Kiekvieno kompiuterio širdyje rasite CPU. The Centrinis apdorojimo blokas yra kritinė aparatinė įranga. Ji paleidžia operacinę sistemą ir visas jūsų kompiuteryje esančias programas. CPU sukurti kaip bendrosios paskirties procesoriai. Pagal savo prigimtį jie turėtų sugebėti susitvarkyti su viskuo.
Tačiau centriniai procesoriai nėra labai geri kai kurių tipų darbo krūviuose, nes jų bendrosios paskirties aparatinė įranga negali būti optimizuota konkrečioms užduotims, neprarandant savo bendrosios paskirties. Arba tampa beviltiškai didelis, sudėtingas ir brangus. Be to, bet kuris procesorius vienu metu galės apdoroti ir apdoroti tiek duomenų. Bendras procesorius yra antrasis apdorojimo blokas, specialiai sukurtas vienam arba abiem iš šių scenarijų.
Bendrasis procesorius yra tiesiog antrasis procesorius kompiuteryje. Kai kuriais atvejais tai gali būti du fiziniai procesoriai toje pačioje pagrindinėje plokštėje kaip ir kai kuriuose serveriuose. Didelio našumo skaičiavimo ir superkompiuterijos scenarijuose šiuos bendros paskirties koprocesorius taip pat galima rasti PCIe priedų kortelėse. Bendras procesorius dažnai yra sutelktas į konkrečią užduotį, o ne į bendrosios paskirties procesorius. Šiuos konkrečioms užduotims skirtus procesorius galima prijungti tiesiai prie pagrindinės plokštės arba įtraukti į atskirą dukterinę plokštę, pavyzdžiui, PCIe priedo kortelę.
Pirmieji koprocesoriai
Pirmieji koprocesoriai buvo gana paprasti. Jie buvo skirti valdyti pagrindinio kompiuterio įvestį / išvestį arba įvestį ir išvestį. Problema buvo ta, kad įvesties / išvesties apdorojimas buvo labai daug laiko reikalaujanti užduotis CPU. Tačiau tikroji apdorojimo užduotis buvo gana paprasta. Taigi jis buvo pakankamai pigus, kad būtų galima pagaminti procesorių, kuris jį valdytų. Nors koprocesorius efektyviai naudojo I/O, CPU turėjo išduoti paprastus I/O parametrus, atlaisvino procesoriaus laiką ir padidino sistemos našumą.
Originaliame IBM asmeniniame kompiuteryje buvo pasirenkamas slankiojo kablelio aritmetinis koprocesorius. To meto procesoriai atliko tokio tipo matematiką programinėje įrangoje, kuri buvo lėta, bet pakankamai funkcionali retais atvejais, kurių prireikdavo daugumai vartotojų. Tačiau kompiuterinis projektavimas arba CAD sistemos nuolat naudojo tokio tipo matematiką. Atskyrus slankiojo kablelio aritmetiką iš bendro procesoriaus, greitis ne tik buvo padidintas, kai reikėjo, ačiū aparatinės įrangos pagreitinimui, tačiau vartotojai, kuriems to nereikėjo, galėtų sutaupyti pinigų pirkdami sistemą be koprocesorius.
Galiausiai šių paprastų koprocesorių funkcijos buvo integruotos į procesoriaus architektūrą. Tai iš dalies yra natūralus nuolatinio procesoriaus tobulinimo rezultatas, bet taip pat susijęs su sunkumais tęsiant paprastą sinchronizavimą, kai didėja procesoriaus laikrodžio greitis. Nors šie centriniai procesoriai ir koprocesoriai pakankamai gerai veikė 75 MHz dažniu, dabartiniais GHz dažniais gali kilti didžiulis laiko delsas, energijos suvartojimas ir radijo dažnių trikdžiai. Dėl šių problemų reikėjo sudėtingesnių signalizacijos sistemų tarp procesorių ir šiuolaikinių koprocesorių.
GPU
GPU arba grafikos procesorius yra turbūt geriausiai žinoma bendro procesoriaus forma. Jie sukurti taip, kad būtų optimizuoti labai lygiagrečiam grafikos atvaizdavimo darbo krūviui. CPU gali atlikti šią užduotį programinėje įrangoje arba su integruotu grafikos lustu. Vis dėlto, norėdami pasiūlyti aukštą šiuolaikinių GPU našumą, jie turėtų integruoti visą GPU matricą į procesoriaus matricą.
Tai labai padidintų procesoriaus kainą ir sudėtingumą, taip pat žymiai padidintų šilumos gamybą. Integruoti grafikos lustai jau užima nemažai procesoriaus vietos. Jie gali sumažinti bendrą procesoriaus greitį dėl savo šilumos išėjimo.
Garso plokštė
Istoriškai CPU galėjo apdoroti garso signalus, bet nebuvo fantastiški. Gauti garso artefaktai ir statika paskatino sukurti garso plokštes. Tai suteiktų garso įvesties ir išvesties prievadus ir atliktų faktinį garso apdorojimą pačioje garso plokštėje. Tai žymiai padidino signalo izoliaciją ir garso išvesties kokybę. Nors kai kurios garso plokštės vis dar yra, jos yra visiškai nereikalingos šiuolaikiniuose kompiuteriuose, nes integruotas garso apdorojimas tiesiogiai pagrindinėse plokštėse. CPU yra daug geresni nei garso plokščių klestėjimo laikais.
NPU
Santykinai naujas koprocesoriaus tipas yra NPU arba neuroninis procesorius. Jie skirti atlikti arba pagreitinti AI darbo krūvius. Aukšto lygio NPU yra gana panašūs į GPU, tik su AI darbo krūviams būdingu optimizavimu. Kadangi dirbtinio intelekto apkrovos našumas tampa vis dažnesnis dalykas, kurį įprasti vartotojai naudoja išmaniuosiuose telefonuose ir kompiuteriuose, jie greičiausiai taps dažnesni.
Integruoti koprocesoriai
Šiuolaikiniai procesoriai integruoja daugybę bendro procesoriaus formų tiesiai į bendrą procesoriaus formą arba architektūrą. Tai galima lengvai pamatyti naudojant integruotus grafikos lustus, išgraviruotus į tą patį silicį, kaip ir likusioje procesoriaus dalyje. Tačiau faktinio apdorojimo neatlieka procesoriaus branduoliai. AMD „Ryzen“ procesoriuose taip pat yra atskiras įvesties / išvesties antgalis, kuris tvarko ryšį tarp mikroschemų ir likusio kompiuterio. Kai kuriuose šiuolaikiniuose mobiliuosiuose įrenginiuose taip pat yra dirbtinio intelekto apdorojimo NPU.
Išvada
Bendrasis procesorius yra antrinis, tretinis, ketvirtinis ir tt procesorius skaičiavimo įrenginyje, kuriame centrinis procesorius yra pagrindinis procesorius. Sistemoje esančių koprocesorių skaičius neribojamas. Tačiau tam įtakos turės programinės įrangos / aparatinės įrangos palaikymas, šilumos išsklaidymas, fizinė erdvė ir kaina.
Bendras procesorius tvarko procesoriaus užduotis, kurios padidina bendrą našumą atliekant abi konkrečias užduotis, atlikdamas jas optimizuotu būdu. mados ir kitose užduotyse, paneigiant procesoriaus poreikį eikvoti savo apdorojimo galią atliekant užduotį neoptimizuotu būdu. mada. Laikui bėgant, tobulėjant technologijoms, daugelis koprocesorių integruojami į CPU. Tačiau kai kuriais atvejais galios ir šiluminės ribos tai riboja.