Как выбрать процессор для компьютера: нюансы выбора, подборка лучших устройств

Что такое сокет

Сокетом называют разъем для CPU на материнской плате компьютера. Сигнал и питание передается посредством ножек, которые могут быть внутри самого разъема или снизу на процессоре.

Как правило, сокет определяет поколение системы, ведь они совместимы только с ограниченным списком чипов. При сборке нового ПК желательно приобретать процессор под самый новый (актуальный) сокет.

У Intel свежими разъемами материнских плат являются LGA 1200 и LGA 2066. В данном случае число свидетельствует о количестве контактов процессора.

Первый сокет предназначен для основного потребительского ряда CPU 10-го и 11-го поколения, а второй рассчитан на некоторые энергозатратные экстремальные Core i9 и серверные Xeon.

Актуальными сокетами AMD являются AM4 и TRX4. Тут производитель отображает цифрой архитектуру чипа (в данном случае — Zen). AM4 применяется для всех CPU Ryzen, а TRX4 — новых итераций профессиональных Threadripper.

Лучший бюджет: AMD Ryzen 3 PRO 3200GE

Создание высококлассного, дорогого персонализированного ПК всегда будет самым увлекательным занятием, но, к сожалению, это не совсем то, что большинство из нас может себе позволить. Кроме того, не всем нужен 12-ядерный гигант, способный запускать современные игры AAA со скоростью 200 кадров в секунду (FPS). Если вам просто нужен надежный бюджетный ПК для повседневного использования и легких игр, AMD Ryzen 3 PRO 3200GE должен быть хорошим выбором.

Учитывая низкую стоимость, вы получаете большую производительность за такую цену. Ryzen 3 PRO 3200GE является частью линейки настольных ПК AMD второго поколения, использующих микроархитектуру Zen+ и 12-нм техпроцесс. Он имеет четыре ядра, четыре потока и базовую частоту 3,3 ГГц, которая может быть увеличена до 3,8 ГГц при TDP 35 Вт. Это не так впечатляюще, как чипы AMD Zen 2 третьего поколения, но это всё же отличный маленький процессор, который будет сиять в бюджетной сборке.

Этот ЦП включает в себя встроенную графику Radeon Vega 8, что позволяет отказаться от добавления выделенного графического процессора к пользовательскому ПК. Он не будет соответствовать производительности большинства выделенных графических процессоров, но по-прежнему произведёт фурор в легких играх. Он также подойдёт для небольшой продуктивности дома или в небольшом офисе.

Какой процессор лучше выбрать: AMD или Intel

Противостояние лагерей AMD и Intel продолжается уже не один десяток лет. Это два самых крупных и известных разработчика процессоров. Каждый год компании выпускают на рынок новые модели своих “камней”, использующие современные технологии. Однозначно нельзя сказать, кто лучше — AMD или Intel. Во многом, их процессоры схожи, но между ними есть и кардинальные отличия.

Процессоры Intel Core выбирают пользователи, которые планируют собрать мощный игровой компьютер или решение для выполнения тяжелых задач — монтажа видео, создания 3D-графики и так далее.

Процессоры AMD больше подходят пользователям, которым необходимо выполнять на одном компьютере задачи в несколько потоков. То есть, это рабочие компьютеры, в большинстве своем.

Обратите внимание: У AMD есть новая серия процессоров — Ryzen, которая создавалась именно под игры. В зависимости от бюджета и потребностей, нужно выбирать AMD или Intel в качестве процессора

Обычно, варианты от AMD дешевле, при примерно сравнимых мощностях

В зависимости от бюджета и потребностей, нужно выбирать AMD или Intel в качестве процессора. Обычно, варианты от AMD дешевле, при примерно сравнимых мощностях.

