Всё об операционных системах — подробное руководство для пользователей операционных систем

Ядра процессора и настройки вашего компьютера

В эпоху кремниевой электроники, когда производители микросхем в полной мере испытывают на себе последствия закона Мура, многие люди интересуются строением микропроцессоров. В частности, многие пользователи персонального компьютера интересуется внутренним строением процессора в их ПК.

Отдельный интерес для пользователя ПК представляет вопрос — что такое ядро процессора. Чтобы ответить на этот вопрос, мы подготовили познавательный материал о строении процессора и его ядре.

Ядро процессора и немного истории

Попытаемся ответить на главный вопрос, что такое процессорное ядро. Четкого определения для разного вида микропроцессоров у ядра нет. Наиболее распространенной моделью описания считается, что ядроэто основная часть микропроцессора, которая содержит блоки и модули на кремниевом кристалле и отвечает за выполнение различных машинных инструкций. То есть, грубо говоря, ядро или несколько ядер это и есть наш процессор.

Основоположниками строения ядра являются архитектура фон Неймана и Гарвардская. В наше время в основном используется архитектура фон Неймана. Благодаря совместному хранению и чтению команд и информации из памяти, архитектура фон Неймана получила широкое распространение.

 

Архитектура фон Неймана

На основе архитектуры фон Неймана созданы такие процессорные архитектуры, которые используются в наше время:

  • CISC;
  • RISC;
  • MISC;
  • VLIW.

Все вышеописанные архитектуры используются сейчас в производстве процессоров для персональных компьютеров, видеокарт, смартфонов и различной электроники, в которой используются микропроцессоры.

Виды современных процессоров

Наиболее популярные в наше время процессоры производятся на CISC и RISC архитектурах. На CISC создают свои процессорные ядра компании Intel и AMD. В микросхемах Intel и AMD используют модифицированную CISC архитектуру, которая имеет название x86. Следующей популярной архитектурой является ARM. Эта архитектура создана на базе RISC и используется в проектировании микросхем компанией ARM Limited.

Процессоры компаний Intel и AMD можно встретить практически в любом компьютере. Компания Intel выпускает процессоры для таких систем как:

  • Процессоры для настольных ПК;
  • Процессоры для мобильных ПК;
  • Серверные процессоры;
  • Компоненты встраиваемых решений.

На данный момент компания Intel имеет самый производительный процессор из всех выпущенных на рынке. Этот процессор предназначен для разъема материнской платы LGA2011-v3 и маркируется, как Intel® Core™ i7-5960X Processor Extreme Edition.

Intel Core i7 5960X

Процессор 8-ми ядерный и благодаря технологии Hyper-Threading, он способен работать в 16 потоков. По сути это 8-ми ядерный процессор, способный работать как 16-ти ядерный процессор. Этот процессор сможет справиться с любой задачей в ПК, но за такую производительность придется заплатить 1060 долларов за боксовый вариант.

На данный момент Intel освоила 14-нм техпроцесс и выпускает CPU с ядрами на микроархитектуре Skylake. Наиболее интересными четырех ядерными CPU микроархитектуры Skylake являются чипы шестого поколения Intel® Core™ i7, i5, i3, Pentium и Celeron. Наиболее популярными CPU шестого поколения являются:

  • Intel Core i7-6700K — четырех ядерный ЦПУ;
  • Intel Core i5-6600K — четырех ядерный ЦПУ;
  • Intel Core i3-6100 — двухъядерный ЦПУ.

Также чипы шестого поколения имеют достаточно производительное графическое ядро, которое может заменить множество дискретных видеокарт начального и среднего уровня.

Ознакомиться со всеми видами процессоров компании Intel можно на официальной странице http://ark.intel.com/ru.

Процессоры компании AMD также производятся для таких систем как:

  • Процессоры для настольных ПК;
  • Процессоры для ноутбуков;
  • Процессоры для серверов.

Наиболее интересными решениями компании AMD являются гибридные AMD А-серии и процессоры AMD FX, обладающие четырьмя ядрами и двумя ядрами на кристалле. Первые обладают высокой производительностью и имеют производительное графическое ядро, а также могут включать в себя четырех ядерные и двухъядерные процессоры

У вторых нет графического ядра, но они могут включать в себя 8-ми ядерные, четырех ядерные и двухъядерные процессоры, что существенно увеличивает производительность. Для своих микропроцессоров компания AMD использует 28-нм техпроцесс, что не дает компании наравне конкурировать с компанией Intel. Но благодаря развитию гибридных APU, ее 8-ми ядерные чипы прописались в современных игровых консолях Sony Playstation 4 и Xbox One.

Игровые консоли

Если говорить о современных процессорах ARM, то их нельзя встретить как CPU Intel и AMD в коробочных версиях, так как они распространяются в виде SoC-платформ для производителей планшетов, смартфонов, медиапроигрывателей, роутеров и другой различной электроники.

Взаимодействие многоядерных компьютеров со старыми программами

Бывают ситуации когда многоядерный компьютер на Windows не позволяет корректно запускать старые программы или игры. Чтобы решить данную проблему, мы подготовили пример с запуском старой игры на многоядерной системе.

