Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Голынковская средняя школа»

 

 

 

 

 

 

 

 

Проектная работа

на тему «История развития процессоров»

по информатике

 

Выполнил ученик 9 «А» класса Колосков Илья Сергеевич

 

 

 

Руководитель: Панфилова Юлия Владимировна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п. Голынки, 2021год

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………. 3 ГЛАВА 1. Теоретическая часть……………………………………………. 5 1.1. Процессоры ПК. Понятие..........…………………… …………………5 1.2. История создания процессоров………………………………………… 5 1.3. Виды процессоров: 1.3.1. Центральный процессор……………………………………………… 6 1.3.2. Графический процессор……………………………………………… .7 1.3.3. Физический процессор……………………………………………… . .7 1.3.4. Цифровой сигнальный процессор……………………………………. 7 1.3.5. Сетевой процессор…………………..…………………………………8 1.3.6. Звуковой процессор……………………………………………………8 ГЛАВА 2. Основные характеристики процессоров… …………………….9 2.1. Технологии производства………………………………………………16 2.3. Практическая часть…………………………………………………… . 17 ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………. . 23 Перспективы дальнейшего развития проекта. Рекомендации………… . . 23 Список используемой литературы…………………………………………24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Паспорт проекта

Тема	История развития процессоров
Актуальность	Компьютер прочно вошел в жизнь людей, но многие из них даже и не задумываются о сущности ПК, о том, как он устроен и из чего состоит.
Проблема	Какая деталь ПК определяет работоспособность, современность, быстроту компьютера.
Гипотеза	Я предполагаю, что если бы человек не совершенствовал научные и интеллектуальные способности, не применял их на практике, то время «стояло» бы на месте, так как не развивалась бы электронная техника.
Объект исследования	Понятие и сущность процессора
Предмет исследования	Современные модели процессоров различных компаний производителей
Методы исследования	Теоретический анализ исторических, публицистических, научных, социологических источников и их описание
Ресурсы	1.     Акулов О. А., Медведьев Н. В. Информатика: базовый курс. М.: Омега-Л, 2006. - 125 с. 2. Информатика. Базовый курс/Босова Л.Л., Босова А.Ю. Босова.- М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2017 – 184 с.: 3. Информатика. Базовый курс/Симонович С.В. и др. - Спб.: издательство "Питер", 2000. - 640 с.: ил. 4. Крайзмер Л.П. Персональный компьютер на вашем рабочем месте. - СПб.: Питер, 2006. - 58 с. 5. Лесничая И.Г. Информатика и информационные технологии. Учебное пособие. М.: Издательство Эксмо, 2007. - 345 с. 6. Островский В.А. Информатика: учеб. для вузов. М.: Высшая школа, 2000. - 511 с.: ил. 7. Питер Нортон, Кори Сандлер, Том Баджет. Персональный компьютер изнутри: пер с английского. - М.: Бином. - 448 с.: ил.
Продукт	Проект
Результат	В своей исследовательской работе по истории развития процессоров я хочу провести исследование и ответить на ряд вопросов: Что же такое процессор? Как устроен процессор? Так же я планирую изучить историю создания и строение первых процессоров и осветить тенденцию развития процессоров, узнать их характеристики и возможности.

ВВЕДЕНИЕ.

Потребность считать возникала у людей вместе с появлением цивилизации. Им было необходимо осуществлять торговые сделки, проводить землемерные работы, управлять запасами урожая, следить за астрономическими циклами. Для этого издревле были изобретены различные инструменты: счётные палочки и абак, в ходе развития науки и техники, эволюционировавшие в калькуляторы, и разнообразные вычислительные устройства, в том числе и персональные компьютеры. В современном мире, где информационные технологии так прочно вошли в жизнь человека, мы не можем представить ни одной области деятельности людей без компьютера. Дома, на работе, на учебе - сфера использования компьютеров необъятна и безгранична, она постоянно расширяется, существенно влияя на жизнь всего общества в целом и развитие его производственных сил.