Таблица тестов процессоров 2015 года

Чтобы понять, как выбрать процессор для компьютера, следует ознакомиться с результатами их тестирования. Устройства проходят испытания на базе ОС Windows 7 (64-bit). Для этого подбираются определенные программы, чтобы раскрыть потенциал многопоточности, определить, есть ли поддержка технологий AMD Turbo CORE (динамического разгона) и Intel Turbo Boost Technology, возможно ли использовать новые SIMD. Результаты испытания выражаются в процентах от производительности самого быстрого среди существующих устройств, имеющего 100% результат.

Сводная таблица производительности процессоров:

На какие важные технические характеристики необходимо обращать внимание, совершая покупку процессора?

• Название ядра устройства. Любая линейка процессов, вне зависимости от производителя, имеет своё наименование ядра. Так, например, самыми востребованными ядрами у ЦП, производимых компанией Intel, являются Kaby Lake, Sky Lake, а также новейший Coffee Lake, относящейся к восьмому поколению. Если говорить о компании AMD, то у них наиболее востребованными и популярными у пользователей являются процессоры с такими ярдами, как Bulldozer, Richland, а также Zen. Покупая ЦПУ, необходимо понимать, что чем более современное ядро на нём установлено, тем более высокой производительностью он обладает, меньше тратит энергоресурсов, а также имеет большее число внедрённых технологий.
• Количество ядер. Некоторые считают, что лучше отдавать собственное предпочтение процессорам, обладающим как можно большим количеством ядер. Однако в действительности всё не так однозначно. Так, например, утилиты, не обладающие функцией распределения нагрузки, будут быстрее функционировать на ЦПУ, имеющих в своём составе два ядра и высокую частоту такта. Однако если вы используете на своём компьютере современное программное обеспечение, тогда лучше выбирать оборудование с большим количеством ядер.
• Техпроцесс. Техпроцесс процессора принято изменять в нанометрах, при этом стоит отметить, что этот параметр не оказывает влияния на работоспособность и скорость работы этого устройства, однако показывает уровень его нагрева. Нужно отметить, что производители изготавливают новые линейки процессоров всё с более меньшим нагревом. Таким образом, более новый процессор, имеющий схожие со старым технические характеристики, будет меньше греться в процессе работы. Однако при этом необходимо понимать, что если ЦПУ имеет большую функциональность и скорость работы, то греться он будет примерно одинаково со старым.
• Частота такта. Измерение тактовой частоты выполняется в гигагерцах, и чем выше её показатель, тем быстрее и производительнее будет работать данное оборудование. Поэтому покупая процессор для своего ПК, обязательно убедитесь в том, что он имеет высокую таковую частоту. Объём кэша памяти.
• Объём кэша на современных ЦП может иметь 1, 2 и 3 уровень, и чем он выше, тем лучше. Стоит отметить, что объём кэша вообще является одним из важнейших показателей работоспособности процессора.
• Рассеиваемая тепловая мощность или TDP. Это показатель того, насколько сильно происходит нагревание ЦПУ во время его эксплуатации на максимальном уровне мощности. Чем ниже число TDP, тем меньше нагревается CPU во время эксплуатации на максимуме своих возможностей. Необходимо отметить, что очень мощные процессоры способны потреблять 110–220 Ватт электрической энергии при наличии максимальных нагрузок.
• Серия и модель процессора. Данные показатели не являются техническими характеристиками, однако используя эту информацию можно легко понять, какое именно устройство является более производительным. Так, например, если брать процессор «Intel i3-8100», то можно понять, что он относится к третьей серии «Core i3» и представляет собой модель с индексом «8100». При этом «Core i3» – это наименование ядра ЦПУ, а число «8100» – уровень производительности этого устройства. Узнав эту информацию, нам становится понятно, что процессор Core i3-8300 является более функциональным, чем i3-8100. В свою очередь i3-8100 функциональнее, чем, например, i3-7100. Однако i3-7300, относящийся к более ранней серии, будет всё равно функциональнее, чем i3-8100. Связано это с тем, что он обладает более высоким индексом производительности, равным 300.