Для примера мы взяли компьютер на базе четырех ядерного процессора Intel Core i7-6700K под управлением Windows 10. Игрой для запуска на Intel Core i7-6700K мы выбрали достаточно популярную игру 1998 года Fallout 2. Установив игру, запустите ее с ярлыка на Рабочем столе и сверните ее комбинацией Alt + Tab. После этого перейдите в «Диспетчер задач» и найдите процесс игры Fallout 2. Нажмите на него правой кнопкой мыши и выберите пункт «Подробно».

Свойства процесса

После этого мы перейдите на вкладку «Подробности» с процессом. Теперь нажмите правую кнопку мыши на процессе и переходите к пункту «Задать сходство».

Задать сходство

Должно появиться такое окно.

Соответствие процессоров

В этом окне необходимо отключить все ядра и оставить только «ЦП 0» и нажать кнопку OK.

Настройки соответствия процессоров

Также хочется отметить, что для этой игры необходимо выставить режим совместимости с Windows XP. Поставить режим совместимости с Windows XP можно на вкладке «Совместимость» в свойствах исполняемого файла. В нашем случае, исполняемым файлом является «fallout2.exe».

Настройки совместимости

После этих действий можно перейти к окну Fallout 2. Все эти действия мы проделали для того, чтобы запустить игру Fallout 2 с одним ядром Intel Core i7-6700K, так как игра заточена под одноядерные процессоры, где многоядерность отрицательно влияет на ее работу.

Игра fallout 2

Такую процедуру можно проделать с любой старой программой или игрой, которая заточена под одноядерные системы Windows.

Используем определенное количество ядер в виртуальной машине

Для примера, мы также будем использовать компьютер на базе четырех ядерного процессора Intel Core i7-6700K под управлением Windows 10. Создать виртуальную машину можно с помощью программы VirtualBox. Программа абсолютно бесплатна и загрузить ее можно с официального сайта www.virtualbox.org. Создадим виртуальную машину для Windows XP. Для этого запустите VirtualBox и нажмите кнопку Создать.

Имя и тип ос

В появившемся окне выберите имя виртуальной машины, тип ОС и нажмите кнопку Next.

Объем памяти

Теперь выберите количество ОЗУ и нажмите кнопку Next. После чего появится окно создания виртуального жесткого диска.

Жесткий диск

Создание жесткого диска — это последний этап и после него виртуальная машина будет готова. Теперь нам необходимо перейти к настройкам нашей виртуальной машины. Для этого нажмем кнопку «Настройки».

Настройки общие

В меню настроек перейдем на вкладки «Система / Процессор».

Настройки системы

Как видно из рисунка, для нашей виртуалки используются все активные ядра Intel Core i7-6700K. Чтобы виртуальная машина незначительно загружала основную систему, можно выбрать определенное количество ядер для ее работы.

Для нормальной работы виртуалки Windows XP вполне хватит трех ядер.

Настройки системы

Такие манипуляции с ядрами в виртуальной машине можно производить в различных операционных системах, будь то Linux или Mac OS.

Охлаждение современных CPU

Если вы захотите повысить производительность системы за счет разгона ЦПУ, то штатная система охлаждения может не справиться с температурой ядра. Чтобы решить проблему с температурой ЦПУ и не допустить перегрева ядер при его разгоне, необходимо воспользоваться системами охлаждения температуры от сторонних производителей. Самыми лучшими производителями кулеров, которые справятся с температурой любого разогнанного ЦПУ, являются:

  • Cooler Master;
  • DeepCool;
  • Noctua;
  • Thermalright;
  • Zalman.

Чтобы справиться с температурным охлаждением разогнанного Intel Core i7-6700K, эти компании предлагают такие кулеры:

  1. Zalman CNPS10X Performa;
  2. Noctua NH-D15;
  3. DeepCool GAMMAXX S40;
  4. Thermalright SilverArrow IB-E Extreme;
  5. Cooler Master TPC 812 PWM.

Их внешний вид можно увидеть на рисунке:

Вентиляторы

Рассмотренные кулеры могут справиться не только с температурным охлаждением Intel Core i7-6700K, но и другими ЦПУ для различных платформ. Используя кулеры от этих фирм, вы никогда не допустите температурного перегрева своего CPU.

Итог

В этом материале мы рассмотрели что такое ядро процессора, а также рассмотрели виды современных ЦПУ с различным числом ядер от 1-го до 8-ми и области их применения. Кроме этого, мы рассмотрели примеры использования многоядерных систем на базе процессора Intel Core i7-6700K, а также системы охлаждения температуры для него.

Как видно из рассматриваемых нами моделей можно встретить 8-ми ядерные процессоры. Из этого можно сделать вывод, что новые модели будут обладать еще большим количеством ядер. Возможно в будущем мы встретим 32-х или 64-х ядерные процессоры для персонального компьютера от компаний Intel и AMD.

Видео: как производят процессоры

Хорошая реклама: