|
|
Процессор
(Processor) - 1) аппаратное устройство для
исполнения программ. 2) программа для
специализированной обработки данных, например command processor
(командный процессор, интерпретатор), language processor
(лингвистический процессор, транслятор).
Центральный
процессор
(СPU, Central Processing Unit) - компонент компьютера, непосредственно
выполняющий машинные команды, из которых состоят программы.
Центральный процессор содержит регистровый файл (register file),
арифметико-логическое устройство (ALU), устройство управления (control unit), устройство управления памятью (MMU) и другие блоки.
 Микропроцессор
(MP, MPU, microprocessor) центральный процессор, реализованный в виде
одной сверхбольшой
микросхемы.
Независимо друг от друга изобрели
интегральные схемы
Роберт Нойс (Robert Noyce) и
Джек Килби
(Jack Kilby).
Микропроцессор выполняет арифметические действия,
логические операции, передачу управления (условную и безусловную),
хранение и перемещение данных (между регистрами, оперативной
памятью и портами ввода/вывода).
|
|
 
В
1972 г
корпорацией Intel
разработан
первый
коммерческий микропроцессор
4004. Он имел 2300 транзисторов, работал на тактовой
частоте 108 кГц и продавался по 200 долларов за штуку
В
1993 году Intel создан микропроцессор пятого поколения
Pentium,
сыгравший определяющую роль в развитии
индустрии информационных технологий. |
Системная
плата
|
Центральный процессор располагается на
материнской (системной) плате компьютера.
–
многослойная печатная плата с огромным количеством проводящих дорожек,
компонентов, разъёмов и контактных площадок для электронных компонентов.
Проводящие дорожки объединяют между собой несколько ключевых
подсистем
и блоков (разъём,
сокет)
процессора и систему его питания,
подсистему памяти и разъёмы для
установки модулей, карт расширения
и накопителей.
Каждый набор таких дорожек может работает по собственному
стандарту и называется
шиной.
Основа
системной платы -
чипсет
(chipset,
набор ключевых микросхем) - определяет,
какой процессор, какую оперативную память и в каком объёме можно
установить, сколько устройств можно подключить и как быстро всё это
будет работать. |
Графические процессоры
|
Графический
процессор (GPU, Graphics
Processing Unit) специализированный процессор, выполняющий графические
операции независимо от центрального процессора.
Видеоадаптер
(графическая карта, videocard) — устройство,
преобразующее изображение, находящееся в памяти
компьютера, в видеосигнал для монитора. |
Многоядерные процессоры
|
Многоядерные
процессоры
Стратегия наращивания тактовой частоты связана с резким ростом
тепловыделения процессоров и практически исчерпала себя. Выход найден в
многоядерных процессорах, которые находятся они в одном
корпусе.
Многоядерность требует
создания нового программного обеспечения, способного распараллеливать
процессы.
|
...
для нейронных сетей
|
Tensor Processing Unit (TPU)
- специализированные интегральные схемы (ASIC) для машинного обучения (рассчитаны
на более высокий объем вычислений с уменьшенной точностью. Разработан
для платформы TensorFlow компании Google. TPU использованы
FPGА
(Field-programmable gate array) — полупроводниковое устройство, которое
может быть сконфигурировано производителем или разработчиком после
изготовления в любой момент в процессе их использования; является одной
из архитектурных разновидностей программируемых логических интегральных
схем (ПЛИС).
05.03.2019
Российским научно-техническим центром «Модуль»
разработан и
запущен в серийное производство нейропроцессор
NM6408:
21-ядерный, по
технологии 28 нм.
Назначение —
обработка больших массивов
видеоданных.
Потенциальные заказчики чипа —транспортные
и энергетические компании, кибербезопасность.
Изготавливаются процессоры на Тайване
(в
России пока нет нужных производств :(
Цена - $70
(против $100 за сопоставимые по
параметрам зарубежные чипы).
|
Эльбрус
|
 ЗАО «МЦСТ» создано на базе
коллектива, занимавшегося разработкой «Эльбрус-3» в
Институте точной механики и вычислительной техники РАН им.
С.А. Лебедева под руководством
Бориса Арташесовича
Бабаяна.
МЦСТ работало по заказам зарубежных компаний (Sun, Transmeta)
и Правительства России.
Мкропроцессоры Эльбрус
используют в своих устройствах:
-
Министерство обороны РФ
-
Федеральная служба безопасности РФ
-
Министерство внутренних дел РФ
-
Министерство иностранных дел РФ
и др.
25.06.2014
Российская компания МЦСТ
запустила опытную
партию универсальных микропроцессоров Эльбрус-8С
по технологии – 28 нм.
05.10.2016
Серийная партия четырехъядерных
28-нанометровых процессоров «Эльбрус-8С» с тактовой частотой
1,3 ГГц, обеспечивающих производительность до 250 GFLOPS.
23.05.2019
Разработал первый
суперкомпьютер на российских микропроцессорах
«Эльбрус-8С» для вычислений с максимальным
уровнем информационной безопасности.
07.10.2020
Эльбрус-16С
— первый универсальный процессор по технологии 16 нм,
спроектированный в России и основанный на российских технологиях,
16 ядер общей производительностью 1,5 ТФлопс, с аппаратной
поддержкой виртуализации, штатно работающий на частоте 2 ГГц. |
Байкал
(BE-T1000)
|
В 2015г. создана линейка российских
микропроцессоров
Baikal
топологией
28 нм.
23.12.2015
Baikal-T1 — первый российский процессор
(на архитектуре MIPS), разработанный не для
оборонных, а для коммерческих нужд.
28.03.2017
«Байкал Электроникс» (АО) запустила серийное производство процессора Baikal-T1 по технологии
28 нанометров.
Основные потребители Baikal-T1
- производители
телекоммуникационного оборудования (роутеры, IP-телефоны,
накопители данных и т.д), вычислительной техники, оборудования
для встраиваемых систем (промышленная автоматика, терминалы,
автомобильные системы и т.д.), гос.
учрежденя, работающие с засекреченной информацией.
15.12.2021
Представлен процессор серверного
класса
Baikal-S
Baikal-S
первый в России конкурентноспособный
general-purpose high performance CPU – по цене, производительности, потребляемой мощности;
ничем не уникальная «рабочая лошадка»,
которая в состоянии заменить миллионы процессоров уровня Xeon, работающих
сейчас в датацентрах и на предприятиях всей
России).
Baikal-S: архитектура ArmV8, 48 ядер микроархитектуры Cortex-A75, частота ядер 2-2.5
ГГц, 16нм TSMC, TDP 120 Вт.
|
СКИФ
|
13.09.2021
В России представили первый серийный чип для мобильных
устройств «Скиф»
Он обеспечивает производительность на уровне iPhone 6 и iPad
Air.
|
«Мультикор»
1892ВМ14Я
|
11.12.2018
Компания «Открытая
Мобильная Платформа»
продемонстрировала планшет под управлением своей операционной
системы Sailfish
Mobile OS RUS,
разработанного на базе процессора
«Мультикор» 1892ВМ14Я
научно-производственного центра «ЭЛВИС» (технология 40 нм).
https://www.youtube.com/watch?v=5VCoNI5oQHI&feature=youtu.be
Sailfish Mobile OS RUS
ориентирована на корпоративных пользователей и государственных
учреждений.-T1 — первый российский процессор, разработанный не для
оборонных, а для коммерческих нужд.
|
Пределы уменьшения размера процессоров
Как разрабатываются и
производятся процессоры
|