Донецкий техникум промышленной автоматики

CompHome | Центральний процесор CPU Intel

  1. Останній LLGA3647 сокет величезний. Ось цей монстр.
  2. Візуально процесори по розмірами:
  3. FSB (Front Side Bus) - шина, що забезпечує з'єднання між x86- і x64-сумісних центральним процесором...
  4. Військова / маркетингова хитрість.
  5. Hyper-threading
  6. степпінг процесора
  7. кеш процесора
  8. Троттінг
  9. Багатофазна харчування процесора.
  10. Ще почитати:
  11. Блок живлення
  12. відеокарта AGP
  13. Відеокарта PCI-E
  14. Відеокарта: отримати дані
  15. вибір термопасти
  16. Як розбудити комп'ютер в віддаленому режимі?
  17. Як приспати комп'ютер
  18. Кулер для CPU
  19. Оперативна пам'ять
  20. Тильні роз'єми відеокарт

Центральний процесор - основний «думатель» в комп'ютері. Скорочення CPU означає central processing unit - центральний процесорний пристрій. В основному мова піде про процесорах Inel, є ще процесори AMD - але це велика окрема тема.

Процесор встановлюється в сокет на материнській платі. Власне socket англійською означає «гніздо», китайці дослівно так і перекладають - «гніздо процесора» :).

Красиво сокет тепер називається LGA - (Land Grid Array) - матриця контактних майданчиків (тобто контакти).
Раніше сокет був PGA - (Pin Grid Array) - корпус з матрицею висновків (Штиркові контакти для 478 процесора).

Загальний список socket from Intel

Socket 1 - Intel 80486
Socket 2 - Intel 80486 і сумісні з ними процесори інших виробників
Socket 3 - Intel 80486 і сумісні з ними процесори інших виробників
Socket 4 - Pentium (ранні версії)
Socket 5 - Pentium, AMD K5, IDT WinChip C6, WinChip 2, Cyrix / IBM / TI M1 / ​​6 × 86
Socket 6 - 80486DX4, модифікована версія Socket 3. У реальних платах не використовувався.
Socket 7 - Pentium, Pentium MMX, AMD K6, IDT WinChip, Cyrix / IBM / TI 6x86L, MII / 6x86MX, Rise mP6
Socket 8 - Pentium Pro
Socket 370 - Pentium III (500 MHz - 1,4 ГГц), Celeron, Cyrix III, VIA C3
Socket 423 - Pentium 4 і Celeron, ядро ​​Willamette

Socket 478 - Pentium 4 і Celeron, ядра Willamette, Northwood, Prescott
Процесорний роз'єм 478 контактів, призначений для установки процесорів Intel Pentium 4 і Celeron. Прийшов на зміну Socket 423 навесні 2002 року. Socket 478 використовували для всіх процесорів з ядром Northwood (Pentium 4, Celeron), більшості Prescott (Pentium 4, Celeron D) і деяких Willamette (Pentium 4, Celeron). У процесора відповідно 478 ніжок (штирьковий контактів), які вставляються в 478 роз'ємів.

Ще є варіант сокета для мобільних процесорів, називається Socket P 478 - або uPGA 478 (кількість штирів таке ж = 478). Це взагалі мобільна платформа під 64 бітні процесори. Витівники, вони там в Intel.

Socket 603/604 - Xeon, ядра Willamette і Northwood
PAC418 - Itanium
PAC611 - Itanium 2, HP PA-RISC 8800 і 8900

Socket J (LGA771) - Intel Xeon серій 33хх, 50xx, 51xx (ядра Dempsey і Woodcrest), 53xx (ядро Clovertown), 54xx (ядро Harpertown)
Socket T (LGA775) - Intel Pentium 4, Pentium D, Celeron D, Pentium EE, Core 2 Duo, Core 2 Extreme, Celeron, Xeon серії 3000, Core 2 Quad (ядра Northwood, Yorkfield, Prescott, Conroe, Kentsfield, Allendale і Cedar Mill)

Ось тут написано, як встановити XEON 771 на сокет 775.

