Центральный процессор: различия между версиями

Центральный процессор (править)

Версия от 03:55, 4 декабря 2022

2353 байта добавлено , 03:55, 4 декабря 2022

Центральный процессор - продолжение

AE

Бюрократы, Администраторы интерфейса, Администраторы

169

правок

@@ Строка 15: / Строка 15: @@
 === Как процессоры производят ===
-Современный центральный процессор — это микрочип. Неразборная, компактная интегральная схема, созданная в виде кристалла на кремниевой подложке в прочном корпусе. Наружу из корпуса чипа выходят контакты электропитания и контакты обмена данными.
+Современный центральный процессор — это компактная интегральная схема на основе кристалла кремния. На подложке из кремния с помощью нанесения дополнительных материалов и фотолитографии (засвечивания по шаблону) формируется схема из миллиардов полупроводниковых транзисторов. Получившийся микрочип защищают прочным корпусом, из которого выходят контакты электропитания и контакты обмена данными.
-Изготовление современных чипов — сложный технологически процесс, всё производство автоматизировано и эффективно его могут выполнять всего несколько международных компаний. Техпроцесс изготовления условно оценивают в нанометрах (миллионная часть миллиметра) — размере одного транзистора внутри процессора. Чем меньше транзисторы, тем большее их количество можно разместить в корпусе процессора и получить лучшую производительность. Бонусом также будет более эффективное энергопотребление и меньший нагрев.
+Изготовление современных чипов — сложный технологически процесс, всё производство автоматизировано и эффективно его могут выполнять всего несколько международных компаний. Техпроцесс изготовления условно оценивают в нанометрах (миллионная часть миллиметра) — длине канала одного транзистора внутри процессора. Чем меньше транзисторы, тем быстрее они могут переключаться за счет короткой длины канала. Кроме того в чипе поместится большее количество транзисторов, что улучшит производительность. Бонусом также будет более эффективное энергопотребление и меньший нагрев.
 === Как проектируют ===
-Архитектура процессора определяется набором инструкций, которые он может выполнить на аппаратном уровне. Различных архитектур придумано множество, но можно выделить две популярные группы:
+Базовая архитектура компьютера фон Неймана, разработанная в 1940х и реализуемая в большинстве процессоров, дает программистам максимальную гибкость и простоту сопровождения оборудования. Это в дальнейшем обеспечило бурное развитие программного обеспечения и популяризацию компьютеров.
+Архитектура центрального процессора определяется набором инструкций, которые он может выполнить на аппаратном уровне. Различных архитектур придумано множество, но можно выделить две популярные группы:
 * ARM (упрощенный набор инструкций или RISC) — распространен в мобильных устройствах. Главный принцип: простые инструкции, но эффективное энергопотребление.
@@ Строка 60: / Строка 62: @@
 * Кеш память (Cache) — внутренняя дополнительная память процессора, быстрее чем оперативная, но медленнее чем регистры.
 * И другие блоки.
+=== Недостатки процессоров ===
+Текущие технологии разработки чипов на основе кремния практически достигли его физических ограничений. Размеры транзисторов не могут быть значительно уменьшены без проявления побочных эффектов. Дальнейшее улучшение производительности в основном идет за счет добавления дополнительных материалов, увеличения количества слоев и оптимизации архитектуры.
+Базовая архитектура фон Неймана имеет узкие места по организации работы с памятью. Как результат, она плохо решает задачи имитации биологических алгоритмов обработки данных — нейросетей.
+Архитектура x86, заложенная в 1970х годах имеет недостатки, которые невозможно полностью устранить из-за необходимости сохранения обратной совместимости в уже существующих программах.