Полезная информация о процессорах, разрабатываемых компанией Intel

Так, например, для сокета LGA1151 доступны следующие модели Intel: Celeron, Pentium, Core i3/i5/i7. Если вы желаете купить недорогой и экономичный ЦП, тогда вам стоит выбрать то оборудование, в названии которого присутствует буква «S» или «Т».

При этом необходимо понимать, что такие процессоры подойдут только для того, чтобы использовать компьютер для просмотра фильмов, прослушивания музыки или создания из него центра для хранения различных файлов, например текстовых документов или фотографий.

При этом, несмотря на то, что ЦП являются откровенно слабыми, они поддерживают оперативную память DDR4.

Наиболее бюджетными двухъядерными процессорами, предлагаемыми Intel своим клиентам, является серия «Celeron». Более высокой производительностью могут похвастаться процессоры, относящиеся к серии «Pentium», которые станут отличным оборудованием для покупателей, кто будет использовать свой компьютер для решения бытовых проблем.

Для лучшей линейки сокетов LGA2066 Intel готовы предложить процессоры двух линеек Skylake и Kabylake серии i5/i7/i9. Все вышеперечисленные ЦПУ могут иметь от 4 до 18 ядер и функционируют с памятью DDR4.

Кроме того, такие CPU имеют разблокированный множитель, что позволяет владельцам проводить самостоятельный разгон устройства.

Если вы решили купить процессор, предлагаемый Intel, то вам необходимо знать:

1. У процессоров серии Core i5 и i7 присутствует функция автоматического разгона устройства, именуемая Turbo Boost.
2. Оборудование, работающее на платформе Kaby Lake, далеко не во всех случаях имеет более высокую производительность, чем у предшественников, работающих на сокете Sky Lake. Связано это, прежде всего, с тем, что наличие новой, более производительной архитектуры практически полностью нивелируется за счёт наличия у процессоров старой версии более высокой тактовой частоты. Несмотря на то, что в некоторых случаях процессоры сокета Sky Lake уступают своим предшественникам, они очень хорошо подвергаются процессу разгона.
3. Процессоры Intel Iris Pro, обладающие встроенным графическим ядром, прекрасно подходят для создания современных игровых сборок, однако имеют довольно высокую ценовую планку.
4. Устройства, работающие на сокете LGA1151, прекрасно подходят для запуска игрушек, но не следует монтировать на компьютер более двух видеокарт, так как данное оборудование не имеет возможности поддерживать более 16 линий. Если необходимо создать очень мощный и производительный ПК требуется приобретать CPU, относящийся к сокетам LGA2011-v3 или LGA2066.
5. Процессоры серии Xeon разработаны Intel специально для оборудования серверов.

Выбираем процессор по типу сокета

Для того чтобы выбрать оптимальный для своего ПК проц, который позволит максимально комфортно пользоваться данным устройством, необходимо знать о важнейших технических характеристиках процессоров.

Так, например, все ЦПУ обладают собственной платформой, именуемой также сокетом, которая представляет собой специализированный разъём для монтажа ЦП на материнскую плату.

При этом у материнских плат разных производителей могут присутствовать существенно отличающиеся друг от друга типы сокетов, поэтому перед тем, как совершать покупку ЦП, очень важно убедиться в том, что он подойдёт для материнской платы вашего ПК. На сегодняшний день производители изготавливают ЦП с несколькими видами сокетов

На сегодняшний день производители изготавливают ЦП с несколькими видами сокетов.

Intel предлагает потребителям следующие виды сокетов:

• LGA1150. Процессоры с таким видом сокетов предназначаются для слабых ПК, используемых для работы в офисе, а также домашних устройств, используемых для просмотра фильмов, прослушивания музыки или запуска компьютерных игр, обладающих слабыми характеристиками и требованиями. На сегодняшний день оборудование с такой платформой начинает терять актуальность.
• LGA1151. Это современный сокет, который устанавливается на материнские платы с возможностью дальнейшей замены CPU на более мощный аналог. По сравнению с предыдущей версией, ЦПУ, обладающие таким типом сокета, оснащаются производителем более мощным графическим ядром, а также могут работать с оперативной памятью DDR4.
• LGA2011-v3. Одна из лучших платформ, предлагаемых своим потребителям Intel, предназначенная для создания мощных компьютеров с высоким уровнем производительности.
• LGA 2066. Этот сокет, именуемый также Socket R4, предназначен для установки самых современных и мощных процессоров, обладающих архитектурой Kaby Lake-X или Skylake-X.

