Процессор компьютера
В статье поговорим процессоре компьютера. Его значения и роль. Расскажем о понятии ассемблер процессора, компилятор и др. Расскажем о популярных производителях процессоров Intel и AMD.
Что такое процессор?
Процессор - это в фигуральном смысле мозг любого компьютера. Он состоит из миллионов транзисторов и занимается обработкой большей части процессов, идущих в Вашем ноутбуке. Это, конечно, тоже весьма фигурально, так как процессор напрямую работает только с сигналами 0 и 1, которые загружаются и выгружаются в его регистры со скоростью, которую человеку даже трудно представить. Каждое ядро (в случае если процессор многоядерный) может обрабатывать в среднем около 2.5 миллионов операций в секунду.
Сигналом для процессора является наличие (логическая 1) или отсутствие (логический 0) напряжения более 2.5 вольт на одном из его выводов в определенный момент времени, и чем выше частота процессора, тем соответственно меньше это время. Одна логическая 1 или один логический 0 представляют из себя единицу информации с названием бит. Набор из 8 бит, является байтом. Байт это уже единица информации, в которую можно заложить 1 произвольный символ. Процессор управляется командами длинной по 16, 32 или 64 бита, в зависимости от типа процессора и, конечно, программного кода, который используется.
Стоит отметить, что производители стараются сохранять обратную совместимость, и если процессор поддерживает, скажем, 32-разрядные команды, то он так же поддерживает и 16-разрядные команды, а как задавать программный код - решает уже программист.
Язык программирования на машинном коде - ассемблер
Язык программирования на машинном коде называется ассемблер и в чистом виде используется уже крайне редко. Так же стоит отметить, что под каждый тип процессора ассемблер свой. Ассемблер является языком программирования низкого уровня и крайне сложен как для изучения, так и для работы на нем. Чтобы облегчить задачу создания ПО, были разработаны языки программирования высокого уровня. В них программисту не приходится общаться с машинным кодом, все команды вводятся словами или более менее понятными сокращениями, не приходится думать о типах процессоров, об ограниченном количестве регистров в памяти процессора и о многих других вещах.
Когда программа на языке высокого уровня написана, специальная программа – компилятор - конвертирует программу высокого уровня в машинный код, который понятен процессору. Однако как бы ни была совершенна программа-компилятор, она не может написать и отладить машинный код так, как это может сделать человек, поэтому самые стабильные и быстродействующие программы написаны частично или полностью с использованием ассемблера. Первая программа, которую начинает выполнять процессор, это загрузочный блок bios. Он берет свой первый бит для обработки по заранее известному ему адресу 0ffff. Далее уже начинается исполнение подпрограмм bios, а это уже другая тема для обсуждения.
Первые поколения процессоров занимались лишь обработкой программ, а вспомогательные функции, как например, обмен с памятью, общение с видеокартой или общение с южным мостом, брал на себя северный мост.
Однако сейчас производители стараются отойти от использования северного моста полностью. Возьмем, к примеру, любой процессор из серии core i, где уже встроен диспетчер памяти, встроен видеопроцессор, и обмен с южным мостом и видеокартой идет на прямую.
Конкуренты Intel и AMD
Для потребительского рынка существуют два основных производителя процессоров - это Intel и Amd. Это старые добрые конкуренты, которые ведут непрерывную борьбу за место на рынке компьютеров и ноутбуков. В целом это хорошо сказывается на качестве и цене выпускаемой ими продукции. Обе компании постоянно пробуют различные решения как для увеличения производительности, так и для снижения стоимости готовой продукции. Есть конечно в таком подходе и минусы. Обе компании регулярно выпускают на рынок сырые или вообще неработоспособные продукты. Конечно, большая часть брака отсеивается еще на этапе тестирования, однако не все дефекты можно выявить в кратковременном тесте, и иногда производителям приходится отзывать целые серии материнских плат из-за дефекта, который выявляется уже в процессе эксплуатации, но стоит заметить, что если данный дефект выявляется уже после гарантийного срока эксплуатации, то это уже мало кого беспокоит.
