Sprzęt komputerowy 2. Autor prezentacji: 1 prof. dr hab. Maria Hilczer

Transkrypt

1 Sprzęt komputerowy 2 Autor prezentacji: 1 prof. dr hab. Maria Hilczer

2 Budowa komputera Magistrala Procesor Pamięć Układy I/O 2

3 Procesor to CPU (Central Processing Unit) centralny układ elektroniczny realizujący przetwarzanie informacji Zmiana stanu tranzystorów wewnątrz procesora odbywa się w rytm taktów zegara Zegar systemowy układ elektroniczny synchronizujący pracę podzespołów komputera wolniejsze składniki korzystają z zegara systemowego poprzez odpowiedni dzielnik częstotliwości układ procesora powiela częstotliwość systemową (mnożnik częstotliwości) 3

4 Procesory Parametry określające wydajność procesora: wewnętrzna częstotliwość taktowania - liczba cykli realizowanych przez procesor w ciągu sekundy wielkość magistrali danych - liczba przesyłanych jednocześnie bitów (8, 16, 32, 64 b) zewnętrzna częstotliwość taktowania - szybkość z jaką procesor uzyskuje dostęp do danych wielkość pamięci Cache architektura - wewnętrzna konstrukcja oraz lista rozkazów procesora 4

5 Rozkaz instrukcja maszynowa to najprostsza operacja, której wykonania programista może zażądać od procesora Lista rozkazów procesora to zestaw tych podstawowych operacji. Są rozkazy: przesłań arytmetyczno-logiczne sterujące inne, charakterystyczne dla danego procesora Lista rozkazów jest niezbędna dla programistów (korzystanie z procesora np. z poziomu asemblera) oraz twórców kompilatorów, debuggerów i innych narzędzi operujących na poziomie kodu maszynowego. 5

6 Rozkazy są przechowywane w postaci kodów binarnych. Kod rozkazu musi zawierać informacje niezbędne do jego poprawnej realizacji przykładowy format rozkazu kod operacji część adresowa numer polecenia na liście rozkazów procesora adres argumentu wykonywanej operacji, np. adres komórki pamięci, w której jest argument są rozkazy, w których nie ma części adresowej 6

7 Etapy wykonywania rozkazu (cykle) 7

8 w chipie procesora maksymalna szybkość z jaką procesor może być taktowany ilość bitów, które może równocześnie przetwarzać jednostka obliczeowa procesora rok, w którym dany procesor został wprowadzony na rynek po raz pierwszy szerokość pojedynczej ścieżki 8

9 Gordon Moore jeden z założycieli firmy Itnel Prawo Moore a 1965 r. Moc obliczeniowa komputerów podwaja się co 2 lata

10 Przyspieszanie działania procesora podkręcanie procesora zwiększanie częstotliwości zegara systemowego zwiększanie mnożnika częstotliwości wewnątrz procesora zwiększenie liczby jednostek wykonawczych (superskalarność) wielowątkowość - wykonywanie wielu wątków (zadań działających na tym samym obszarze pamięci) na pojedynczym procesorze (zaimplementowana przez Intela w 2002 r. procesory Xeon i P4 HT z Hiperwatkowością ) wielolordzeniowość realizacja kilku zadań na mnogich jednostkach obliczeniowych (Pentium Dual Core, AMD X2 i nowsze) 10

11 Procesory firmy INTEL (INTEgrated electronics) Celeron < Pentium < Core i3 < Core i5 < Core i7 < Core i9 najwolniejszy Celeron Pentium Core i3 8. generacja Core i5 8. generacja najszybszy Core i7 8. generacja liczba rdzeni /wątków 2/2 lub 4/4 4 / 4 6/ 6 6 / 12 Taktowanie 2,3 3 GHz Pentium do 3,7 GHz 3,6 4 GHz 2,8 3,6 GHz turbo max 4 4,3 GHz 3,2 3,7 GHz turbo max 4,6 4,7 GHz pamięć podręczna 2 3 MB 6 8 MB 9 MB 12 MB

12 Intel Celeron, Intel Pentium Dla osób potrzebujących komputera: do prac biurowych do mniej wymagających narzędzi profesjonalnych można grać w większość gier (często w niższych ustawieniach szczegółowości obrazu) + bardzo niski pobór energii Intel Core i3 Dla osób potrzebujących komputera: do zadań domowych do pracy można grać w większość gier (często w wysokich ustawieniach graficznych) 12

