Procesor
Procesor (anglicky Central Processing Unit, skratka CPU) je základná súčasť počítača, ktorá podľa nejakého programu dokáže spracovávať dáta. Základnou vlastnosťou mikroprocesora odlišujúcou ho od ostatných elektronických odvodov je teda programovateľnosť. Procesor predstavuje „mozog“ počítača.
Procesor je základná polovodičová súčiastka, ktorej hlavnou zložkou sú tranzistory. Je to miniaturizovaný obvod, ktorý sa skladá z milióna tranzistorov vyrobených pomocou nano technológií, ktorá napreduje neuveriteľným krokom.
Samotný procesor môžeme rozdeliť
na 3 základné časti:
- Jadro
- Pomocné obvody
- Spodná časť s vývodmi
Podľa architektúry Von Neumanna sa blok procesorovej jednotky člení na dve základné časti:
- aritmeticko – logickú jednotku
- riadiacu jednotku (radič)
Ďalšie významné časti procesa sú:
- inštrukčná sada - je súbor inštrukcií, ktoré vie procesor spracovať a môžu byť použité v programe. Podľa použitej inštr. sady delíme procesory na CISC (s úplnou inštr. sadou), RISC (s redukovanou inštr. sadou)
- pamät (cache) - veľkosť a počet rýchlych vyrovnávacích pamätí slúžiacich na vyrovnanie rýchlosti medzi pomalou hlavnou pamäťou a rýchlym procesorom. Pamäte je umiestnená priamo v procesore. Dnešné procesory používajú pamäte s názvami L1, L2 a L3.
- matematický koprocesor - časť procesora ktorá urýchľuje, resp. sa stará o výpočty s pohyblivou desatinnou čiarkou
Už z názvov vyplýva ich funkcia: aritmeticko – logická jednotka realizuje výpočty (aritmetické a logické operácie), riadiaca jednotka riadi súčinnosť jednotlivých súčastí počítača. Keďže v súčasnosti tvorí procesor jediná súčiastka, spája v sebe obe tieto funkcie. CPU (Central Processing Unit – centrálna procesorová jednotka) alebo skrátene procesor predstavuje mozog celého počítača. Jeho úlohou je:
- vykonáva výpočty (aritmetické a logické inštrukcie) určené programom v správnom poradí
- riadi celý systém - chod počítača
V súčasnosti najviac poznáme procesory od dvoch hlavných výrobcov (ovládajú 99% trhu):
- Intel
- AMD
Okrem výrobcu t.j. typu procesora, sú pre používateľa podstatné jeho parametre. Tým najdôležitejším, ktorý určuje nepriamo aj výkonnosť celého počítača, je taktovacia frekvencia. Udáva, koľkokrát je procesor schopný zmeniť stav z 0 na 1 alebo opačne za sekundu , tým teda taktovacia frekvencia udáva počet vykonaných operácií za jednu sekundu a určuje pracovnú frekvenciu procesora. Je udávaná v násobkoch jednotky Hz (Hertz; [Hz] = 1/s), teda procesor s taktovacou frekvenciou 1Hz dokáže vykonať jednu operáciu za sekundu. Dnes najčastejšie v GHz (1 GigaHertz = 1 000 000 000 taktov za 1 sekundu). Vyššia hodnota znamená rýchlejší procesor. Súčasné procesory pracujú s frekvenciou 2 GHz – 4 GHz.
Okrem taktovacej frekvencie sú u procesorov udávané aj ďalšie parametre, napr.:
- šírka dátového prenosu - udáva koľko bitov je procesor schopný naraz spracovať - dnešné PC prevažne 64 b
- spotreba energie - bežne do 100W (64W, 84W, 96W, záleží na type procesoru)
- počet jadier - PC obsahuje obvykle len jednu CPU. V minulosti sa objavili aj riešenia s viacerými CPU, dnes sa dáva prednosť jedinému, ale viacjadrovému CPU.
Konektor na matičnej doske určený pre pripojenie procesoru sa nazýva pätica (socket)
Neustále zvyšovanie výkonu procesorov so sebou prináša aj zvýšené nároky na jeho vyhotovenie a hlavne na najzávažnejší problém pri konštrukcii procesorov - chladenie.
Rozdelenie chladičov :
- Pasívne chladiče - vyrábané z hliníka (dobre odvádza teplo); sú tvorené z rebrovanej časti
- Aktívne chladiče - tvorené ventilátorom, ktorý vháňa vzduch na procesor
Nemenej dôležitým faktorom je aj výber správneho materiálu na styčné plochy chladiča a procesora - teplovodivej pasty. Tá vyplní mikroskopické nerovnosti a zabezpečí maximálny prechod tepla z tela procesora na blok chladiča. Teplovodivá pasta je dodávana osobitne v malej tube alebo už priamo nanesená na blok chladiča.