Типы сокетов, производимых компанией AMD:

• AM1. Тип сокета AM1 предназначен для слабых устройств, на которых присутствуют только энергоэкономичные процессы.
• AM3+. Один из наиболее распространённых типов сокетов, благодаря чему он подходит для установки большинства ЦП, изготавливаемых этим производителем. Стоит отметить, что на эту платформу могут устанавливаться даже процессоры, не обладающие встроенным графическим ядром.
• AM4. Платформа AM4 была создана производителем для установки ЦП, обладающих архитектурой Zen, разработанной брендом Ryzen. ЦП, относящиеся к этой платформе, могут быть как оснащены графическим ядром, так и не иметь такого оснащения.
• FM2 и FM2+. Две эти платформы представляют собой бюджетные варианты сокетов материнской платы Athlon X2/X4 и не обладают встроенными графическими ядрами.
• sTR4. Сокеты, специально созданные для CPU линейки Ryzen Threadripper, которые по своему внешнему виду очень похожи на процессоры, устанавливаемые на серверах. Считаются одними из наиболее мощных среди тех, что предназначены для домашних персональных компьютеров.

И в таком случае для повышения производительности компьютера вам придётся покупать не только новый процессор, но и проводить замену материнской платы.

Виды процессоров

Прежде чем переходить к рассмотрению ключевых характеристик ЦП, необходимо разобраться каких видов он бывает. Центральных процессоров или CPU, как их называют заграницей много, и они разделяются по следующим критериям.

Мощности:

• Бывают слабые, одноядерные модели, производство которых остановлено и приобрести их можно только после долгих поисков;
• Средние и мощные модели, имеющие от 2 до 16 ядер;

По способу применения:

1. Игровые;
2. Серверные;
3. Бюджетные;

По фирме производителю:

• Центральный процессор от компании Intel;
• ЦП от компании AMD;

Многие пользователи ошибочно полагают, что продукция компании Intel отличается от AMD только названием, но это далеко не так. Структура каждого центрального процессора, произведенного под торговой маркой данных компаний, существенно отличается от конкурентов. Благодаря этому, они обладают своими достоинствами и недостатками. Например, продукция компании Intel наделена следующими положительными характеристиками, выгодно отличающими их центральные процессоры от AMD:

1. Большинство производителей комплектующих изделий для ПК подгоняют свою продукцию под стандарты CPU от Intel;
2. Во время работы потребляют меньшее количество энергии, снижая нагрузку на систему;
3. Показывают большее быстродействие при работе с одной программой;
4. Лучший выбор для игровых сборок системных блоков;

Товары от AMD также имеют ряд характеристик, позволяющих им активно конкурировать на рынке компьютерного железа:

• В отличии от ЦП производства Интел, центральные процессоры от АМД имеют функцию разгона, увеличивающую исходную мощность до 20%;
• Лучшее соотношение цены и качества товаров;
• Графические ядра, встроенные в ЦП, обладают большими возможностями чем Интеловские, позволяя быстрее работать с видео;

Фирма-производитель процессора.

Сегодня только два гиганта выпускают процессоры для персональных компьютеров массового потребления, это Intel и AMD.
На заре развития процессоров, для меня явным лидером был Intel. Модели этой фирмы отличали высокое качество и производительность, не смотря на более высокую цену. В отличие от процессоров AMD, модели Intel меньше грелись и имели меньшее энергопотребление.