Socket LS (LGA1567) - Intel Xeon серій Xeon 6500 і Xeon 7500 (2010 год)
Socket B (LGA1366) - Core i7 і Xeon (35xx, 36xx, 55xx, 56xx серії) з інтегрованим трьохканальним контролером пам'яті і з'єднанням QuickPath. Заміна Socket T і Socket J (2008 рік)
Socket H (LGA1156) - Core i7 / Core i5 / Core i3 з інтегрованим двоканальний контролер пам'яті і без з'єднання QuickPath
Socket H2 (LGA1155) - заміна Socket H (LGA1156) (2011 рік)
Socket R (LGA2011) - Core i7 і Xeon з інтегрованим чотирьохканальним контролером пам'яті і двома сполуками QuickPath - в основному для 4-х процесорних систем (серверний варіант, 4 слота на платі). Заміна Socket B (LGA1366) (2011 рік)
Socket B2 (LGA1356) - Core i7 і Xeon з інтегрованим трьохканальним контролером пам'яті і з'єднанням QuickPath - в основному для 2-х процесорних систем (серверний варіант, два слота на платі). Заміна Socket B (LGA1366) (2012 рік)
Socket H3 (LGA1150) - заміна Socket H2 (LGA1155) (2013 рік)
Socket R3 (LGA2011-3) - заміна Socket R (LGA2011) (2014 рік), підтримка DDR4 і 4-х канального режиму
LGA 1151 (LGA1151) - заміна Socket H3 (LGA1150) (2015 рік), підтримка DDR4 і 4-х канального режиму
Socket P (LGA3647) - для серверних плат (2016 рік) під процесор Intel® Xeon® Phi ™ x200 (проте: TDP 260 Вт, 72 ядра, 4 потоки на ядро), ось наприклад материнська плата

Останній LLGA3647 сокет величезний. Ось цей монстр.

Ось цей монстр

А навіщо процесору стільки контактів (ніжок для S478)?

Закон Ома допомагає :)

Оцінюємо - напруга живлення процесора можна прийняти 1В (реально - трохи більше), в піку у хорошого процесора TDP порядку 150Вт.Закон Ома нам як би підказує, що в процесор потрібно передати 150Вт / 1В = 150А.
Ось і відповідь - велика частина контактів - це харчування. Для 2011 сокета (це 2011 Контакт:) харчування займає як мінімум половину. Разом 150А розподіляються на 1000 контактів, що дозволяє зробити розумним і низьким струм. який тече через один контакт (150А / 1000 = порядку 0,15А)

Візуально процесори по розмірами:

FSB (Front Side Bus) - шина, що забезпечує з'єднання між x86- і x64-сумісних центральним процесором і внутрішніми пристроями.

Як правило, сучасний персональний комп'ютер на базі x86- і x64-сумісного мікропроцесора влаштований таким чином: мікропроцесор через FSB підключається до системного контролеру, який зазвичай називають «північним мостом», (англ. Northbridge). Системний контролер має в своєму складі контролер ОЗУ (в деяких сучасних персональних комп'ютерах контролер ОЗУ вбудований в процесор), а також контролери шин, до яких підключаються периферійні пристрої.

Знову дивимося в опис - материнська плата підтримує і 533 і 800 Мгц, зараз шина працює на 533 Мгц. Можна купити процесор на 800 Мгц шину? Так, можна - BIOS перемкне частоту автоматично.

Військова / маркетингова хитрість.

Увага - є старі плати, у яких в описі написано, що підтримуються частоти FSB 1066/800/533 Мгц. А якщо подивитися на список підтримуваних процесорів на сайті виробника - там можна побачити процесори типу E8400 з шиною 1333 МГц з підтримкою на останній версії BIOS.
Як це може бути?
Це хитрість - мікропрограма BIOS змушує працювати процесор 1333 МГц на частоті 1066 Мгц. Бо сам тактовий генератор в материнській платі фізично не може працювати на частоті 1333 Мгц, він не розроблявся для цього.
Якщо в BIOS є помилки (а виробник там відносно чесно пише, що це версія BETA для процесорів на 1333 МГц), то станеться спроба перемикання тактового генератора на частоту 1333 МГц (як вимагає процесор) і ... все .... Зовсім все, материнську плату можна буде викинути.

Hyper-threading

(Англ. Hyper-threading - гіперпоточность, офіційна назва - hyper-threading technology, або HT) - технологія, розроблена компанією Intel. HT реалізує ідею «одночасної мультіпоточності». Фактично знижується час простою процесора (наприклад, через очікування відповіді від оперативної пам'яті). В реальності порядку + 15% збільшується швидкодія.

