Procesorul

1.Introducere

Procesorul este una dintre cele mai importante componente a unui calculator, fiind cel care stabileste cine, ce si când sa faca. Deoarece se pot obtine performante destul de bune si cu un procesor care nu este vârf de gama, ne poate da falsa impresie ca el nu are un rol foarte important. De exemplu,un împatimit al jocurilor va pune un accent mai mare pe placa video decât pe procesor. Totul depindede destinatia calculatorului, acest lucru însemnând ca nu avem mereu nevoie de cel mai performant procesor. Vom întâlni des denumirea de CPU în cazul procesorului (Central Processing Unit ), sauUCP, aceasta fiind traducerea în limba româna (Unitate Centrala de Prelucrare).

2. SCURT ISTORIC

Istoria modernã a procesoarelor desktop începe în 1993, odatã cu aparitia primului Pentium.Primul model disponibil rula la o frecventã de 60 MHz, avea 3,3 milioane de tranzistori si era capabilde a efectua pânã la 100 de milioane de operatii pe secundã (Million Instructions Per Second - MIPS).

Odatã ce tehnologia folositã în primul Pentium a devenit depãsitã, pe piatã a fost lansatPentium II. Pornind de la 233 MHz, a fost construit pentru a ajunge la maximum 450 MHz. Aproximativ în acelasi timp si-a fãcut aparitia si primul procesor Celeron. Acesta era identic cuPentium II, cu singurele diferente cã avea un cache mai mic si o frecventã scãzutã a FSB-ului. În timpce Pentium II folosea FSB la 100 MHz, Celeronul putea lucra la doar 66 MHz.

Nu dupã mult timp, Pentium III a venit sã înlocuiascã Pentium II, primul model rulând la 450Mhz, ajungând mai târziu sã fie primul procesor care a depãsit bariera celor 1000 de MHz. Intel acontinuat linia Celeron bazat pe nucleu PIII, însã cu caracteristici voit reduse. Cel mai popular procesor Intel se numeste Pentium 4, fiind principala armã Intel în lupta actualã pentru suprematie.

Primul nucleu de P4, cunoscut si sub numele de Willamette, a fost folosit în procesoarele cu frecvente de lucru între 1,3 si 2 GHz, folosind un FSB la 400 MHz. Cel de-al doilea nucleu, Northwood,a adus un cache crescut la 512 kB si FSB la 533 MHz, apoi 800 MHz, alãturi de trecerea la tehnologia de 0,13 microni. Nucleul Prescott are 1 MB cache L2 si FSB de 800 Mhz.Cel mai nou membru al familiei Pentium 4 ruleazã la 3,6 GHz si are Hyper-Threading.

Folositã initial de procesoarele Xeon, tehnologia Hyper-Threading permite unui procesor P4 sã fie vãzut de cãtre sistemul de operare si aplicatii ca o combinatie de douã procesoare, dar performanta nici nu se aproprie de cea a unui sistem cu doua procesoare, deoarece procesoarele logice impart resursele cu cel real. Exista aplicatii adaptate pentru un sistem multiprocesor, care vor rula mai bine pe un sistem cu processor cu HT.

Sporul de performanta este de maxim 30, existând situatii în care HT-ul încetineste sistemul. Pentru HT aveti nevoie de o placa de baza si un sistem de operare optimizat pentru aceasta tehnologie.. Vârful de gama al lui INTEL este Pentium 4 3,4 GHz EE (nucleu Gallatin), cu 2MB cache L3 (lucru nou introdus), fiind alaturi de cel de 3,2 Ghz singurele care pot face concurenta serioasa la performante procesoarelor Athlon64 FX.

Chiar dacã AMD se aflã pe piatã de o perioadã însemnatã de timp, popularitatea procesoarelor sale a cunoscut o crestere substantialã abia dupã aparitia procesoarelor Athlon, în trecut mai fiind si procesoarele K5,K6,K6-II si K6 III. Astfel, cam în acelasi moment în care Intel oferea Pentium III la 600 MHz, AMD lansa pe piatã primul Athlon. Adevãrata competitie între Intel si AMD s–a întetit odatã cu aparitia procesoarelor din familia Duron. Ca si Celeronul, Duron reprezenta solutia pentru piata procesoarelor ieftine, fiind dotat cu mai putin cache decât fratele mai mare Athlon (pastrând traditia, aceste procesoare aveau numele de cod K7).

Rãspunsul AMD fatã de Pentium 4 s-a numit Athlon XP (eXtreme Performance). Procesoarele AMD Athlon XP au cunoscut si ele o evolutie, pornind de la utilizarea tehnologiei în 0,18. Nucleul Palomino a fost utilizat pânã la frecvente de 1733 MHz (Athlon XP 2100+), dupã aceastã frecventã fiind introdus nucleul Thoroughbred în tehnologie de 0,13 microni. Începând cu procesoarele 2600+, frecventa de lucru a magistralei a fost crescutã la 333 MHz. Ultimul nucleu AMD XP, Barton, aduce câteva îmbunãtãtiri minimale nucleului XP Thoroughbred. Pornind de la 1,83 GHz, Barton foloseste aceiasi tehnologie pe 0,13 microni, dar duce nivelul memoriei cache la 512 kB.

Diferenta principalã fatã de clasicul Athlon constã în faptul cã linia XP nu mai foloseste clasificarea conventionalã, ci sistemul de rating prezentat mai jos. Apoi, AMD a venit cu o replica si mai serioasa pe masura ce frecventa, cache-ul si FSB-ul lui P4 a crescut, numita Athlon64 (si astfel seria procesoarelor K8). Acesta este singurul procesor din lume care poate lucra simultan si cu instructiuni pe 64, dar si cu instructiuni pe 32 de biti (aveti nevoie de un system de operare care sa suporte instructiuni pe 64 de biti cum ar fi Windows XP 64 bit Edition). De asemenea, este si singurul procesor x86 pe 64 de biti. Acesta a avut initial FSB de 800 MHz si 512KB cache L2 (nucleu Clawhammer), dar a ajuns acum la FSB de 1600 MHz si 1 MB cache.

Ultimele noutati sunt procesoarele Sempron, venite sa înlocuiasca Duron-ul, având FSB de 333 MHz si 256KB cache L2, si procesoarele Athlon64 FX, având aceleasi caracteristici ca si Athlon64, dar un nucleu mult mai performant, fiind ajutat si de avantajele socket-ului 939, cu chipset-urile superioare oferite de nVIDIA în special pentru acest socket. Aceste procesoare au ajuns imediat dupa lansare în topul celor mai bune din lume. Procesoarele AMD au încorporata tehnologia 3DNow!, ajunsa la varianta Professional, care permite procesorului sa lucreze direct cu placa video si chiar sa-I preia din sarcini, oferind performanta superioara în aplicatii 3D. O alta tehnologie importanta este Hypertransport, care permite un protocol de legatura între CPU si periferice, si între mai multe procesoare în cazul sistemelor multiprocesor.

Lupta dintre gigantii procesoarelor nu a fost niciodata mai crâncena.