данных. Они были известны как серия 68000 и включали процессоры со скоростью от 16 до 33 мегагерц. После 1996 года Apple использовала процессоры, разработанные IBM, почти во всех своих машинах. К 2006 году они варьировались в диапазоне скоростей от 66 мегагерц до 2,5 гигагерц.

Самые ранние формы компьютерных процессоров были разработаны из электронных ламп и электрических реле. К 1950-м годам на смену им пришел транзистор. Эти транзисторы были встроены в печатные платы, медь выгравирована на неэлектрической плате, и были добавлены различные компоненты. Эти компьютерные процессоры были большими и громоздкими, иногда занимая целые комнаты. Во время создания управляющего компьютера Apollo для НАСА ученые смогли сконструировать интегральные схемы, которые позволяли изготавливать большое количество транзисторов в один полупроводник. Это оказалось более надежным, чем предыдущие модели, и гораздо более компактным. Микропроцессор был изобретен компанией Intel в 1970 году. 4004 был таким же быстрым, как и его более крупные собратья, но мог использоваться в устройствах гораздо меньшего размера. С появлением персональных компьютеров в большинстве процессорных технологий используется модель микропроцессора.

Инженеры и технические специалисты обычно достигают точки в конструкции процессора, когда они сталкиваются с ограничениями в ускорении работы устройства. Им бросили вызов размер и материалы. Когда-то дизайнеры считали, что они не смогут преодолеть уровень скорости в 1 гигагерц, который был достигнут AMD Athlon в 2000 году. 64-битный барьер был преодолен той же компанией в 2003 году. С тех пор процессоры стали двухъядерными и четырехъядерными, что означает, что они способны выполнять почти вдвое больше передач и потоков данных, чем одноядерные. Многие материнские платы теперь оборудованы для работы двух или более процессоров в унисон. Наиболее продвинутые из ныне проводимых исследований - это те, в которых используются новые технологии для увеличения скорости и возможностей процессора. IBM разработала технологию компьютерных процессоров с использованием лазеров, во многом напоминающую волоконную оптику. Технологический институт Джорджии разработал биологические компьютерные процессоры, использующие клетки мозга пиявок. Другие ученые разрабатывают способы передачи данных о газовых явлениях.