Процесор, що підтримує технологію hyper-threading:

- може зберігати стан відразу двох потоків;
- містить по одному набору регістрів і по одному контролеру переривань (APIC) на кожен логічний процесор.

Для операційної системи це виглядає як наявність двох логічних процесорів (англ. Logical processor). У кожного логічного процесора є свій набір регістрів і контролер переривань (APIC). Інші елементи фізичного процесора є загальними для всіх логічних процесорів. Ось скан роботи Pentium 4 3,2 Prescott

Core - одне ядро
Threads - два потоку

Звичайно, і материнська плата і операційна система повинні це теж підтримувати.

степпінг процесора

Є ще такий параметр. Степпінг (від англ. stepping покрокове зміна) - процесори безперервно удосконалюються, виробник усуває помилки. Часто при незначних змінах змінюється номер степпинга (тобто С0 на С1), а при більш суттєвих змінах змінюється літера (тобто A2 на B0). Повна лінійка виглядає так:
A0
A1
A2
B0
B1
B2
C0
C1
C2
D0
D1
D2
E0 і так далі.
Реально в повному вигляді не буває.

Наприклад, є два процесори для socket 775
Intel Core 2 Duo E8400 C0 (виправлені частина помилок)
Intel Core 2 Duo E8400 E0 (ще виправлено багато помилок)

Так ось - треба дивитися підтримку прошивками BIOS на сайті виробника материнської плати. Може цілком виявитися, що для процесора E8400 степінг С0 підтримується, а степінг Е0 - не підтримується, і такий процесор на материнській платі не запрацює ...

Як дізнатися?
Дивимося на серію процесора, яка вказана на його кришці і дивимося, наприклад, тут .
Ось потрібна нам таблиця
C0 (Q9HD, SLAPL)
E0 (QHEZ, QHGG, SLB9J)
Якщо на кришці зазначено, наприклад, SLB9J - це степінг Е0

Здавалося б - навіщо такі складнощі, через лупу щось там розглядати на кришці процесора? Можна і програмно подивитися, через Everest або CPU-Z. Так, можна - але буде вже не потрібно. Над потрібно знати все про процесор ДО його установки в сокет на материнській платі, інакше можна втратити плату і / або процесор.

кеш процесора

Це внутрішня пам'ять процесора, де зберігаються проміжні обчислення. Навіщо це треба і чому його там три рівня L1, L2 і L3?

Кристал процесора в розрізі.

Кристал процесора в розрізі

Є гарне порівняння з офісною роботою.

«Уявіть клерка, який сидить за робочим столом і переглядає документи в папках. Робочий стіл клерка - це кеш даних рівня L1. На ньому знаходяться папки, з якими він працює (рядки кешу), переглядаючи кожну сторінку (байт в рядку кеша).

Шафа, встановлений в офісі, - кеш другого рівня L2. У ньому зберігаються папки, з якими клерк завершив роботу. Щоб взяти потрібний файл з шафи, до нього треба підійти і знайти його в каталозі. Крім того доступ до шафи мають і інші співробітники, які відіграють роль ядер CPU. Очевидно, що робота з вилученням файлів з шафи йде повільніше.

Ще більше файлів зберігається в архіві, розташованому в підвалі. Це кеш рівня L3. В архіві набагато більше місця, але швидко знайти потрібний файл вже не вийде. Як би щільно не володіємо файли в архіві, всі вони туди не помістяться. Основна частина паперів зберігається на складі, куди раз в день відправляється вантажівка з невикористовуваними файлами - це наша оперативна пам'ять.

Так чому ж не можна залишити один рівень кеша? Припустимо, весь кеш зберігається на рівні L1, і доступ до нього мають всі ядра CPU. Тоді, слідуючи нашій аналогії, замість того, щоб виділити кожному клерку за окремим робочого місця, ми садимо всіх співробітників за один стометровий стіл. Уявіть, наскільки оперативної буде їх робота.

Таким чином, навіть якщо зробити один великий кеш, яким користуються всіма ядрами процесора, швидкість його роботи буде значно нижче, ніж кеш з багаторівневою структурою. Нехай вона складніше, але завдяки їй вирішується завдання високої продуктивності. »

Процесор фізично не з 'єднання з основної пам'яті. Всі операції з оперативною пам'яттю (завантаження і зберігання) на сучасних процесорах виконуються через кеш.