Процессоры AMD стоили дешевле, но из-за того, что у них был открыт кристалл, был риск его повредить при установке системы охлаждения. Еще они сразу сгорали при отсутствии охлаждения, в отличие от Intel, который сначала переставал работать, что вызывало резкое зависание компьютера, но спасти процессор еще было можно.

Сейчас положение изменилось и качественные модели выпускают оба гиганта этой индустрии. Так что выбрать хороший процессор можно у любого из этих фирм, тут скорее играет роль привычка или предпочтение к какой-то одной фирме, чем выбор лучшего из.

У меня, например, два компьютера и один из них работает на процессоре AMD PhenomII, а другой Intel Core i5. И если честно, я не замечаю между ними разницы при простой работе за компьютером.

Как я уже писал, процессоры AMD при равной производительности стоят дешевле моделей от Intel и это может послужить поводов выбрать модель AMD. И наоборот, например за 200$ у AMD вы найдете более быстрый процессор, чем у Intel.
Но это сейчас, на момент написания статьи, так что может в скором все изменится.
Но сделать правильный выбор вы сможете только изучив все основные характеристики процессоров.

Вывод:
Если вы не фанат какого то одного бренда, то сравните мощность процессоров в одной ценовой категории и выберите тот, который вам подойдет.

Тактовая частота процессора.

Тактовая частота — это количество тактов в секунду, определяет скорость работы процессора.
Здесь чем больше частота, тем лучше. Но нужно понимать, что 4-х ядерные процессоры с меньшей тактовой частотой работают быстрее 2-х ядерных с большей тактовой частотой. К примеру, Core i5 с частотой 3200 МГц будет работать быстрее Core i3 — 3600 МГц.

Вывод:
Если позволяют средства, выбирайте процессор с наибольшей тактовой частотой в данной категории, если нет, то остановите свой выбор на средней модели.
Разницу в 100 МГц вы не заметите ни в играх, ни в работе, а переплатить за них 30$-50$ можно легко.

Серверные процессоры

От сервера требуется надежность и стабильная работа в режиме 24/7, и поэтому серверные процессоры тщательно тестируют на устойчивость к стрессовым условиям: высоким вычислительным и температурным нагрузкам.

Из-за требований надежности у процессора для сервера отсутствует возможность его разгона (повышения тактовой частоты), из-за которого существует риск преждевременного выхода ЦПУ из строя.

Важной особенностью серверного процессора является поддержка ECC-памяти (англ. error-correcting code — выявление и исправление ошибок)

Ошибки памяти, накапливающиеся в круглосуточно работающих серверах, могут отрицательно влиять на стабильность работы. Технология коррекции «на лету» применяется в основном в серверных, а не десктопных процессорах.

До 200$

Наилучшую производительность в этой категории дают процессоры от Intel на платформе LGA1151, хотя AMD все же пытается удерживать позиции. Лучшим выбором станет Intel i5-7400. Несмотря на свою 4-х ядерность, поддерживается многопоточность до 8

Покажет хорошую производительность в играх и идеальную в бытовых приложениях. Привлекает внимание AMD Ryzen 5 с отличной видеокартой Vega 11

При несколько меньшей цене, AMD может оказаться эффективнее в многопоточных операциях. Другими словами – для игр можно брать серию Ryzen 5, получится сэкономить. Для других задач, где не требуется многопоточность, лучше присмотреться к Intel.

ТТХ процессора

Тактовая частота означает число операций в секунду. Выполнение отдельных операций может занимать от нескольких долей такта до десятков тактов. Измеряется в мегагерцах (миллион тактов в секунду) или гигагерцах (миллиард тактов в секунду). Чем выше тактовая частота, тем быстрее ЦПУ обрабатывает входящую информацию.

Разрядность — количество битов (разрядов двоичного кода), обрабатываемое центральным процессором за единицу времени. Современные процессоры — 32- или 64-разрядные, то есть они обрабатывают 32 или 64 бита информации за один такт. Разрядность процессора также влияет на количество оперативной памяти, которое можно установить в компьютер. Только 64-разрядный процессор поддерживает более 4 ГБ ОЗУ.

