في أي جهاز كمبيوتر تتم معالجة المعلومات؟ معالج الكمبيوتر

في أي جهاز كمبيوتر ، يتم معالجة المعلومات التي يتلقاها؟ كيف تتم هذه العملية؟ ما نوع الجهاز المستخدم؟ ما هي آفاق تطورها؟

ما هو معالج الكمبيوتر؟

هذا هو المعالج الدقيق (الدوائر المتكاملة) أووحدة إلكترونية تقوم بتنفيذ تعليمات الماكينة (تحدث ببساطة ، رمز برنامج). هذا هو الجزء الرئيسي من أجهزة الكمبيوتر. في بعض الأحيان يتم إضافة الاسم "الصغير" إلى اسمها. هذا هو جهاز كمبيوتر خاص مصمم لمعالجة المعلومات. دعونا نعود في التاريخ. في البداية ، وصف مصطلح "وحدة المعالج" فئة خاصة من الآلات المنطقية التي كانت مطلوبة لتنفيذ برامج الكمبيوتر المعقدة. نقل اسم الجهاز بأكمله إلى جانبه حدث تدريجيا. لقد تغيرت عملية التنفيذ والمعمارية وأداء المعالجات عدة مرات منذ بدايتها. لكن الوظيفة تبقى كما كانت من قبل. عند تقييم كل جهاز ، يجب أن تؤخذ المعلمات التالية بعين الاعتبار: الأداء ، تردد الساعة ، استهلاك الطاقة ، البنية ، معايير عملية الطباعة الحجرية. هذا هو المكان الذي يقوم جهاز الكمبيوتر بمعالجة المعلومات.

آفاق

الكمبيوتر كجهاز معالجة عالمييتم باستمرار تحسين المعلومات. يقال بشكل متزايد أن المعالجات الحديثة سوف تصل إلى حدودها المادية قريباً ، لذا فإن الجزء المادي منها سوف يتغير بشكل جذري. هناك مثل هذه الخيارات:

1. أجهزة جزيئية. هذه هي أنظمة الحوسبة التي تستخدم قدرات الجزيئات (نظريا - العضوية). يستخدمون فكرة تحقيق قدرات الذرات وموقعها في الفضاء.
2. أجهزة الكمبيوتر الضوئية. في نفوسهم سيتم تطبيق الإلكترونات معا لنقل الإشارات الفوتونات.
3. أجهزة الكمبيوتر الكمية. من الناحية النظرية، وسوف يستند عملها على آثار الكم. يتم تطوير إصدارات العمل من هذه المعالجات بنشاط. تعتبر تكنولوجيا معالجة المعلومات الحاسوبية هذه الواعدة.

أسطورة ميغاهيرتز

قليلا عن مبادئ معالجة المعلوماتعن طريق الكمبيوتر. بين المستخدمين العاديين ، فإن البيان أنه كلما زاد تردد ساعة المعالج ، كلما ازدادت القدرة على التباهي ، منتشر على نطاق واسع. في الواقع ، هذا ليس صحيحًا تمامًا. يمكن تطبيق مثل هذا التأكيد فقط على تلك المعالجات التي تملك مالكي نفس البنى والمعماريات الصغيرة.

ماذا يوجد في الاتحاد الروسي؟

هل يمكنها الآن التباهي بشيء ما؟ الآن يتم دمج غالبية مراكز البحوث والشركات في صناعة الإلكترونيات في عقد Rouselectronika. تأسست في عام 1997. في وقت الإنشاء ، شملت 33 شركة ، والآن 123 شركة. وهي متخصصة في التطوير والإنتاج الصناعي للمعدات والمعدات والمواد الإلكترونية. يمكن أيضا إنشاء أجهزة أشباه الموصلات ووسائل الاتصال التقنية. معظمهم يصنعون منتجات محددة ، ولكن هناك محاولات لدخول السوق الشامل (حتى لو لم تكن ناجحة جدا).