Коли процесор зайнятий командою виклику (завантаження), контролер пам'яті спочатку шукає в кеші запис з тегом, відповідним адресою пам'яті, за яким йому потрібно виконати читання. Якщо такий запис виявляється - тобто трапляється потрапляння в кеш, - то дані можуть бути завантажені безпосередньо з кеша. Якщо немає - промах кеша, - то контролер спробує витягти дані з більш низьких рівнів кеша (наприклад, спочатку L1D, потім L2, потім L3) і, нарешті, з оперативної пам'яті. Потім дані будуть збережені в L1, L2 і L3 (інклюзивний кеш).

З точки зору затримки L1 на порядки швидше, ніж L2, який в 10 разів швидше основної пам'яті.

Троттінг

Throttling - Зниження частоти роботи процесора (пропуск тактів) з метою захисту від перегріву. Чим вище теплове навантаження на процесор, тим більше тактів він пропускає, таким чином не даючи температурі піднятися; однак при цьому знижується ефективність і продуктивність. У більшості центральних процесорів Intel захист цього типу спрацьовує при підвищенні критичної температури Tcase до 70-105 ° С. Критична температура - це максимальна температура, допустима в інтегрованому теплорозподільника (IHS) процесора.

Параметр Tcase (англ. Case temperature «температура корпусу») змиритися термодатчиком, розташованим в геометричному центрі кришки процесора.

Ще є позначення Tjmax = фактично Tcase max

Багатофазна харчування процесора.

На частині материнських плат зазначено, що для процесора використовується 3-х фазне / 6-ти фазну (і так дала) харчування. Що це таке - багатофазна харчування процесора?

На роз'єм живлення процесора подається +12, а сам процесор використовує напругу від 1,5 В до 2,5в. Більш того, для різних процесорів потрібна різна напруга живлення.
Звичайно, використовується імпульсний перетворювач напруги.

Проблеми однофазного харчування (тільки один перетворювач)
- максимальний струм обмежений на рівні ~ 30А через елементної бази (при 1,5 В це 45Вт), що мало для сучасних процесорів
- досить високий рівень імпульсних перешкод (звичайно, згладжування конденсаторами є, але воно недостатнє)

Тому застосовуються багатофазні перетворювачі, причому для згладжування пульсацій роблять зрушення фаз по кожному перетворювача.
Тому застосовуються багатофазні перетворювачі, причому для згладжування пульсацій роблять зрушення фаз по кожному перетворювача
На картинці зображено робота 3-х фазного перетворювача. В цілому забезпечується більш-менш згладжені постійна напруга / струм на процесорі і сила струму до 100 А. Варіанти материнських плат з 6-ти або 8-ми фазовим харчуванням - це вже з хорошим запасом по якості електроживлення (як правило, на таких платах роз'єм живлення процесора 8 пін). У топових платах з приставкою Deluxe може бути і 16-ти фазне живлення процесора - тобто ідеальне постійна напруга без імпульсних перешкод.

Сумісність процесора і материнської плати.

Перевіряти сумісність процесора і материнської плати треба ДО збірки комплектуючих і включення живлення. Інакше є ризик перейти в розділ Комп'ютер не включається . В особливо важких випадках доведеться щось викинути (або процесор або материнську плату).

Якщо ПК аварійно вимикається - «рішення» приймає блок живлення. швидше за все проблема електрична, спрацьовує захист або по струму або за ступенями напруги.
Якщо ПК аварійно перезавантажується - «рішення» приймає ОС, тут і збої системи, і інформація від датчиків про перегрів (процесор або північний міст). Налаштування у властивостях системи - «Відмова системи - виконати автоматичне перезавантаження»

І ще чисто програмна проблема. Якщо до цього стояв одноядерний процесор (Celeron D), то при установці Windows XP сконфіругірует своє ядро ​​hal.dll під одноядерний процесор. Якщо Ви в якості заміни ставите Pentium 4 Prescott з технологією HT - то в системі з'являється процесор з двома ядрами (правда, віртуальними). Система або не завантажили взагалі або некоректно може відпрацювати зміну процесора. В принципі, Windows XP SP3 вміє змінювати ядро ​​системи (під багатоядерний процесор), але робить це не завжди коректно. Більш ранні версії (SP1 і SP2) і цього не вміють.