С развитием общества развивается и компьютер, изменяются в лучшую сторону его технические характеристики, такие как быстродействие, удобство в работе, стоимость, размеры, количество потребляемой электроэнергии. Прежде всего, компьютер рассматривается как преобразователь информации: человек вводит данные, ЭВМ обрабатывает их и выводит информацию (уже обработанную) на монитор (либо другое устройство). Все персональные компьютеры, а также прочие технические устройства (планшеты, смартфоны) обрабатывают нескончаемый поток информации с помощью специальной электронной микросхемы, называемой процессором.

Цель данной работы заключается в изучении сущности и структуры процессора, а также в рассмотрении некоторых моделей процессоров от разных производителей.

Для достиженияпоставленной цели были определены следующие исследовательские задачи:

- Проанализировать основные характеристики процессора;

- Рассмотреть архитектуру процессора;

- Исследовать тенденции современного рынка процессоров, выделить самые лучшие модели, рассмотреть основные характеристики и достоинства современных процессоров.

Для решения поставленных задач использовались следующие методы: теоретический анализ исторических, публицистических, научных, социологических источников и их описание.

В своей исследовательской работе по истории развития процессоров я хочу провести исследование и ответить на ряд вопросов: Что же такое процессор? Как устроен процессор? Так же я планирую изучить историю создания и строение первых процессоров и осветить тенденцию развития процессоров, узнать их характеристики и возможности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 1. Теоретическая часть.

1.1. Процессоры ПК. Понятие

Процессор - электронный блок либо интегральная схема (микропроцессор), исполняющая машинные инструкции (код программ), главная часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера. Иногда называют микропроцессором или центральным процессором (ЦПУ).

Процессор (от англ. «toprocess» — «обрабатывать») — это программа или устройство, предназначенные для обработки чего-либо. Является центральным вычислительным элементом любого компьютера, управляет всеми остальными его элементами. Современный микропроцессор — это прямоугольная пластинка из кристаллического кремния. На ее маленькой площади расположены схемы (транзисторы). Пластинка находится в керамическом или пластмассовом корпусе, к которому она подсоединяется посредством золотых проводков. Благодаря такой конструкции процессор легко и надежно подсоединяется к системной плате ПК.

1.2. История создания процессора

Первые процессоры компьютеров 50-х гг. прошлого века работали на основе механического реле, позже появлялись модели, задействовавшие электронные лампы, затем — транзисторы. Сами же компьютеры, использующие данные виды процессоров, представляли собой огромные, очень дорогие и сложные устройства. Компоненты процессора, отвечающие за производимые вычисления, необходимо было соединить в одну микросхему. Этого удалось достигнуть лишь после появления интегральных полупроводниковых схем. Хотя в первое время разработчики даже и не догадывались, что данная технология может принести пользу, поэтому устройства еще довольно продолжительное время изготавливались как набор отдельных микросхем.

Официальный запуск самого первого в мире компьютера под названием «Марк 1» был проведён после успешных тестов 7 августа 1944 года. Компьютер расположили в стенах Гарвардского университета. Первым в мире компьютером был американский программируемый компьютер, который разработал и построил в 1941 году гарвардский математик Говард Эйксон при сотрудничестве четырёх инженеров компании IBM, по заказу которой компьютер и разрабатывался. Компьютер был создан на основе идей Чарльза Бэббиджа.

В 1945 году Джорджем фон Нейманом была представлена архитектура персонального компьютера, получившая название архитектура фон Неймана. Компьютер с такой архитектурой включал в себя блок управления, арифметико-логическое устройство (АЛУ), память и устройство ввода-вывода. Именно на этой архитектуре, придуманной более 50 лет назад, основаны все современные персональные компьютеры. Процессор в этой архитектуре берет на себя функции АЛУ и блока управления, он выбирает команды из памяти, а затем по очереди исполняет их и результат записывает обратно в память.

1.3. Виды процессоров

Промышленность производит несколько десятков видов процессоров, которые предназначены для решения различных универсальных и специализированных задач:

- Центральный процессор

- Графический процессор

-Физический процессор

- Цифровой сигнальный процессор

-Сетевой процессор

-Звуковой процессор.

1.3.1. Центральный процессор.

 В современном компьютере может быть один или несколько Центральных процессоров. Центральный процессор (ЦП) является наиболее распространённым термином. Зачастую под термином процессор подразумевается именно Центральный процессор. В англоязычной литературе для обозначения центрального процессора используются термины CPU или CentralProcessingUnit, что дословно можно перевести как основное вычислительное устройство. Вычислительная система, в которой работает несколько центральных процессоров и единое адресное пространство, называется многопроцессорной.