Количество ядер — еще одна важная характеристика процессора. Современные ЦПУ могут иметь от одного до нескольких вычислительных ядер на одном кристалле. Одноядерные процессоры выполняют несколько задач не одновременно, а последовательно, при этом выполнение отдельных операций занимает доли секунды. Двухъядерный процессор способен выполнять две задачи одновременно, четырехъядерный — четыре и т.д., что позволяет с полным правом называть современные компьютеры многозадачными. С одной стороны, чем больше ядер у процессора, тем мощнее и производительнее становится компьютер. Но есть и нюансы. Так, если выполняемая на компьютере программа не оптимизирована под многопоточность, то и выполняться она будет только одним ядром, не позволяя в должной мере прочувствовать всю мощь устройства.

Размер кэш-памяти — другой параметр, от которого зависит производительность процессора. Это быстродействующая память внутри процессора, служащая буфером между ядром процессора и оперативной памятью и обеспечивающая ускоренный доступ к блокам обрабатываемой в настоящий момент информации. Кэш-память гораздо быстрее оперативной памяти, поскольку ядра процессора взаимодействуют с ней напрямую. Современные процессоры имеют несколько уровней кэш-памяти (L1, L2, L3). Первый уровень — хоть и незначительный по объему (всего сотни килобайт), но самый быстродействующий (и дорогой), так как находится на самом кристалле процессора и работает на его тактовой частоте

С первым уровнем взаимодействует второй — он больше по объему, что особенно важно при ресурсоемкой работе, но имеет меньшую скорость. Многие процессоры имеют и третий, «медленный», но еще больший по объему уровень кэш-памяти, который все равно быстрее оперативной памяти системы

Это, конечно, далеко не полный перечень характеристик, но именно эти параметры оказывают наибольшее влияние на производительность вычислительного устройства, то, на что следует обращать пристальное внимание при выборе процессора

Но кроме технических характеристик важно также учитывать, где будет использоваться ЦПУ. Устанавливать процессор для сервера в обычный персональный компьютер не имеет особого смысла — современные десктопные процессоры достаточно мощные и производительные, а стоят дешевле

А ставить процессор для компьютера в сервер в целях, например, экономии, — не очень хорошая идея. Почему? Рассмотрим дальше

Устанавливать процессор для сервера в обычный персональный компьютер не имеет особого смысла — современные десктопные процессоры достаточно мощные и производительные, а стоят дешевле. А ставить процессор для компьютера в сервер в целях, например, экономии, — не очень хорошая идея. Почему? Рассмотрим дальше

Но кроме технических характеристик важно также учитывать, где будет использоваться ЦПУ. Устанавливать процессор для сервера в обычный персональный компьютер не имеет особого смысла — современные десктопные процессоры достаточно мощные и производительные, а стоят дешевле

А ставить процессор для компьютера в сервер в целях, например, экономии, — не очень хорошая идея. Почему? Рассмотрим дальше.

Логика микропроцессора

Чтобы понять, как работает микропроцессор, следует изучить логику, на которой он основан, а также познакомиться с языком ассемблера. Это родной язык микропроцессора. Микропроцессор способен выполнять определенный набор машинных инструкций (команд). Оперируя этими командами, процессор выполняет три основные задачи:

• C помощью своего арифметико-логического устройства, процессор выполняет математические действия: сложение, вычитание, умножение и деление. Современные микропроцессоры полностью поддерживают операции с плавающей точкой (с помощью специального арифметического процессора операций с плавающей точкой)
• Микропроцессор способен перемещать данные из одного типа памяти в другой
• Микропроцессор обладает способностью принимать решение и, на основании принятого им решения, «перепрыгивать», то есть переключаться на выполнение нового набора команд

Микропроцессор содержит:

