0 .. 1 .. 1-2 .. 2 .. 3 .. 4 .. 5 .. 6 .. 7 .. 8 .. 9 .. 10 .. 11 .. 11-2 .. 12 .. 13 .. 14 .. 15 .. 16 .. 16-2 .. 16-3 .. 17 .. 18 .. 19 .. >>>

1. Процессоры. Основные понятия
2. Архитектуры ПК
3. Производство процессоров
4. История процессоров Intel

Главным руководящим звеном в любой вычислительной системе оставались и остаются устройства, называемые процессором. Как уже говорилось ранее в книге, если представить, что компьютер - это человек, то процессор - это его сердце и, пожалуй, мозг. Процессор выполняет все арифметические функции, его способности гораздо шире, чем способности простого калькулятора. Он производит вычисления информации и передает их всем остальным устройствам, установленным на компьютере.

Сигналы, которые передает процессор устройствам ПК не простые: они представляют собой некие электронные кода, которые понятны всем устройствам компьютера. Они расценивают эти самые коды точно так же, как к примеру, радисты расшифровуют сигналы азбуки Морзе и понимают таким образом то, о чем рассказывает радист.

Процессор - это очень сложный элемент обработки информации. Его изобретали годами. В настоящее время существует три самые известные компании, специализирующиеся на производстве процессоров для персональных компьютеров. Это Intel, AMD и Apple. Аналогом процессора можно назвать человеческий мозг. Различия между человеческим мозгом и процессором компьютера заключается в том, что процессор выполняет исключительно математические вычисления и оперирует числами, основываясь при этом принципами электроники.

Процессоры компании Intel - это очень мощные и весьма надежные процессоры, которые без сбоев могут работать годами. Это самая известная компания-производитель процессоров. Вместе с процессорами компания производит чипсеты - чипы (или микросхемы), поддерживающие процессоры той или иной компании. Как Вы наверное уже догадались, Intel и AMD - это совершенно разные компании, каждая из которых стремиться завоевать лидирующее место на арене славы. А если эти компании разные, то и процессоры у них разные. Считается, что процессоры компании AMD - это большей мере процессоры для игровых станций, а процессоры фирмы Intel - это процессоры для больших систем, где требуется мощный и надежный процессор. Да, действительно: процессоры фирмы Intel намного мощнее и надежнее, чем AMD. Но это вовсе не означает, что AMD-шные процессоры хуже.

Процессоры компании Apple - это еще более мощнее по сравнению с процессорами Intel и AMD процессоры. Об их качествах ходят трехкилометровые легенды. Не смотря на это компьютеры, которые называют Apple Macintosh, с этими процессорами стоят в три-четыри раза больше обычных. Далее в данном разделе описывается, почему. Компьютеры Apple Macintosh - это компьютеры для профессионалов, которые хотят, чтобы все было легко и просто. Эти компьютеры лишены многих функций, которые есть на компьютерах с процессорами Intel и AMD.

Но компании Intel, AMD и Apple не единственные производители процессоров. Есть еще компании по производству альтернатив процессорам Pentium и Athlon. Это компании VIA и Transmeta, разрабатывающие процессоры для IBM-совместимых ПК. VIA в свое время создавала процессоры Cyrix, Transmeta производила процессоры Crouse. Последняя по слухам занимается созданием холодного процессора, то есть процессора, не требующего пассивного и активного охлаждения, в отличии от всех известных процессоров. Ходят слухи, что именно Transmeta занимается производством новейшего процессора, который, возможно, будет отличаться от обычных не только отсутствием элементов охлаждения, но и будет иметь совершенно иную архитектуру, но это только слухи, а значит это неофициальная информация. Процессоры в свое время производила компания Hewlett-Packard и Motorola. Свой вклад в развитие процессоров вложила так же компания IBM. А вообще можно перечислить свыше 30-ти мировых компаний, которые когда-либо занимались или занимаются и по сей день созданием процессоров, причем не только для персональных компьютеров, но и для мейнфреймов например.

Может быть Вы будите удивлены, но микропроцессоры производят так же и в России. Например в середине 2005 года в российских лабораториях был изготовлен микропроцессор Эльбарус. Это мощный двухядерный микропроцессор, совместимый с архитектурой x86 с разрядностью 64 бита, проще говоря он полностью такой же, как и процессоры от известных производителей, я не говорю о качестве, я говорю о характеристиках и возможностях.