1.3.2. Графический процессор.

В отношении Графического процессора (ГП) в англоязычной литературе используется термин GraphicsProccesingUnit (англ.: GPU). Графический процессор выполняет специфические функции по обработке графической информации. Он обычно монтируется на видеокарте или материнской плате. Как правило, в литературе центральный и графический процессоры обозначают сокращённо термином процессор, однако из контекста документа ясно о каком конкретном виде процессора идёт речь.

1.3.3. Физический процессор (англ.: PhysicsProcessingUnit, PPU) – специализированный процессор, предназначен для выполнения математических вычислений при моделировании различных физических процессов, таких как расчёт динамики тел, обнаружение столкновений и пр.

1.3.4. Цифровой сигнальный процессор (сигнальный микропроцессор, СМП; процессор цифровых сигналов, ПЦС) — специализированный микропроцессор, предназначенный для цифровой обработки сигналов (обычно в реальном масштабе времени). Данное понятие в англоязычной литературе обозначается термином Digitalsignalprocessor (DSP).

1.3.5. Сетевой процессор (англ.: networkprocessor) – это микропроцессор, размещаемый в сетевых устройствах, выполняющий специализированные операции, которые востребованы при передаче данных по сетям. Как правило, сетевой процессор размещается в сетевом устройстве: сетевых платах, маршрутизаторах, коммутаторах и пр.

1.3.6. Звуковой сигнальный процессор. В различных современных музыкальных системах применяются Звуковые сигнальные процессоры (ЗСК) или просто Звуковые процессоры (ЗП), которые обрабатывают звуки и музыку, например, создают эффект эха. В англоязычной литературе для обозначения таких устройств применяют термин Audiosignalprocessor или audioprocessor. Следует особенно отметить, что существует близкий термин – микросхема звукогенератора или программируемый генератор звука (ПГЗ), которому в английском языке соответствует термин soundchip. Данные устройства не всегда можно называть процессорами, хотя такая практика и распространена.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 2. Основные характеристики процессоров.

Мозг компьютера - процессор - подключен к системной шине и выполняет программу, находящуюся в памяти компьютера. Программа состоит из последовательности команд. Каждая команда имеет разный размер и включает в себя не только информацию о том, что необходимо сделать, но и данные, которые нужно обработать. Поскольку все компьютеры работают с двоичными данными (нулями и единицами), то и команды и данные представляют собой набор двоичного кода. Длина команды в семействе процессоров х86 может быть от 1 байта (8 бит) до 12 байт.

Все устройства в компьютере общаются друг с другом через системную шину.

Для того чтобы процессор мог обрабатывать большие объемы информации, было решено передавать ему команды не по одному байту, а сразу по несколько. Так было введено понятие разрядности процессора и разрядности системной шины. Если процессор способен за раз принимать по одному байту, то он называется восьмиразрядным (или восьмибитовым), если 2 байта - шестнадцатиразрядным (16 бит), если 4 байта, то процессор называют тридцатидвухразрядным (32 бита), и самые последние процессоры могут принимать сразу по 8 байт и называются шестидесятичетырехразрядными (64 бита). Таким образом, чем больше разрядность процессора, тем больше информации он может получить и обработать за один период времени, а значит, тем он быстрее. То же самое и с разрядностью системной шины, чем больше разрядность - тем больше ее пропускная способность, тем больше информации она может доставить процессору. Причем разрядность процессора и системной шины не обязательно должны совпадать.

Кроме разрядности, процессоры отличаются набором команд. Существует некий общий набор команд, которые должны уметь выполнять все процессоры семейства х86, но каждый производитель процессоров добавляет к этому списку свои специализированные команды.

И конечно, процессор характеризуется тактовой частотой. Именно этим показателем сейчас меряются производители процессоров. Тактовая частота - это интервал времени, за который процессор выполняет определенную инструкцию. Для того чтобы понять это, вернемся к операции сложения. Допустим, чтобы сложить два числа процессору нужно потратить целых три такта (выполнить три операции): выбрать команду из памяти, выполнить операцию сложения и поместить результат обратно в память. Понятно, что чем быстрее частота процессора, тем быстрее эти операции будут выполнены.

