Aspecte comparative, funcțional constructive și economice ale procesoarelor multicore din tehnică de calcul

Capitolul I: Familii de procesoare multicore,caracteristici, avantaje dezavantaje,ierarhizarea calitativă după firmele producatoare pe plan mondial

1.1Generalităţi

Componenta cea mai importantă dintr-un sistem electronic de calcul, compatibil PC, este

procesorul. El este cel care de fapt execută calculele matematice cele mai complexe şi prelucrarea datelor, în general, iar, în funcţie de parametrii lui se pot stabili performanţele întregului sistem.

Procesorul, sau unitatea centrală de prelucrare (CPU - Central Processing Unit) este cea mai

costisitoare componentă din sistem. Procesorul este “creierul” întregului sistem,viteza sa

(frecvenţa) este măsurată în MHz sau GHz dar performanţa totala nu depinde în mod fundamental de procesor. Astfel, un sistem Pentium 4 poate fi mai lent decât unul Pentium 2, dacă componentele celui dintâi sunt slabe.

Denumirea de unitate centrală de prelucrare provine din următoarele consideraţii:

• procesor, deoarece prelucrează datele;

• central, deoarece este centrul de prelucrare a datelor din sistem;

• unitate, deoarece, de cele mai multe ori, este un circuit integrat care conţine zeci sau sute de

milioane de tranzistoare.

Microprocesorul conţine:

• unitatea aritmetico-logică (UAL);

• unitatea de control;

• un ansamblu de registre.

Unitatea aritmetico-logică execută operaţii aritmetice şi funcţii logice. Unitatea centrală

de procesare coordonează activitatea din calculator în vederea prelucrării datelor. Pentru aceasta,

ea primeşte şi transmite date în mod continuu. Datele pentru prelucrare vin de la memorie şi

diversele dispozitive periferice din calculator (tastatură, hard-disc etc.) iar după procesare vor fi

trimise către memorie sau alte unităţi. Transmisia se face prin intermediul magistralelor.

Toate calculatoarele PC folosesc procesoare compatibile proiectate şi fabricate de diferite

companii, dintre care cele mai importante fi: INTEL AMD, IBM, Cyrix, Nexgen etc.

Piaţa procesoarelor este împărţită în prezent între INTEL si AMD. Principalele avantaje şi

dezavantaje ale principalilor 2 producători sunt următoarele :

1.2 Avantaje,dezavantaje,caracteristici.

Avantajele Intel:

1) renume, marketing uriaş, punct de referinţă,confort psihologic;

2) lipsite de probleme de supraîncălzire;

3) pot fi cuplate cu chipset-uri fabricate tot de Intel să oferă o stabilitate optimă;

4) disponibilitate în versiunea BOX (cooler original inclus) la noi în ţară;

5) overclockabilitate mai mare.

Dezavantajele Intel:

1) preţ de multe ori nejustificat de mare;

2) performanţe mai mici decât procesoarele AMD la aceeasi frecvenţă (numai seria AMD K7

Athlon);

3) plăcile de bază cu chipset Intel sunt de asemenea mai scumpe.

Avantajele AMD:

1) cel mai bun raport performantă/preţ;

2) preţ întotdeauna mai mic decât un echivalent Intel.

Dezavantajele AMD:

1) disipare mai mare de căldură, fiind necesară o soluţie de răcire performantă;

2) predispoziţia la mici probleme de instalare datorate chipset-urilor altor producători (SIS, VIA,

NVIDIA) în anumite configuraţii.

Caracteristici

În continuare principalele caracteristici ce trebuiesc cunoscute la achiziţionarea sau

testarea unui CPU:

• Tipul procesorului - În general, procesoarele sunt disponibile sub formă OEM (Original

Equipament Manufacturer) şi sunt distribuite ca şi componente de sine stătătoare sau

împreună cu un PC nou. Există şi o varietate de procesoare destinate actualizării (upgrade)

unor sisteme mai vechi: procesoarele OverDrive de la Intel sau kit-urile de upgrade provenite

de la PowerLeap.

• Performance Rating (PR) - Acest termen este orientativ pentru utilizator şi reprezintă viteza la care trebuie să ruleze un procesor Intel Pentium clasic pentru a asigura o performanţă

echivalentă cu cea a procesorului testat. Evident, acest lucru nu se aplică procesoarelor 486 şi

inferioare. În general, scorul este obţinut prin rularea unui program de evaluare a

performanţelor (benchmark) devenit standard: WinStone.

• Coprocesor - Este o unitate aritmetică specială care are capacitatea de a realiza calcule în

virgulă mobilă mult mai rapid decât procesorul. În trecut era livrat sub forma unui cip separat

care putea fi achiziţionat de utilizatorii care foloseau programe ce aveau nevoie de calcule

matematice intensive (foi de calcul, aplicaţii inginereşti, CAD). Astăzi, el este inclus în orice

procesor.

• Clasa CPU - Se referă la clasa din care procesorul face parte. Pentru exemplificare se va

considera că un procesor 286 face parte din generaţia a 2-a, un procesor Pentium, K5 sau 6x86

fac parte din generaţia a 5-a, iar Pentium II, K6, 6x86MII sunt reprezentanţi ai generaţiei a 6-a.

• Revizia CPU - dă informaţii privind modelul şi versiunea procesorului (model & stepping).

Este de preferat ca la alegerea unui procesor să fie evitate primele versiuni dintr-o serie,

deoarece s-a demonstrat de-a lungul timpului că acestea conţin erori (bug-uri). Este de preferat

alegerea unei versiuni mai vechi dar verificate sau aşteptarea certificării unei versiuni noi.

Exemple în acest sens pot fi considerate atât prima versiune a procesorului Pentium cât şi

ultima variantă de Pentium III la 1,13 GHz.