Помимо процессоров для ПК есть еще и процессоры для мобильных телефонов. Они имеют более широкую функциональность по сравнению с компьютерными процессорами, поскольку один такой процессор - это и память, и процессор, и видеокарта в одном. Мощность же такого процессора в тысячи раз ниже, чем мощность компьютерных процессоров. То же самое можно сказать про процессоры для КПК (Карманный Персональный Компьютер, не путать с электронным органайзером!). Сейчас все больше и больше компаний занимаются разработкой программ и операционных систем для таких компьютеров.

Понятие архитектуры компьютера - это обобщение определенных свойств того или иного компьютера. Его архитектура - это тип компьютера в целом, который определяет его место в компьютерном мире. То есть существуют компьютеры, которые используются на фабриках, заводах, на электронных АТС, на серверах и в некоторых других сферах человеческой деятельности, но они оказываются совершенно неприспособленными для домашних нужд, для самого простого пользователя. Ведь их габариты и их набор программ не подходят для использования данного компьютера в домашней обстановке. А существуют известные всем персональные компьютеры. Эти компьютеры можно размещать дома, с легкостью перевозить с места на место и так далее. Эти компьютеры называют персональными, потому как им может владеть только один человек и на нем может работать только один человек. Хотя конечно то, что на нем может работать только один человек, уходит в прошлое. Современные возможности ПК позволяют, чтобы на нем одновременно работали два и больше пользователей. Но не будем отдаляться от темы.

Персональные компьютеры делятся на две основные разновидности архитектур: компьютера IBM и компьютеры Apple Macintosh. И те и другие - персональные, только Apple Macintosh по качеству гораздо лучше, чем IBM-овские, но и стоят дороже. Хотя с другой стороны, такие компьютеры, как Apple Macintosh не годятся для геймеров, или любителей поиграть на компьютере. Да и вообще, ни в России, ни тем более на Украине эти компьютеры достать очень сложно. Нужно быть высоким начальником и иметь сотни связей, чтобы не просто купить компьютер Macintosh, а чтобы его еще и привезли прям к тебе на дом. Не смотря на это тенденция к продаже таких компьютеров в странах СНГ растет, пусть и медленно, но растет.

Компания IBM впервые во всем мире предложила версию персонального компьютера, однако компьютер, который сейчас называют как IBM PC (PC - Personal Computer, персональный компьютер) был изготовлен не компанией IBM. Компания использовала для создания своего первого ПК микросхемы и программы самых разных производителей. Процессор и микросхемы в ПК использовался Intel, операционную систему DOS для IBM PC написали разработчики Microsoft, и так далее. Однако некоторое оборудование в первом IBM PC было взято из разработок IBM. Например ихний "выдающийся" BIOS - Базовая Система Ввода-Вывода, в который IBM вцепилась руками и ногами. BIOS представляет собой элемент связи компьютера с устройствами и позволяет пользователю ПК загружать программы на компьютере. Однако нашлась компания Phoenix Software, которая весьма хитрым методом смогла создать свою версию BIOS и таким образом IBM потеряла смысл своего существования. В дальнейшем IBM PC представлял собой компьютер, который любая иная компания могла подстроить под себя, изобретая новые устройства и элементы, даже процессор можно было изготовить свой и постаить на эту машину.

Иная ситуация складывается с компанией Apple Macintosh. Ихний Macintosh PC вышел немного позже, однако он полностью был построен на элементах, изобретенных в пределах компании Apple: процессор фирмы Apple, дисплей фирмы Apple, платы и прочая дребедень фирмы Apple, и операционная система Mac OS тоже Apple. Таким образом компьютеры Apple зарекомендовали себя как весьма качественные и дорогие компьютеры, и в то же время их нельзя было изменять, как это делается в случае с IBM PC.

Однако не забывайте, что IBM и Macintosh - это не единственные на нашей планете стандарты компьютеров. Есть компьютеры, которые представляют собой своего рода огромный человеческий мозг. Конечно такой компьютер лишен всяких чувств, однако неплохо (и даже лучше) спраялвются с иными задачами. Так, например, компьютер Deep Blue, обыграл в конце 90-х чемпиона мира по шахматам, и обыграл не в карты и не в шашки, а в шахматы! Значит искусственный интелект - это и есть наше будущее?

В настоящее время персональные компьютеры IBM не считаются самым главным стандартом. Раньше считалось, что персональный компьютер, основаный компанией IBM на элементах других компаний - это цельный и неразрывный стандарт. Однако название IBM PC уже утратило свою оппулярность и сегодня под названием "персональный компьютер" подразумевается персональный компьютер IBM PC. Ежели речь будет идти о Apple PC, то как правило, этот стандарт должен иметь именно такое имя.