Зная характеристики процессора, можно проанализировать его и адекватно оценить вычислительную производительность компьютерной системы. Именно поэтому, очень важно хорошо разбираться во всех основных характеристиках процессоров. Далее будет изложен материал, где будут перечислены все основные параметры ЦПУ с кратким описанием каждого.

Рассмотрим многоядерность процессоров или характеристику количества ядер.

На первых порах развития процессоров, все старания по повышению производительности процессоров были направлены в сторону наращивания тактовой частоты, но с покорением новых вершин показателей частоты, наращивать её стало тяжелее, так как это сказывалось на увеличении TDP процессоров. Поэтому разработчики стали растить процессоры в ширину, а именно добавлять ядра, так и возникло понятие многоядерности.

Ещё буквально 16-17 лет назад, о многоядерности процессоров практически не было слышно. Нет, многоядерные процессоры от той же компании IBM существовали и ранее, но появление первого двухъядерного процессора для настольных компьютеров, состоялось лишь в 2005 году, и назывался данный процессор Pentium D. Также, в 2005 году был выпущен двухъядерный процессор Opteron от AMD, но для серверных систем.

Принцип увеличения производительности процессора за счёт нескольких ядер, заключается в разбиении выполнения потоков (различных задач) на несколько ядер. Обобщая, можно сказать, что практически каждый процесс, запущенный в операционной системе системе, имеет несколько потоков.

Нужно сразу же оговориться, что операционная система может виртуально создать для себя множество потоков и выполнять это все как бы одновременно, пусть даже физически процессор и одноядерный. Этот принцип реализует ту самую многозадачность Windows (к примеру, одновременное прослушивание музыки и набор текста).

Возьмём для примера антивирусную программу. Один поток будет выполнять сканирование компьютера, другой - обновление антивирусной базы.

И рассмотрим, что же будет в двух разных случаях:

а) Процессор одноядерный. Так как два потока выполняются у нас одновременно, то нужно создать для пользователя (визуально) эту самую одновременность выполнения. Операционная система делает это так: происходит переключение между выполнением этих двух потоков (эти переключения мгновенны и время идет в миллисекундах). То есть, система немного «повыполняла» обновление, потом резко переключилась на сканирование, потом назад на обновление. Таким образом, для создается впечатление одновременного выполнения этих двух задач. Конечно же, производительность теряется.

б) Процессор многоядерный. В данном случае этого переключения не будет. Система четко будет посылать каждый поток на отдельное ядро, что в результате позволит нам избавиться от губительного для производительности переключения с потока на поток (идеализируем ситуацию). Два потока выполняются одновременно, в этом и заключается принцип многоядерности и многопоточности. В конечном итоге, мы намного быстрее выполним сканирование и обновление на многоядерном процессоре, нежели на одноядерном. Но не все программы поддерживают многоядерность. Не каждая программа может быть оптимизирована таким образом. И все происходит далеко не так идеально, насколько мы описали. Но с каждым днём разработчики создают всё больше и больше программ, у которых прекрасно оптимизирован код, под выполнение на многоядерных процессорах.

Техпроцесс в центральных и графических процессорах.

Несмотря на то, что техпроцесс напрямую не влияет на производительность процессора, он все равно упоминается как характеристика процессора, так как именно техпроцесс влияет на увеличение производительности процессора, за счет конструктивных изменений. Необходимо отметить, что техпроцесс, является общим понятием, как для центральных процессоров, так и для графических процессоров, которые используются в видеокартах.

Основным элементом в процессорах являются транзисторы - миллионы и миллиарды транзисторов. Из этого и вытекает принцип работы процессора. Транзистор, может, как пропускать, так и блокировать электрический ток, что дает возможность логическим схемам работать в двух состояниях - включения и выключения, то есть во всем хорошо известной двоичной системе (0 и 1).

Техпроцесс - это, по сути, размер транзисторов. А основа производительности процессора заключается именно в транзисторах. Соответственно, чем размер транзисторов меньше, тем их больше можно разместить на кристалле процессора.

Новые процессоры AppleA14 выполнены по техпроцессу 5нм. Чтобы лучше представить насколько это миниатюрные транзисторы, можно привести один интересный научный факт: вирус SARSCoV-2 имеет размер 110 нм , а один транзистор 5 нм что в 22 раза меньше чем вирус

Если брать во внимание современные процессоры, то количество транзисторов, там уже давно переходит за 1 млрд.

Ну а техпроцесс у первых моделей начинался не с нанометров, а с более объёмных величин.

Частота процессора.

Если рассматривать специфические характеристики процессоров, то тактовая частота является наиболее известным параметром. Достаточно продолжительное время разработчики делали ставки именно на повышение тактовой частоты, но со временем, "мода" поменялась, и большинство разработок уходят на создание более совершенной архитектуры, увеличения кэш-памяти и развития многоядерности, но и про частоту никто не забывает.

Для начала нужно разобраться с определением «тактовая частота». Тактовая частота показывает нам, сколько процессор может произвести вычислений в единицу времени. Соответственно, чем больше частота, тем больше операций в единицу времени может выполнить процессор. Тактовая частота современных процессоров, в основном, составляет 3,0-4ГГц. Она определяется умножением внешней или базовой частоты, на определённый коэффициент. Например, процессор IntelCore i7 920 использует частоту шины 133 МГц и множитель 20, в результате чего тактовая частота равна 2660 МГц.

Частоту процессора можно увеличить в домашних условиях, с помощью разгона процессора. Существуют специальные модели процессоров от AMD и Intel, которые ориентированы на разгон самим производителем, к примеру, BlackEdition у AMD и линейки К-серии у Intel.

Сейчас, почти во всех сегментах рынка уже не осталось одноядерных процессоров. Ну оно и логично, ведь IT-индустрия не стоит на месте, а постоянно движется вперёд семимильными шагами. Поэтому нужно чётко уяснить, каким образом рассчитывается частота у процессоров, которые имеют два ядра и более.

Существует распространенное заблуждение насчёт понимания (высчитывания) частот многоядерных процессоров. Сразу же можно привести пример этого неправильного рассуждения: «Имеется 4-х ядерный процессор с тактовой частотой 3 ГГц, поэтому его суммарная тактовая частота будет равна: 4 х 3ГГц=12 ГГц, ведь так?»- Нет, не так.

Можно объяснить, почему суммарную частоту процессора нельзя понимать как: «количество ядер х указанную частоту».

Приведем пример: «По дороге идёт пешеход, у него скорость 4 км/ч. Это аналогично одноядерному процессору на N ГГц. А вот если по дороге идут 4 пешехода со скоростью 4 км/ч, то это аналогично 4-ядерному процессору на N ГГц. В случае с пешеходами мы не считаем, что их скорость будет равна 4х4 =16 км/ч, мы просто говорим: "4 пешехода идут со скоростью 4 км/ч". По этой же причине мы не производим никаких математических действий и с частотами ядер процессора, а просто помним, что 4-ядерный процессор на N ГГц обладает четырьмя ядрами, каждое из которых работает на частоте N ГГц».

То есть, по сути, частота процессора от количества ядер не изменяется, увеличивается лишь производительность процессора.

Одним из немаловажных факторов, повышающих производительность процессора, является наличие кэш-памяти, а точнее её объём, скорость доступа и распределение по уровням.

Кэш-память - это сверхбыстрая память используемая процессором, для временного хранения данных, которые наиболее часто используются. Вот так, вкратце, можно описать данный тип памяти.

Кэш-память построена на триггерах, которые, в свою очередь, состоят из транзисторов. Группа транзисторов занимает гораздо больше места, нежели те же самые конденсаторы, из которых состоит оперативная память. Это тянет за собой множество трудностей в производстве, а также ограничения в объёмах. Именно поэтому кэш память является очень дорогой памятью, при этом обладая ничтожными объёмами. Но из такой структуры, вытекает главное преимущество такой памяти - скорость. Так как триггеры не нуждаются в регенерации, а время задержки вентиля, на которых они собраны, невелико, то время переключения триггера из одного состояния в другое происходит очень быстро. Это и позволяет кэш-памяти работать на таких же частотах, что и современные процессоры.