استهلاك الطاقة وحدة المعالجة المركزية

غالبا ما يسمى هذا كعب أخيلهم. لذا ، استهلكت المعالجات الأولى مع بنية x86 كمية صغيرة للغاية من الطاقة (مقارنة مع العينات الحديثة) ، وكان حجمها عادة جزءًا من واط. مع الزيادة في عدد الترانزستورات وتردد الساعة ، زادت هذه المعلمة بشكل ملحوظ. يمكنك الآن مقابلة الممثلين الذين يحتاجون إلى 130 واط ، ولا شك في أن مكاتب التصميم تعمل بالفعل على تطوير "الوحوش" الذين يحتاجون إلى المزيد. في السابق ، كان عامل استهلاك الطاقة غير ذي أهمية. ولكن منذ ذلك الحين ، تغيرت مبادئ معالجة معلومات الكمبيوتر ، ازدادت قوة الأجهزة. الآن المعالج له تأثير كبير على العمليات التطورية:

1. من الضروري تحسين تقنية الإنتاج لتقليل استهلاك طاقة المعالج.
2. يجب أن تبحث عن مواد جديدة من شأنها تقليل تيارات التسرب.
3. من الضروري العمل على تقليل الجهد لتشغيل وحدة المعالجات.
4. كانت هناك مآخذ مع عدد كبير من الاتصالات ، وعددها أكثر من 1000. وهي ضرورية لتوفير الطاقة للمعالجات.
5. تغيير تخطيط الأجهزة. لذلك ، انتقل الكريستال إلى الخارج من الداخل لتسهيل عملية إزالة الحرارة.
6. هناك أنظمة ذكية تعمل على تغيير جهد الإمداد بشكل ديناميكي. يمكن أن تؤثر على تواتر النوى ووحدات المعالج الفردية لتعطيل شيء غير مستخدم مؤقتًا.
7. تم دمج مستشعرات درجة الحرارة في البلورة ، وكذلك أنظمة لمنع ارتفاع درجة الحرارة. فهي تقلل من تواتر المعالج ، ويمكنها أيضًا إيقافها تمامًا إذا تم عبور حافة معينة.
8. كانت هناك طرق لتوفير الطاقة ، والتي "تنام" المعالجات في وجود حمولة منخفضة.

معالج الكمبيوتر معقد ، ويشكل استهلاك الطاقة تحديًا آخر إلى جانب الآثار الجانبية. هنا عنهم سيكون هناك محادثة الآن.

درجة حرارة التشغيل وحدة المعالجة المركزية

ميزة أخرى مهمة. ويشير إلى القيمة القصوى المسموح بها لدرجة الحرارة ، والتي قد تكون على سطح المعالج أو رقاقة أشباه الموصلات ، عندما يكون التشغيل العادي ممكناً. يعتمد بشكل مباشر على جودة بالوعة الحرارة والحمل. عندما تتجاوز درجة الحرارة الحد الأقصى الموصى به ، لا توجد ضمانات للتشغيل العادي. تعمل معظم المعالجات بشكل طبيعي إذا كانت أقل من 85 درجة مئوية. إذا كانت درجة الحرارة أعلى ، فهناك أسباب للأخطاء عند تشغيل البرامج أو قد يتم تجميد الكمبيوتر. في بعض الحالات ، قد تحدث تغييرات لا رجعة فيها في المعالج نفسه. عادة ما تقوم النماذج الحديثة بمراقبة ارتفاع درجة الحرارة وتقييد خصائصها. هذا هو المكان الذي يقوم جهاز الكمبيوتر بمعالجة المعلومات.

معالجات تبديد الحرارة وتبديد الحرارة

كيفية الحد من الآثار السلبية لزيادة درجة؟ بالنسبة لحوض الحرارة ، يتم استخدام مبردات نشطة ومشعات سلبية. كل طريقة لها مزاياه وعيوبه.

قياس درجة حرارة وحدة المعالجة المركزية وعرضها

لكن كيف تعلم الأجهزة ما تحتاجهتغيير هذه الخاصية؟ في وسط الغطاء ، يتم تركيب جهاز استشعار درجة الحرارة الخاص ، والذي يمكن أن يكون الصمام الثنائي الحراري أو الثرمستور أو الترانزستور مع جامع مغلق وقاعدة.

استنتاج

لذا ، ما الجهاز المستخدم في المعالجةالمعلومات في الكمبيوتر؟ صحيح ، معالج الكمبيوتر. الآن أنت تعرف الإجابة ليس فقط على هذا السؤال ، ولكن أيضا ميزات هذا الجهاز والمشاكل والآفاق القائمة. لذلك ، هناك معلومات حول كيفية عمل مثل هذا المكون المهم لنظام تقني معقد والذي يتم فيه معالجة معلومات جهاز الكمبيوتر.