Процессор - сверхбольшая интегральная схема в едином полупроводниковом кристалле. Процессор управляет всеми остальными устройствами компьютера.

Элементы процессора

    В общем случае процессор включает в себя: арифметически-логическое устройство, которое производит арифметические и логические операции над данными; регистры, в которых хранятся данные, счетчики, адреса команд и данных; внешние интерфейсы для связи с остальными устройствами компьютера.

Характеристики процессора

    Основными характеристиками центральных процессоров являются: тип архитектуры или серия (Intel x86, Intel Pentium, Pentium overdrive, RISC …), система поддерживаемых команд (standard 86/88, 286, 386, 486, Pentium, MMX) и адресации (real mode, protected mode, virtual mode, EMS, paging), разрядность (бит), тактовая частота (МГц).

    Тип архитектуры, как правило, определяется фирмой производителем оборудования. С типом архитектуры тесно связан набор поддерживаемых команд или инструкций, и их расширений. Эти два параметра, в основном, определяют качественный уровень возможностей персонального компьютера и в большой степени уровень его производительности.

    Разрядность центрального процессора определяет его поколение и принципиально влияет на скорость передачи информации между другими устройствами и процессором. Обычно используются следующие типы данных: бит (один разряд), полубайт (4 бита), байт (8 бит), слово (16 бит), двойное слово (32 бита). Первые процессоры серии Intel x86 имели разрядность 8 бит и могли передавать и принимать информацию по одному байту. Современные микро-процессоры персональных компьютеров IBM-PC имеют разрядность 32 бита для передачи информации внешним устройствам и 64 бита – для внутренних операций с информацией.

    Тактовая частота процессора определяет минимальный квант времени за который процессор выполняет некоторую условную элементарную инструкцию. Тактовые частоты измеряются в мегагерцах и определяют количественные характеристики производительности компьютерных систем в целом. Взаимодействие процессора с внешними устройствами осуществляется по шинам адреса, данных и управления на контактах его корпуса.

Размещение процессора

    Для процессоров производства Intel используются корпуса типа PGA (Pin Grid Array).  Это керамический корпус, ряды золоченых выводов которого расположены по периметру корпуса перпендикулярно его плоскости. В зависимости от модели процессора корпус имел разные размеры и количество выводов (контактов).

    Для размещения процессора Pentium на материнской плате используется специальное гнездо, называемое Socket. Оно обеспечивает правильность установки процессора (обратите внимание на левый верхний угол гнезда) и легкое закрепление с помощью специального рычажка.

    Для установки процессоров Pentiun II и Pentium III используется уже другое гнездо, похожее на разъем для плат расширения Slot1.

Теплообмен

    Проблема теплообмена стала актуальной с повышением рабочей тактовой частоты процессоров и ужесточением технологических норм при производстве кристаллов. Замечено, что  снижение рабочей температуры процессора на 10 градусов ведет к удвоению времени его безотказной работы, при этом скорость движения электронов в полупроводниках также возрастает вдвое. Начиная с 486DX4-100 для охлаждения процессора используется малогабаритный вентилятор, установленный на радиаторе - CPU Cooler. Эта система снижает температуру процессора примерно на 40 градусов.