Также, немаловажным фактором является размещение кэш-памяти. Размещена она, на самом кристалле процессора, что значительно уменьшает время доступа к ней. Ранее, кэш память некоторых уровней, размещалась за пределами кристалла процессора, на специальной микросхеме SRAM где-то на просторах материнской платы. Сейчас же, практически у всех процессоров, кэш-память размещена на кристалле процессора.

Как уже упоминалось выше, главное назначение кэш-памяти - это хранение данных, которые часто используются процессором. Кэш является буфером, в который загружаются данные, и, несмотря на его небольшой объём, (около 4-16 Мбайт) в современных процессорах, он дает значительный прирост производительности в любых приложениях.

Современные процессоры, оснащены кэшем, который состоит, зачастую из 2 -ух или 3-ёх уровней. Конечно же, бывают и исключения, но зачастую это именно так.

В общем, могут быть такие уровни: L1 (первый уровень), L2 (второй уровень), L3 (третий уровень).

1. Кэш первого уровня (L1) - наиболее быстрый уровень кэш-памяти, который работает напрямую с ядром процессора, благодаря этому плотному взаимодействию, данный уровень обладает наименьшим временем доступа и работает на частотах близких процессору. Является буфером между процессором и кэш-памятью второго уровня.

2. Кэш второго уровня (L2) - второй уровень более масштабный, нежели первый, но в результате, обладает меньшими «скоростными характеристиками». Соответственно, служит буфером между уровнем L1 и L3.

3. Кэш третьего уровня (L3) - третий уровень, опять же, более медленный, нежели два предыдущих. Но всё равно он гораздо быстрее, нежели оперативная память. Объём кэша L3 в i7-3770K составляет 8 Мбайт. Если два предыдущих уровня разделяются на каждое ядро, то данный уровень является общим для всего процессора.

2.1. Технологии производства.

Процессор состоит из огромного числа транзисторов, связанных между собой. Транзистор - это полупроводниковый элемент, предназначенный для преобразования, усиления, перенаправления электрических сигналов. То есть, транзистор получает два каких-то сигнала, и, в зависимости от того, что он получил, выдает третий сигнал. Для изготовления транзисторов в процессоре используется кремний, как самый распространенный полупроводниковый материал на Земле. Технология производства следующая: сперва создается тонкая кремниевая пластина, которая тщательно полируется и покрывается различными химическими смесями. Затем пластину в определенных местах облучают ультрафиолетом, создавая на ней специальный рисунок. При попадании ультрафиолета на пластину слой химии выгорает, открывая доступ непосредственно к кремнию. Затем на полученную пластину наносятся зоны проводимости и непроводимости, для этого используется опять же кремний, но уже поликристаллический, а также различные оксиды и металлы. Полученная схема представляет не что иное, как огромное множество транзисторов.

В современном мире процессоры персональных компьютеров отвечают единому стандарту, который задан фирмой Intel, мировым лидером в производстве процессоров для ПК. В старых компьютерах мы можем найти процессоры типов PentiumII, PentiumIII, в новейших - Pentium 4.

Фирма AMD выпускает процессоры, в общем аналогичные интеловским, но называются они немного иначе: K6 (пентиум второй), К7 или Athlon (пентиум третий). Поэтому AMD приходится предугадывать будущее индустрии, иногда опережая Intel с ее полу миллиардными доходами.

2. 2. Практическая часть.

Проведем сравнительный анализ процессоров от мировых компаний Intel и AMD.

Для примера мы возьмем процессор от компании Intelcore i5-8400 и его прямого конкурентаRyzen5 2600 от компании AMD.

Общая информация

Позиции для сравнения	Intelcorei5-8400	Ryzen5 2600 от компании AMD
Место в рейтинге производительности	415	274
Соотношение цена-качество (0-100)	0.60	0.82
Тип	Десктопный	Десктопный
Серия	Intel Core i5	AMD 5
Кодовое название архитектуры	CoffeeLake	Zen+
Дата выхода	5 октября 2017	19 апреля 2018
Цена на момент выхода	182$	199$

Характеристики

Количественные параметры	Intelcore i5-8400	Ryzen 5 2600 от компании AMD
Число ядер	6	6
Число протоков	6	12
Базовая частота	2.80 ГГц	3.4 ГГц
Максимальная частота	4 ГГц	3.9 ГГц
Кэш 1-го уровня	64K (на ядро)	96K (на ядро)
Кэш 2-го уровня	256K (на ядро)	3 Мб
Кэш 3-го уровня	9 Мб (всего)	16 Мб (всего)
Технологический процесс	14 нм	12 нм
Максимальная температура ядра	100 °C	100°C
Сокет	FCLGA1151	AM4
Энергопотребление (TDP)	65 Вт	65 Вт

 

Зная общую информацию и характеристики процессоров проведем тестирование на практике.

