Презентация "Технологии повышения производительности процессора" (9 класс) по информатике – проект, доклад

Технологии повышения производительности процессора

Подготовил студент группы ИС-24 Ашиток Дмитрий

Процессор

Центра́льный проце́ссор (ЦП или центральное процессорное устройство - ЦПУ; анг - central processing unit, CPU, дословно —центральное вычислительное устройство) — исполнитель машинных инструкций, часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера, отвечающий за выполнение операций, заданных программами – сердце любого персонального компьютера. Именно он выполняет инструкции всего программного обеспечения, использующегося на компьютере, обрабатывает данные и производит вычислительные операции. Поэтому обычно выбор компьютерных комплектующих начинается именно с выбора процессора.

Производительность процессора

является его интегральной характеристикой и характеризует скорость выполнения программ. Производительность процессора прямо пропорциональна разрядности процессора, его частоте, а также зависит от его архитектуры.

Разрядность процессора

определяется количеством двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает одновременно. С момента появления первого процессора (за 40 лет) разрядность процессоров увеличилась в 16 раз (с 4 до 64 битов).

Частота процессора

равна количеству тактов обработки данных, которые процессор производит за 1 секунду, и измеряется в мегагерцах (МГц). С момента появления первого процессора частота процессоров увеличилась в 37 000 раз (с 0,1 МГц до 3700 МГц). Однако повышение производительности процессоров за счет увеличения частоты имеет свой предел из-за увеличения тепловыделения и необходимости использования все более эффективных охлаждающих вентиляторов.

Производительность процессоров повышается

в настоящее время в основном путем совершенствования архитектуры процессора. Во-первых, в структуру процессора вводится кэш-память, которая позволяет ускорить выборку команд и данных и тем самым уменьшить время выполнения одной команды. Во-вторых, вместо одного ядра процессора используется два ядра или четыре ядра, которые параллельно выполняют вычисления.

Аппаратная реализация

Процессор аппаратно реализуется на большой интегральной схеме (БИС), которая содержит сотни миллионов микропереключателей и представляет собой маленькую полупроводниковую пластину площадью в несколько квадратных сантиметров, заключенную в плоский корпус с рядами металлических штырьков (контактов)

Технология Hyper-Threading

Поддержка HT Технология Hyper-Threading, разработанная компанией Intel, позволяет процессору выполнять параллельно два потока команд (или две части программы). Это значительно повышает эффективность выполнения специфических приложений, связанных с аудио- и видеоредактированием, 3D-моделированием и т.п., а также работы в многозадачном режиме. Однако в некоторых приложениях использование этой технологии может приводить к обратному эффекту, поэтому при необходимости ее можно отключить.

Технология NX Bit

Поддержка технологии NX Bit. NX Bit представляет собой технологию, которая может предотвращать исполнение вредоносного кода некоторых видов вирусов. Она поддерживается в операционной системе Windows XP при обязательной установке SP2 и во всех 64-битных операционных системах.

Технология SSE2

Поддержка технологии SSE2. Технология SSE2 включает в себя набор команд, разработанных компанией Intel в дополнение к своим предыдущим технологиям SSE и MMX. Эти команды позволяют добиться существенного прироста производительности в приложениях, оптимизированных под SSE2. Данную технологию поддерживают практически все современные модели.

Технология SSE3

Поддержка технологии SSE3. SSE3 - технология, представляющая собой набор из 13 новых команд, призванных улучшить производительность процессора в ряде операций потоковой обработки данных.

Технология SSE4

Поддержка технологии SSE4. SSE4 - технология, представляющая собой набор из 54 новых команд. Они призваны увеличить производительность процессора в работе с медиаконтентом, в игровых приложениях, задачах трехмерного моделирования.

Технология Virtualization Technology

Поддержка Virtualization Technology. Virtualization Technology позволяет запускать на одном компьютере несколько операционных систем одновременно. Таким образом, с помощью виртуализации одна компьютерная система может функционировать как несколько виртуальных систем.

Линейка пароцессоров Intel

На данный момент распространены 6 семейств (линеек) настольных процессоров компании Intel: Celeron, Pentium, Core 2, Core i3, Core i5 и Core i7. Соответственно в порядке возрастания мощности: Celeron – самый слабый, урезанная версия Pentium (отличается в основном размером кэша), далее идут Pentium, Core 2 и самые мощные – Core i5 и Core i7. Число после названия процессора (например, Pentium E2180) с недавнего времени перестало обозначать количество гигагерц.

Линейка пароцессоров AMD

Процессоры этой компании маркируются с помощью так называемых рейтингов производительности (PR, Performance Rating). Это четырёхзначное число либо со знаком "+" в конце, либо с различными приставками в начале. Число ни указывает ни на какие физические характеристики процессора (и никогда, кстати, не указывало). Самыми распространёнными линейками процессоров на сегодняшний день являются Sempron, Athlon II и Phenom II. Именно процессоры этих семейств мы и рассмотрим далее.