• Address bus (адресную шину). Ширина этой шины может составлять 8, 16 или 32 бита. Она занимается отправкой адреса в память
• Data bus (шину данных): шириной 8, 16, 32 или 64 бита. Эта шина может отправлять данные в память или принимать их из памяти. Когда говорят о «битности» процессора, речь идет о ширине шины данных
• Каналы RD (read, чтения) и WR (write, записи), обеспечивающие взаимодействие с памятью
• Clock line (шина синхронизирующих импульсов), обеспечивающая такты процессора
• Reset line (шина стирания, шина сброса), обнуляющая значение счетчика команд и перезапускающая выполнение инструкций

Поскольку информация достаточно сложна, будем исходить из того, что ширина обеих шин — и адресной и шины данных — составляет всего 8 бит. И кратко рассмотрим компоненты этого сравнительно простого микропроцессора:

• Регистры A, B и C являются логическими микросхемами, используемыми для промежуточного хранения данных
• Address latch (защелка адреса) подобна регистрам A, B и C
• Счетчик команд является логической микросхемой (защелкой), способной приращивать значение на единицу за один шаг (если им получена соответствующая команда) и обнулять значение (при условии получения соответствующей команды)
• ALU (арифметико-логическое устройство) может осуществлять между 8-битными числами действия сложения, вычитания, умножения и деления или выступать в роли обычного сумматора
• Test register (тестовый регистр) является специальной защелкой, которая хранит результаты операций сравнения, производимых АЛУ. Обычно АЛУ сравнивает два числа и определяет, равны ли они или одно из них больше другого. Тестовый регистр способен также хранить бит переноса последнего действия сумматора. Он хранит эти значения в триггерной схеме. В дальнейшем эти значения могут использоваться дешифратором команд для принятия решений
• Шесть блоков на диаграмме о. Это буферы сортировки. Множество источников вывода могут быть соединены с проводом, но буфер сортировки позволяет только одному из них (в один момент времени) передавать значение: «0» или «1». Таким образом буфер сортировки умеет пропускать значения или перекрывать источнику вывода возможность передавать данные
• Регистр команд (instruction register) и дешифратор команд (instruction decoder) держат все вышеперечисленные компоненты под контролем

На данной диаграмме не отображены линии управления дешифратора команд, которые можно выразить в виде следующих «приказов»:

• «Регистру A принять значение, поступающее в настоящий момент от шины данных»
• «Регистру B принять значение, поступающее в настоящий момент от шины данных»
• «Регистру C принять значение, поступающее в настоящий момент от арифметико-логического устройства»
• «Регистру счетчика команд принять значение, поступающее в настоящий момент от шины данных»
• «Адресному регистру принять значение, поступающее в настоящий момент от шины данных»
• «Регистру команд принять значение, поступающее в настоящий момент от шины данных»
• «Счетчику команд увеличить значение »
• «Счетчику команд обнулиться»
• «Активировать один из из шести буферов сортировки» (шесть отдельных линий управления)
• «Сообщить арифметико-логическому устройству, какую операцию ему выполнять»
• «Тестовому регистру принять тестовые биты из АЛУ»
• «Активировать RD (канал чтения)»
• «Активировать WR (канал записи)»

В дешифратор команд поступают биты данных из тестового регистра, канала синхронизации, а также из регистра команд. Если максимально упростить описание задач дешифратора инструкций, то можно сказать, что именно этот модуль «подсказывает» процессору, что необходимо сделать в данный момент.

Логика микропроцессора

Микропроцессор способен выполнять определенный набор машинных инструкций (команд). Оперируя этими командами, процессор выполняет три основные задачи:

• C помощью своего арифметико-логического устройства, процессор выполняет математические действия: сложение, вычитание, умножение и деление. Современные микропроцессоры полностью поддерживают операции с плавающей точкой (с помощью специального арифметического процессора операций с плавающей точкой)
• Микропроцессор способен перемещать данные из одного типа памяти в другой
• Микропроцессор обладает способностью принимать решение и, на основании принятого им решения, «перепрыгивать», то есть переключаться на выполнение нового набора команд