Общая производительность в тестах.

WPrime 32

WinRAR 4.0

Х264 encoding pass 1

Cinebench 10 32-bit single-core

 

Cinebench 11.5 64-bitmulti-core

Теперь проведем тесты в требовательных играх.

Во всех играх процессор AMD  лидирует с большим отрывом.
+

Преимущества IntelCore i5-8400

Дешевле ($632.00 USD   46 513,62 RUB против $668.00 USD  49 163,13 RUB по курсу перевода на 25.02.2021 года).

Выше максимальная частота (4000 против 3900 МГц)

AES-NI (AdvancedEncryptionStandardNewInstructions - ускоряет работу шифрования, добавлены новые команды по сравнению с AES)

TSX-NI (TransactionalSynchronizationExtensionsNewInstructions - аппаратное ускорение многопоточных вычислений для процессоров Intel)

QuickSync (аппаратная поддержка кодирования и декодирования видеопотоков для процессоров Intel. В разы ускоряет сжатие видео, но за счет некоторого снижения качества)

vPro (маркетинговое название группы технологий Intel: AMT, TXT, EDB, VT, Anti-Theft и некоторых других)

Также присутствуют технологии:

Thermal Monitoring Technologies

MemoryProtectionExtensionsVersion

IdentityProtectionTechVersion

QuickSyncVideo

 

Преимущества AMD Ryzen 5 2600

На 43.2% быстрее в синтетических тестах

Процессор новее (19 апреля 2018 против 5 октября 2017)

Выше базовая частота (3400 против 2800 МГц)

Более тонкий техпроцесс (12 против 14 нм)

Также присутствуют технологии:

Unlocked

ECCMemory

Из тестов мы выяснили,  что процессор  AMDRyzen 5 2600 будет более лучшим решением.

Для более углубленного изучения своей темы провел анкетирование среди учащихся 9-11 классов. Ученикам были заданы следующие вопросы:

1.     Есть ли у тебя компьютер дома? (да – 89%, нет – 11%)

2.     Сколько времени ты проводишь за ПК в день? (1 час, 2 часа, 3 часа, более 3 часов) (1 час – 15%, 2 часа – 20%, 3 и более часа 65%)

3.     На что тратится большее количество времени при работе с ПК? (игры, просмотр видео – 60%, общение в социальных сетях – 25%, в учебных целях в интернете – 15%).

4.     Что такое процессор? (30% - знают, 70% - не знают)

5.     Влияет ли на твое настроение неисправность компьютера, быстроту и работоспособность или отсутствие интернета? (влияет – 95%, не влияет – 5%).

6.     Считаешь ли ты компьютер важной и неотъемлемой частью своей жизни? (да – 90%, нет – 10%)

Получил следующие результаты: 30% учеников знают, что такое процессор и для чего он служит в компьютере,70% учеников слышали о процессорах и приблизительно могут объяснить в общих чертах, что это за деталь в компьютере и для чего она в принципе нужна.  

Решил,  что тема моего проекта «История развития процессоров» актуальна, так как теперь и я могу рассказать о том, что такое процессор, какая деталь ПК определяет работоспособность и быстроту компьютера, дать соответствующие рекомендации при покупки, например, компьютера или при замены процесса на более мощный, для улучшения производительности ПК. Ведь в  будущем процессоры будут иметь еще больше ядер, работающих на высоких скоростях потребляющих мало энергии. Разработчики программного обеспечения будут писать приложения, способные использовать несколько ядер. Компьютеры с такими процессорами будут быстрее, особенно для мультимедийных приложений, таких как графическое программное обеспечение, аудио и видео проигрыватели. Также вполне вероятно, что оптические технологии увеличат скорость процессора в геометрической прогрессии. Все это указывает на грандиозное светлое будущее компьютерных процессоров.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

На данный момент мировая компьютерная индустрия развивается очень стремительно. Мощность процессоров возрастает, а, следовательно, возрастают производительность систем, возрастают возможности обработки больших объёмов данных. Старые модели процессоров не справляются с таким объемом данных. Поэтому актуальность исследования обусловлена потребностью улучшения производительности ПК, путем замены комплектующих компьютера, в частности процессора. А для этого необходимо разобраться с его сущностью, а также ознакомиться с рынком современных процессоров.