13 Intel Core i5 Dla użytkowników : narzędzi dobrze wykorzystujących wielordzeniowość graczy można grać w każdą grę w najwyższych ustawieniach graficznych (grafika 4K w grach i filmach) Intel Core i7 Dla użytkowników: profesjonalistów miłośników najwyższej wydajności w każdym zastosowaniu Graczy (zaawansowane gry) 13

14 Intel Core i9 z serii X Procesory firmy INTEL Technologia produkcji: 14 nm Pamięć cache: 14 do 25 MB, Częstotliwość: do 3,3 GHz max turbo do 4,3 GHz 10 do 18 rdzeni 20 do 36 wątków przetwarzania (Extreme Edition) Dla: wydajnych komputerów stacjonarnych obsługi zaawansowanych gier megazadaniowość tworzenie materiałów multimedialnych w wysokiej jakości 14

15 Procesory firmy INTEL Procesory do laptopów Atom C do obsługi sieci i pamięci masowej (14 nm, 1,6 2,3 GHz, 4 16 MB cache, 2 16 rdzenie i wątki) Atom X do Smarfonu i Tabletu (14 28 nm, do 2,4 GHz, 1 2 MB cache, 4 2 rdzenie i wątki) Core i3 (7th generation) (14 nm, 2,4 3 GHz, 3 MB cache, 2 rdzenie, 4 wątki) Core i5 (8th generation) (14 nm, do 3,6 GHz, 6 MB cache, 4 rdzenie, 8 wątków) Core i7 (8th generation) (14 nm, do 4,2 GHz, 8 MB cache, 4 rdzenie, 8 wątków) 15

16 Procesory firmy INTEL Procesory do serwerów i stacji roboczych Xeon Platinium Xeon Gold Technologia produkcji: 14 nm Pamięć cache 17 do 39 MB Częstotliwość: do 3,8 GHz 4 do 28 rdzeni 8 do 56 wątków przetwarzania Technologia produkcji: 14 nm Pamięć cache 14 do 30 MB Częstotliwość: do 3,7 GHz 4 do 22 rdzenie 8 do 44 wątków przetwarzania

17 Procesory firmy INTEL Procesory do serwerów i stacji roboczych Xeon Silver Technologia produkcji: 14 nm Pamięć cache 8 do 17 MB Częstotliwość: do 3 GHz 4 do 12 rdzeni 8 do 24 wątków przetwarzania Xeon Bronze Technologia produkcji: 14 nm Pamięć cache 8 do 11 MB Częstotliwość: 1,7 GHz 6 do 8 rdzenie 6 do 8 wątków przetwarzania

18 Procesory firmy INTEL Procesory do serwerów Xeon z rodziny E7 v4 Technologia produkcji: 14 nm Pamięć cache 20 do 60 MB Częstotliwość: do 3,5 GHz 4 do 24 rdzeni 8 do 48 wątków przetwarzania Xeon z rodziny E5 v4 Technologia produkcji: 14 nm Pamięć cache 10 do 55 MB Częstotliwość: do 4 GHz 4 do 22 rdzenie 8 do 44 wątków przetwarzania

19 Procesory firmy INTEL Procesory do serwerów Xeon z rodziny E3 v6 Itanium processor Technologia produkcji: 14 nm Pamięć cache 8 MB Częstotliwość: do 4,2 GHz 4 rdzeni 4 lub 8 wątków przetwarzania Technologia produkcji: 32 nm Pamięć cache 20 do 32 MB Częstotliwość: do 2,66 GHz 4 do 8 rdzenie 8 do 16 wątków przetwarzania

20 Procesory firmy AMD (Advanced Micro Devices) AMD Ryzen Threadripper 1900X, 1920X, 1950X Pamięć cache L1: 768 KB, 1,125 MB, 1,5 MB L2: 4, 6, 8 MB L3: 16, 32 MB Częstotliwość do 4 GHz 8, 12, 16 rdzeni, 16, 24, 32 wątki 20