Микропроцессор содержит:

• Address bus (адресную шину). Ширина этой шины может составлять 8, 16 или 32 бита. Она занимается отправкой адреса в память
• Data bus (шину данных): шириной 8, 16, 32 или 64 бита. Эта шина может отправлять данные в память или принимать их из памяти. Когда говорят о «битности» процессора, речь идет о ширине шины данных
• Каналы RD (read, чтения) и WR (write, записи), обеспечивающие взаимодействие с памятью
• Clock line (шина синхронизирующих импульсов), обеспечивающая такты процессора
• Reset line (шина стирания, шина сброса), обнуляющая значение счетчика команд и перезапускающая выполнение инструкций

Поскольку информация достаточно сложна, будем исходить из того, что ширина обеих шин — и адресной и шины данных — составляет всего 8 бит. И кратко рассмотрим компоненты этого сравнительно простого микропроцессора:

• Регистры A, B и C являются логическими микросхемами, используемыми для промежуточного хранения данных
• Address latch (защелка адреса) подобна регистрам A, B и C
• Счетчик команд является логической микросхемой (защелкой), способной приращивать значение на единицу за один шаг (если им получена соответствующая команда) и обнулять значение (при условии получения соответствующей команды)
• ALU (арифметико-логическое устройство) может осуществлять между 8-битными числами действия сложения, вычитания, умножения и деления или выступать в роли обычного сумматора
• Test register (тестовый регистр) является специальной защелкой, которая хранит результаты операций сравнения, производимых АЛУ. Обычно АЛУ сравнивает два числа и определяет, равны ли они или одно из них больше другого. Тестовый регистр способен также хранить бит переноса последнего действия сумматора. Он хранит эти значения в триггерной схеме. В дальнейшем эти значения могут использоваться дешифратором команд для принятия решений
• Шесть блоков на диаграмме отмечены, как «3-State». Это буферы сортировки. Множество источников вывода могут быть соединены с проводом, но буфер сортировки позволяет только одному из них (в один момент времени) передавать значение: «0» или «1». Таким образом буфер сортировки умеет пропускать значения или перекрывать источнику вывода возможность передавать данные
• Регистр команд (instruction register) и дешифратор команд (instruction decoder) держат все вышеперечисленные компоненты под контролем

На данной диаграмме не отображены линии управления дешифратора команд, которые можно выразить в виде следующих «приказов»:

• «Регистру A принять значение, поступающее в настоящий момент от шины данных»
• «Регистру B принять значение, поступающее в настоящий момент от шины данных»
• «Регистру C принять значение, поступающее в настоящий момент от арифметико-логического устройства»
• «Регистру счетчика команд принять значение, поступающее в настоящий момент от шины данных»
• «Адресному регистру принять значение, поступающее в настоящий момент от шины данных»
• «Регистру команд принять значение, поступающее в настоящий момент от шины данных»
• «Счетчику команд увеличить значение »
• «Счетчику команд обнулиться»
• «Активировать один из из шести буферов сортировки» (шесть отдельных линий управления)
• «Сообщить арифметико-логическому устройству, какую операцию ему выполнять»
• «Тестовому регистру принять тестовые биты из АЛУ»
• «Активировать RD (канал чтения)»
• «Активировать WR (канал записи)»

В дешифратор команд поступают биты данных из тестового регистра, канала синхронизации, а также из регистра команд. Если максимально упростить описание задач дешифратора инструкций, то можно сказать, что именно этот модуль «подсказывает» процессору, что необходимо сделать в данный момент.

Похожие записи:

Приложение в русском языке — правило и примеры обособления Самый лучший недорогой планшет на сегодняшний день: рейтинг, 2021 год, отзывы, пять лучших моделей Как скрыть время посещения в whatsapp Подбор цветовой палитры — 28 лучших инструментов Как восстановить данные из резервной копии iphone или ipad Какой чехол для телефона выбрать? отобрал лучшие предложения с алиэкспресс