Таким образом, в данном проекте рассмотрены теоретические и практические аспекты современных процессоров: понятие и основные характеристики процессора, архитектура процессора, тенденции современного рынка процессоров.

Рекомендации

Данная теоретическая работа по информатике заслуживает внимание для подробного изучения для учащихся 5-9 классов общеобразовательных школ в изучении предмета по информатике.

Кроме того, данную работу об истории развития процессоров можно рекомендовать для широкого круга, для тех, кто впервые начинает заниматься изучением компьютерной техники в работе и повседневной жизни.

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

1. Акулов О. А., Медведьев Н. В. Информатика: базовый курс. М.: Омега - Л, 2006. –  125 с.

2. Библиофонд реферат http://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=599379#1

3. Информатика. Базовый курс/Босова Л.Л., Босова А.Ю. Босова. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2017 – 184 с.: ил.

4. Информатика. Базовый курс/Симонович С.В. и др. - Спб.: издательство "Питер", 2000. –  640 с.: ил.

5. Крайзмер Л.П. Персональный компьютер на вашем рабочем месте. - СПб.: Питер, 2006. –  58 с.

6. Лесничая И.Г. Информатика и информационные технологии. Учебное пособие. М.: Издательство Эксмо, 2007. – 345 с.

7. Островский В.А. Информатика: учеб. для вузов. М.: Высшая школа, 2000. – 511 с.: ил.

8. Питер Нортон, Кори Сандлер, Том Баджет. Персональный компьютер изнутри: пер с английского. - М.: Бином. – 48 с.: ил.
9. Реферат. Оренбургский государственный университет, Оренбург 2013
10. Статья История процессоров 26 октября 2011https://hitech.mail.ru/review/processors_history_computerbild/ / 2011
11. Статья - История появления и развития процессоров для компьютеров
http://domcomputer.ru/interesno-o-kompyuterah/istoriya-poyavleniya-i-razvitiya-protsessorov-dlya-kompyuterov.html // 01.04.2014

12. Электроника и микропроцессорная техника, Гусев В.Г., Гусев Ю.М., 2013.http://nashol.com/2013122275023/elektronika-i-mikroprocessornaya-tehnika-gusev-v-g-gusev-u-m-2013.html

 

 

 

 

 

Отзыв

о проектной работе

Колоскова Ильи Сергеевича

ученика  9 «А» класса, МБОУ «Голынковская средняя школа»

на тему: «История развития процессоров».

Колосков Илья выбрал самостоятельно тему проекта «История развития процессоров» в сентябре 2020г.

Ученик определил актуальность темы проекта, поставил проблему и выбрал рациональные способы её решения, подобрал нужную информацию по теме проекта. Илья изучил большой объем разнообразной литературы и выделил самые важные факты по данной теме.

Определил цель и задачи её достижения, сформулировал выводы и обосновал их. Таким образом, это определяет сформированность познавательных учебных действий ученика.

Ученик показал умение раскрыть содержание работы, грамотно и обоснованно в соответствии с рассматриваемой проблемой использовал имеющиеся источники информации, свои знания, способы действия.

Ученик самостоятельно выбрал план своей деятельности, использовал ресурсные возможности для достижения поставленной цели, обращался за помощью к учителю в трудных ситуациях.

Продемонстрировал навыки оформления проектной работы, а также подготовки простой презентации. Работа доведена до конца и представлена комиссии. Работа Колоскова Ильи заслуживает оценки «отлично».

 

 

 

 

 

Дата защиты проекта: 04.03.2021г.                    Руководитель проекта:

                                                                                Панфилова Ю.В. _________

 

 

                                            

Скачано с www.znanio.ru