PROCESORY

Procesor Procesor je základní součást počítače, která provádí výpočty, řídí překlad a vykonávání instrukcí uložených v operační paměti počítače.

Základní parametry procesorů - Taktovací frekvence - rychlost, s jakou procesor dokáže zpracovávat data, provádět s nimi různé operace a výpočty. - Cache je obecný termín pro vyrovnávací paměť. Do této si procesor ukládá data, se kterými zrovna pracuje, aby je měl v případě potřeby okamžitě po ruce, což jeho práci výrazně urychlí.

Jak vypadá procesor? Je to malá (pár cm 2 ) tenká destička, která má na spodní straně spoustu drátků - nožiček. Těmi je vsazen do tzv. patice, což je místo na základní desce, kam se procesor připojuje.

Funkce procesoru Navzdory své nepatrné velikosti je jednotkou, která zpracovává téměř všechna data, informace, požadavky, úkoly, které počítač realizuje, atd. Tyto pak vrátí zpět na monitor.

Typy procesorů CISC (Complete Instruction Set Computing) – mikroprogramové řízení. RISC (Reduced Instruction Set Computing) – obvodové řízení, – současný trend, – problémem je zpětná kompatibilita, – procesory jsou rychlejší (při srovnatelném kmitočtu), – programy jsou delší a komplexnější, než pro CISC, – vyžaduje velmi rychlé paměti pro rychlé načítání instrukcí.

Z historie 1823 – První programovatelný počítač - Charles Babbage( ), když konstruoval mechanický počítací stroj zvaný Difference Engine Elektronka, což je skleněná vakuová trubice se žhavícím vláknem a několika elektrodami. Podle počtu elektrod a podle zapojení může elektronka pracovat jako zesilovač, detektor signálu, usměrňovač, invertor signálu nebo přepínač.

Z historie 40. léta 20. století – první elektronické počítače na bázi elektronek Počítač ENIAC (Elektronic Numerical Integrator And Computer)  původně k řešení balistických a jiných problémů, obsahoval přibližně elektronek.  Velké rozměry a hmotnost, nízká provozní spolehlivost, vysoká provozní teplota a vysoká spotřeba elektrické energie

Z historie Transistor – malinký kousek polovodivého materiálu (typicky křemíku nebo germania), který umí totéž, co elektronka, ale je neporovnatelně menší, levnější, spolehlivější, s podstatně menším nárokem na elektrickou energii a s tím související nižší produkcí tepla.

Z historie 60. léta 20. století – Sálové počítače – byly sestavovány z jednotlivých tranzistorů (výrobci IBM nebo Sperry Univac) 1959 – první integrovaný obvod, neboli čip – několik tranzistorů vyleptaných do jediného kousíčku křemíku propojených kovovými spoji.

První procesor 4004 Frekvence: 108 KHz Počet bitů: 4 Počet tranzistorů: Patice: 16 pinů Datum uvedení: v roce 1971

První procesory 8008 Frekvence: 200 KHz Počet bitů: 8 Počet tranzistorů: 3500 Patice: 18 pinů Datum uvedení: v dubnu roku 1972

První procesory 8080 Frekvence: 2 MHz Počet bitů: 8 Počet tranzistorů: 6000 Patice: 40 pinů Datum uvedení: v roce 1974

První procesory Frekvence: 4.77MHz - 10MHz Počet bitů: 16 Počet tranzistorů: 29 tisíc Patice: 40 pinů Datum uvedení: v roce 1978

První procesory Frekvence: 6 MHz - 12 MHz Počet bitů: 16 Počet tranzistorů: 120 tisíc Patice: 68 pinů Datum uvedení: v roce 1982

32bitové procesory- Intel OznačeníFrekvencePočet tranzistorů PaticeRok uvedení MHz275 tisíc132 pinů MHz1,18 mil.Socket 1,2,3,61989 Pentium MHz3,1-3,3 mil.Socket 4,5,71993 Pentium-PRO MHz5,5 mil.Socket Pentium-MMX MHz4,5 mil.Socket Pentium-II MHz7,5 mil.Slot Pentium-III 0,4-1,4 GHz9,5 mil.Socket Celeron 0,266-2,8 GHz7,5 mil.Socket Pentium 4 1,3-3,2 GHz42 mil.Socket 423, Prescott2,8-3,4 GHz125 mil.LGA

64bitové procesory- Intel OznačeníFrekvencePaticeRok uvedení Itanium733 – 800 MHzPAC Itanium 21,3 - 1,5 GHz2002

32bitové procesory - AMD OznačeníFrekvencePočet tranzistorů PaticeRok uvedení AM MHz1,18 mil.Socket AM MHz3,1 mil.Socket K575 MHz4,3 mil.Socket K6166 – 300 MHz8,8 mil.Socket Athlon – K70,5 – 1 GHz22 mil.Slot A1999 Duron – Spitfire MHz25 mil.Socket A2000 AthlonXP- Palomino 1 - 1,6 GHz37,5 mil.Socket A2001 Duron-Applebred1,4 - 1,8 GHz20 mil.Socket A2003 AthlonXP-Barton1,8 GHz54,3 mil.Socket A2003

64bitové procesory - AMD OznačeníFrekvencePočet tranzistorů PaticeRok uvedení Opteron1,4 – 2 GHz105,9 mil.Socket Athlon 642 GHz105,9 mil.Socket Athlon 64-FX2,2 – 2,4 GHz105,9 mil.Socket Více o procesorech Intel a AMD Malý celkový přehled Jaký si vybrat procesor?

Power PC OznačenířadaPočet tranzistorů CaschTaktovací frekvence Rok uvedení G16012,8 mil.32kbit50-80 MHz v2,8 mil.32kbit MHz G26031,6 mil.8+8K50-80 MHz et2,6 mil.16+16K MHz ,6 mil.16+16K MHz r5,1 mil.32+32K MHz1997 G37506,35 mil.32+32K MHz CXe32+32K MHz2001 G ,5 mil.32+32K až 2MB MHz MHz2001 G K2-2,5 GHz Historie Power PC

U nás méně rozšířené CPU Crusoe, Efficeon •Od firmy Transmeta, •velmi nízká spotřeba energie, •použití v mobilních zařízeních. Via •Od firmy VIA Technologies, •nízká spotřeba energie, malé rozměry, •maximální frekvence 2 GHz, •vhodné do TabletPC, set-top-boxů či nízkospotřebových domácích serverů apod.

Vývoj procesorů pro PC •Lídrem firma Intel. •Jediným významným konkurentem firma AMD (Advanced Micro Devices). •Někteří výrobci notebooků využívají procesory Crusoe firmy Transmeta

Kam směřujeme? Nanotechnologie - 45nm, 32nm technologie. K tomu je zapotřebí tzv. „extrémní ultrafialové“ litografické technologie, která bude schopna tak drobné obvody na křemíkových deskách nakreslit. Vícejádrové procesory (více)více

Chlazení procesorů •Dvojího druhu – pasivní – přirozená cirkulace chladícího média (žebrovaný profil, heatpipe )heatpipe – aktivní chlazení – nucená cirkulace média – Vzduchu – Vody – interní, externí chlazení – Speciální - mrazicí okruh, Peltierův článek, tekutým kovem mrazicí okruhPeltierův článektekutým kovem •Každý chladič je určen pro určitou skupinku procesorů (rozměry, chladicí účinek) •U aktivních chladičů je významným parametrem hlučnost