Procesoarul Intel vs AMD

Microprocesorul: este o componentă electronică ce poate procesa două tipuri de informaţie: date şi comenzi; el primeşte şi trimite acesteinformaţii, codate în limbaj binar, prin impulsuri electrice.În ciuda complexităţii sale, microprocesorul este alcătuit în principal dintr-un singur element de bază: tranzistorul (inventat în 1947). Asamblândmilioane de tranzistori, se pot crea comenzi ce analizează starea unor curenţielectrici, rezultând în execuţia pe plan logic a unei adunări, a unei comparaţii între două date etc. Mărimea unui astfel de tranzistor este foarte redusă, deordinul miilor de atomi. Toate componentele calculatorului, inclusiv procesorulsi memoria, sunt sincronizate de impulsurile unui generator de tact.Când vorbim despre procesoare, ne gândim automat la CPU (CentralProcessing Unit), însă majoritatea componentelor dintr-un PC sunt dotate cumicroprocesoare, acestea controlând placa de sunet, de reţea sau placa grafică (unde este folosită denumirea de GPU - Graphic Processing Unit, procesor ce rivalizează în număr de tranzistori cu un CPU). Circuiteleprocesoare ale componentelor şi perifericelor sunt atât de specializate încâtnu pot comunica direct între ele; în schimb, ele depun informaţiile utile înzone specifice ale memoriei, de unde procesorul le poate extrage, prelucrândşi coordonând activitatea acestora. Deoarece toate informaţiile tranziteazăobligatoriu CPU-ul, puterea globală de calcul a calculatorului va depinde deacesta. În contrast, CPU-ul este un procesor cu un grad mai redus despecializare şi, prin urmare, cu o arie foarte largă de utilizare.Emularea sarcinilor celorlalte componente din sistem este o practică des întâlnită atunci când acestea din urmă nu dispun de resursele necesare; deexemplu, dacă placa grafică nu deţine funcţii capabile pentru afişarea deimagini tridimensionale în jocuri, CPU-ul va prelua această sarcină.Rezultatele sunt, însă, foarte slabe, fiind realizate compromisuri imense deviteză şi calitate, procesorul central nefiind specializat pe astfel de calcule.

CAPITOLUL I: Arhitectura internă

Arhitectura internă se împarte schematic în trei mari blocuri detranzistori, numite şi unităţi:

1) Unităţile de calcul : unitatea aritmetică (ALU -Aritmetic Logical Unit), este cea mai importantă, fiind utilizată de toate programele; se ocupă numai de calculelesimple, cu numere întregi;- unitatea de calcul în virgulă mobilă (FPU - Floating Point Unit), era laorigine un procesor independent (seria 8087, 80287, 80387) dar a fostintegrată în procesorul principal în 1989, odată cu apariţia lui 80486; aceastaeste capabilă de operaţii matematice cu virgulă mobilă, precum şi de altelemai avansate, cum ar fi funcţiile trigonometrice;- unitatea multimedia, nestandardizată; prima astfel de unitate a fostMMX, în 1997, urmată apoi de 3DNow, SSE, 3DNow+, SSE2 şi SSE3;funcţia lor este aceea de a optimiza programele multimedia (sunet, grafică3D, efecte audio-video).

2) Unităţile de control : care se ocupă cu decodarea instrucţiunilor,accesul la memoria RAM, stabilirea priorităţilor de calcul etc.

3)Unitatea de memorie cache: împărţită în două subunităţi: una pentrucomenzi, cealaltă pentru date; memoria cache stochează comenzile şi datelecele mai des utilizate.

CAPITOLUL II: Caracteristicile procesorului

a)Frecvenţa

Cea mai comună proprietate a unui procesor este frecvenţa de tact, aflată în relaţie directă cu puterea sa de calcul. Unitatea de măsură a frecvenţeieste ciclul pe secundă sau Hertz-ul. O viteză de 400 MHz face camicroprocesorul să poată prelucra 400 de milioane de semnale binare (0, 1)pe secundă. Creşterea frecvenţei microprocesorului este o metodă importantă de a creşte performanţele. În ultimii ani, din cauza creşterii masive a consumului de putere (fapt care ducea atât la supraîncălzirea componentelor, cât şi la creşterea facturilor la energia electrică), s-a pus accentul pe crearea altor metode de creştere a vitezei, astfel încât bariera de 4 GHz nu a fost atinsă.Datorită diferenţei de arhitectură dintre diferitele generaţii de procesoare,puterea de calcul poate varia în cazul a două procesoare cu aceeaşifrecvenţă dar aparţinând unor generaţii diferite. De aceea, capacitatea decalcul a unui Pentium 100 MHz ar fi apropiată de cea a unui ipotetic 486 la200 MHz. Un exemplu recent îl constituie procesoarele bazate pe arhitectura Intel Core, ce rulează la frecvenţe de ordinul a 2 GHz, dar depăşesc în performanţă vechile Pentium 4 ce aveau un tact de peste 3 GHz. Frecvenţa unui procesor este direct legată de mărimea circuitelor interne. Fabricantul trebuie să găsească un echilibru în reducerea dimensiunii circuitelor; scăderea acestora provoacă reducerea căldurii disipate şi, dacă tehnologia este bine stăpânită, permite creşterea frecvenţei de lucru; pe de altă parte, frecvenţa mare determină automat şi o temperatură ridicată.