Варіанти вирішення:
а) в BIOS відключити технологію HT, буде нормальний однопроцесорний варіант (до першого завантаження ПК з свіжовстановленому CPU)
б) перевстановити Windows XP з нуля (на чистий отформатіроанний диск)
в) відновити Windows з інсталяційного диска
г) замінити ядро ​​операційної системи
докладніше тут http://www.nix.ru/computer_hardware_news/hardware_news_viewer.html?id=188068

В реальності допомагає тільки варіант а) і б). Швидше за все, ще якось по різному ставляться драйвера до материнської плати для одно- і багатоядерних процесорів. І як Windows XP не починати знову з диска - система все одно валиться в перезавантаження. Тільки чиста установка допомагає.

Ще почитати:

комп'ютер

Комп'ютер вдома - друг сім'ї. Ще почитати:


Блок живлення

Блок живлення - найважливіший елемент в ПК. Поганий блок живлення. коли він "помре" - він з собою в небуття прихопить і хорошу материнську плату і хороший процесор і хорошу відеокарту і хороший SSD (харчування подається на всі елементи ПК). Тому обов'язковою ...

відеокарта AGP

AGP (від англ. Accelerated Graphics Port, прискорений графічний порт) - поставимо найбільш потужну відеокарту. Але спочатку основи. Швидкість порту 1х - передача 1 блоку даних за один такт 2х - передача 2 блоків даних за один такт 4х - пер ...

Відеокарта PCI-E

Для відеокарт в основному використовується роз'єм PCI-E х16. Сучасні моделі вимагають ревізію 3.0 Є ще роз'єм PCI-E 2.1 Що це? Фізично і електрично роз'єм 2.1 повністю відповідає 2.0 Але додані програмні функції зі стандарту 3.0 (в окремих випадках ...

Відеокарта: отримати дані

При виборі відеокарти часто виникають питання і суперечки - скільки відеопам'яті має бути на борту? Чи завжди 4 Gb відеопам'яті краще, ніж 2 Gb? Як побачити, скільки гра реально забирає відеопам'яті? Зазвичай, все зводиться до того, що чим більше, тим лу ...

вибір термопасти

Термопаста використовується для забезпечення якісного відбору тепла від процесора / чіпа і передачі цього тепла на радіатор. Усередині ПК в основному: - між центральним процесором (CPU) і кольором - між графічним процесором (GPU) і радіатором ...

Як розбудити комп'ютер в віддаленому режимі?

Це залежить від Вашої мережевої карти і системи BIOS. Якщо віддалене управління електроживленням мережевої карти підтримується - то можна включити комп'ютер віддалено. Налаштування мережевої карти включаються через "Диспетчер пристроїв" і "Властивості". "Магічес ...

Як приспати комп'ютер

Комп'ютера поки спати. Розберемося, що це. Маркетологи намудрували з назвами і ми зараз маємо зоопарк. Подивимося, що реально відбувається. Що відбувається Windows XP Windows Vista і старше Всі дані залишаються в оперативній пам'яті, робота CPU мінімі ...

Кулер для CPU

Основні параметри кольорів. Ось класичний варіант для гарячого процесора - Zalman CNPS7700-Cu, майже 900 гр. чистої міді. Площа пластин охолодження 3 268 кв.см., коннектор 3 пин. Звичайно, з часом мідь потемніє - але все одно дуже гарно і ефективно. З ...

Оперативна пам'ять

Будемо розглядати пам'ять стандарту DIMM, про SIMM забудемо, вона вже зовсім стара. SIMM (англ. S ingle I n-line M emory M odule, односторонній модуль пам'яті) - модулі пам'яті з однорядним розташуванням контактів, широко застосовувалися в комп'ютерних сі ...

Тильні роз'єми відеокарт

Що у нас на виході відеокарти? D-subminiature, або D-sub - сімейство електричних роз'ємів. Свою назву отримало через характерну форму у вигляді літери «D», однозначно орієнтує правильне положення роз'ємів при підключенні. Частина назва ...

А навіщо процесору стільки контактів (ніжок для S478)?
Можна купити процесор на 800 Мгц шину?
Як це може бути?
Як дізнатися?
Навіщо це треба і чому його там три рівня L1, L2 і L3?
Так чому ж не можна залишити один рівень кеша?
Що це таке - багатофазна харчування процесора?
Html?
Що це?
Чи завжди 4 Gb відеопам'яті краще, ніж 2 Gb?