Чем же сейчас занимается компания, которая уже давно утритила свой статус, как компания, первая создавшая рабочую модель персонального компьютера? Компания IBM продолжает разработку программного обеспечения, разработку и производство своих BIOS, а так же частично поддерживает операционную систему, которая в свое время была одной из лучших. Это многим известная OS/2, или по-нашему Полуось. Сейчас эту операционную систему еще используют на WEB-серверах, однако самое популярное место их использования - это банкоматы. Даже в России и Украине банкоматы работают под OS/2. Так что компания IBM еще не ушла в прошлое.

Я больше чем уверен, что каждый из Вас когда-нибудь в своей жизни задавал себе такой вопрос (или может и не себе, но не важно): как делаются процессоры? Сейчас я попробую примерно описать нелегкий путь производства процессора.

Процессор призван управлять работой всего компьютера. Его внутренности играют в наше время очень важную роль, поскольку подавляющее большинство современных программ создаются с расчетом на то, что процессор будет поддерживать эти программы. Это делается для того, чтобы максимальнее повысить производительность компьютера в целом. Компания Intel впервые внедрила в процессоры i386 технологию MMX, или мультимедийный набор команд, но ею никто не воспользовался. То же самое было и с i486, до тех пор, пока не стали появляться программы, которые все таки затребовали для своей правильной работы нечто подобное. Технология MMX, в которую входит 57 дополнительных исключительно мультимедийных команд, предназначена для того, чтобы превратить персональный компьютер в настоящий мультимедийный центр развлечений. Инструкции MMX позволяют процессору обрабатывать игры, мультимедию, изображения в графических форматах и тому подобное. В настоящее время данная технология является не просто обязательным стандартом, это весьма неотъемлимая часть любого процессора.

Внутри процессор, любой, состоит из кремния. Это широкораспрастраненный полупроводниковый элемент, использующийся в производстве радиоэлементов. Помимо кремния есть так же и другие полупроводники, но они в компьютерах практически не используются. Кремний добывается на различных шахтах по добыче руды и в природном виде кремний - это порода, точно так же, как и к примеру обычный песок, древесный уголь или железная руда. Для получения кремния используется кварцевая порода. Ее плавят в электродуговых печах при высокой температуре, почти точно так же, как и руду. Полученное сырье плавиться, тчательно дистилируется, и в итоге всех этих проделанных операций получаются кремниевые полупроводниковые слитки большого размера. Кремний, изготовленный в такой способ, имеет очень высокую степень чистоты - 99,999999%. Данная технология была разработана ученым-химиком Жоральски.

Из полупроводниковых слитков готовят заготовки. Они помещаются в кварцевые тигли и размещаются электрических сушильных печах, где плавяться при температуре около 2500⁰ по Фаренгейту. Для снижения возможности ошибок и попадания различных нежелательных примесей печи размещают на бетонных основаниях, которые в свою очередь размещают на амортизаторах для уменьшения вибрации.

Во время плавки заготовки в печи, в нее помещается медленно-вращающийся затравочный кристалл. По мере его отдаления от поверхности заготовки, а так же в зависимости от скорости и температуры в печи, происходит создание кремниевых нитей. На поверхности заготовки образуется кристаллическая структура. Кремниевую нить наращивают до нужной ширины и длинны. По окончанию данной операции полученная заготовка помещается в цилиндр диаметром 20-30 см, где нарезается алмазной пилой или сверхточным электронным лазером на более тысячи подложек. Толщина каждой из них менее миллиметра. После этого каждая подложка полируется до получения зеркально-гладкой поверхности.

Компания Intel занимается производством процессоров с начала 70 годов. Первый процессор, который родился в стенах компании, был процессор Intel 4004, стоимостью 200$. Он родился в 1971 году. Это был неймоверно слабый по нашим временам процессор, способный выполнять ограниченное число действий. Состоял такой процессор из 2,300 транзисторов, мог выполнять до 60 тыс операций в секунду. Работал процессор от 12 вольт и мог адресовать до 640 байт памяти. Именно байт!

Такой процессор по тем временам совершил революцию. Впервые удалось создать самый первый микропроцессор, и это был действительно микропроцессор. Он состоял из 16 ножек, размер его был не больше кончика большого пальца. Процессор вобрал в себя возможности первых ЭВМ, на его основе был создан первый ПК. Вспомните: первый ЭВМ имел очень большой размер (порядка 100-120 кубических метра), состоял из кучи ламп - триодов, их количество в первом ЭВМ ENIAC было около 18 тысяч, этот ЭВМ занимал целое здание и не мог считаться персональным компьютером.