b) Memoria cache

Memoria cache este o memorie de mare viteză, inclusă în totalitate înprocesor (la modelele actuale) sau pe placa de bază (la cele mai vechi), care păstrează informaţiile şi datele cele mai recent utilizate. Aceasta este împărţită pe mai multe nivele (levels), în funcţie de „distanţa” faţă de unitateade calcul. Astfel, memoria cache level 1 poate fi accesată imediat, cu stadiiminime de aşteptare, deoarece lucrează la viteza procesorului, fiind strâns legată de nucleul acestuia. Memoria cache level 2 este de obicei mai mare şi a cunoscut o evoluţie marcantă; iniţial, ea a fost încorporată pe placa de bază şi oferea o viteză mică; apoi a fost alăturată procesorului, funcţionând la o viteză fracţionată dar comparabilă cu acesta; în final, ea a fost integrată în pastila de siliciu a acestuia, având astfel o viteză egală cu cea a CPU-ului.Avantajul memoriei cache constă în reducerea timpilor de aşteptare, deci în creşterea vitezei de lucru, deoarece memoria RAM a sistemului este mult mai lentă decât procesorul.Avantajul memoriei cache (level 1 sau level 2) se poate observa uşor,dezactivând-o din BIOS (dacă el permite acest lucru). Ca fapt divers,eliminarea L1 cache-ului din orice procesor, oricât de modern ar fi, chiar dacă rulează la 1 sau 2 GHz, chiar dacă deţine memorie L2 cache integrată şi dedimensiune mare, va produce scăderea performanţelor până aproape de nivelul unui 486. Există mai multe tipuri de memorie cache, diferind în funcţie de arhitectura procesorului.

c)Arhitecturile RISC şi CISC

Aceste arhitecturi definesc felul în care comenzile sunt executate în microprocesor. Arhitectura CISC (Complex Instruction Set Computer) a stat la baza primelor modele. Cu timpul, cercetătorii au constatat faptul că o suită de instrucţiuni simple se poate executa mai rapid decât o singură instrucţiune complexă, iar diminuarea numărului de comenzi şi a complexităţii lor permite reducerea spaţiului utilizat de acestea în procesor, având ca şi consecinţă creşterea vitezei de lucru, astfel apărând arhitectura RISC (Reduced Instruction Set Computer). Procesoarele uzuale din ziua de azi au la bază ocombinaţie a celor două arhitecturi.

d)Execuţia super-scalară, procesoare multi-core

Super-scalar înseamnă posibilitatea de a executa mai multe instrucţiuni simultan prin integrarea mai multor unităţi de calcul. Primul procesor super-scalar din lumea PC-urilor a fost Pentium; acesta integra două ALU(Arithmetical Logic Unit). O extensie a acestui concept o reprezintă includerea mai multor nuclee într-un singur procesor; practic, avem două procesoare ce prelucrează instrucţiunile şi datele în paralel (aproape dublând performanţa în aplicaţiile optimizate pentru acest mod de lucru) dar care sunt încapsulate într-un singur element pe care îl numim generic „procesor”.

e)Unelte de dezvoltare (software)

Puterea unui procesor este inutilă dacă nu există programe care să-l exploateze la maxim. Programele sunt scrise cu ajutorul limbajelor de programare, dar progresul lor este relativ lent faţă de evoluţia procesoarelor,ceea ce atrage un decalaj cvasi-permanent între hardware şi software. De exemplu, primul compilator care exploata eficient procesoarele Pentium şi Pentium II, o versiune a lui Visual C++, a apărut în 1999, abia după doi ani de la lansarea lui Pentium II şi la şase ani după apariţia lui Pentium.Chiar dacă puterea de calcul a procesoarelor a crescut de mii de ori în ultimii 20 de ani, nu înseamnă că un program de editare de text este de mii de ori mai rapid. O mare parte din această putere de calcul a fost transmisă către funcţii din ce în ce mai numeroase şi mai complexe, utile de exemplu în aplicaţii multimedia.