21 Procesory firmy AMD (Advanced Micro Devices) AMD Ryzen 7 Pamięć cache L2: 4 MB L3: 16 MB Częstotliwość do 3,6 GHz (turbo do 4 GHz) 8 rdzeni, 16 wątków AMD Ryzen 5 Pamięć cache L2: 2 do 3 MB L3: 8 do 16 MB Częstotliwość do 3,6 GHz (turbo do 4 GHz) 4 lub 6 rdzeni, 8 lub 12 wątków 21

22 Procesory firmy AMD (Advanced Micro Devices) AMD Ryzen 3 Pamięć cache L2: 2 MB L3: 8 MB Częstotliwość 3,1 GHz (turbo do 3,7 GHz) 4 rdzenie, 4 wątki są też AMD Ryzen 3 PRO AMD Ryzen 5 PRO AMD Ryzen 7 PRO 22

23 Procesory firmy AMD (Advanced Micro Devices) AMD A-Series desktop APU family A10 Pamięć cache L2: 4 MB 12 rdzeni (4 CPU + 8 GPU) 10 rdzeni (4 CPU + 6 GPU) Częstotliwość zegara CPU do 4,3 GHz Częstotliwość zegara GPU do 866 MHz A8 Pamięć cache L2: 4 MB 10 rdzeni (4 CPU + 6 GPU) Częstotliwość zegara CPU do 3,9 GHz Częstotliwość zegara GPU do 757 MHz 23

24 Procesory firmy AMD (Advanced Micro Devices) AMD A-Series desktop APU family A6 Pamięć cache L2: 1 MB 6 rdzeni (2 CPU + 4 GPU) Częstotliwość zegara CPU do 4 GHz Częstotliwość zegara GPU do 800 MHz 24

25 Procesory firmy AMD (Advanced Micro Devices) AMD A-Series PRO desktop processors 25

26 AMD FX Series Procesory firmy AMD Pamięć cache L2: 8 MB L3: 8 MB Częstotliwość do 4,7 GHz (turbo do 5 GHz) 6 lub 8 rdzeni 26

27 Procesory firmy AMD (Advanced Micro Devices) AMD Athlon X4 i Athlon X2 Pamięć cache L2: 4 MB Częstotliwość do: 3,7 4,2 GHz 4 rdzenie 1 MB 3,6 4,2 GHz 2 rdzenie AMD Athlon APU Pamięć cache L2: 2 MB Częstotliwość CPU 1,6 2,2 GHz Częstotliwość GPU 600 MHz 4 rdzenie CPU 27

28 Procesory firmy AMD AMD Sempron APU processors Pamięć cache L2: 1 2 MB Częstotliwość CPU do 1,45 GHz Częstotliwość GPU MHz 2 lub 4 rdzenie CPU 28

29 Procesory firmy AMD do laptopów AMD Ryzen U [14 nm, 2,2 GHz (turbo 3,8 GHz), L2/L3 cache: 2/4 MB, rdzenie obliczeniowe: 4 CPU i 10 GPU] AMD Ryzen U [14 nm, 2 GHz (turbo 3,6 GHz), L2/L3 cache: 2/4 MB rdzenie obliczeniowe: 4 CPU i 8 GPU] AMD A-Series APU: A9, A6, A4 (7th generation) (do 2,5 3,6 GHz, 1 MB L2 cache, 5 lub 4 rdzenie obliczeniowe 2 CPU i 3 lub 2 GPU ) AMD A-Series PRO APU: A8, A6 (7th generation) ( 28 nm, do 2,4 GHz (turbo do 3,3 GHz), 2 1 MB L2 cache, rdzenie obliczeniowe: 4 2 CPU i 6 4 GPU) 29

30 Polecane procesory XI.2017 r. 1. AMD Ryzen Threadripper 1950X, cena 4350 zł 2. Intel Core i9-7900x, cena 4000 zł 3. Intel Core i7-7820x, cena ok zł 4. Intel Core i7-8700k, cena ok zł 5. AMD Ryzen X, cena 1500 zł 6. Intel Core i5-8600k, cena 1200 zł 7. AMD Ryzen , cena 900 zł 8. Intel Core i5-8400, cena ok. 900 zł 9. Intel Core i3-8100, cena 500 zł 10. Intel Pentium G4600, cena 320 zł 30