Презентация на тему: Технологии повышения производительности процессора

Технологии повышения производительности процессора Подготовил студент группы ИС-24 Ашиток Дмитрий

Процессор Центральный процессор (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.

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

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).

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.

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.

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)

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.

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.

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.

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

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.

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.

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.

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.