პროცესორი, მისი შემადგენლობა და სწორად შერჩევა

დღევანდელ სამყაროში კომპიუტერი განუყოფელი და ყველაზე ხშირად მოხმარებადი ნივთია ნებისმიერი პროფესიის ადამიანისათვის. შესაბამისად მნიშვნელოვანია მისი სწორად შერჩევა. ხშირ შემთხვევაში მყიდველი ‘‘ბრმად’’ ენდობა გამყიდველს და საკმაოდ ზარალდება ამით. აქედან გამომდინარე საჭიროა ვიცოდეთ გარკვეული ინფორმაცია ჩვენი კომპიუტერის, განსაკუთრებით პროცესორის  შესახებ.

რამოდენიმე წლის წინ საქართველოში აქტუალური თემა იყო „ეგრეთწოდებული პენტიუმ 5_ის ფლობა“.არ მეგონა ამ თემაზე კიდევ თუ საუბრობდნენ მაგრამ როგორც ჩანს ასეა. საკმაოდ საინტერესო და დამაფიქრებელ შემთხვევას შევხვდი. მოკლედ რომ დავიწყოთ მაღაზიაშ იგინდათ კომპიუტერული ფირმა ვუწოდოთ რაღაც საქმეზე შევიარე რა თქმა უნდა მყიდველ–გამყიდველ–დამთვალიერებლიანად ყველანი შეკრებილიყვნენ და შესანიშნავი საუბარი მოვისმინე. სიტუაცია შემდეგია : სახეგაბრწყინებული კლიენტი, რომელმაც როგორც ჩანს ახლახან შეიძინა კომპიუტერი კმაყოფილი კითხულობს „ესპენტიუმ 5–ია უკვე არა?“ იგივენაირად გახარებული გამყიდველი პასუხობს „ დიახ ქალბატონო ეს ძალიან მაგარი კომპიუტერია ასე ვთქვათ პენტიუმ 5“ ..  ეხლა ამ ადამიანს წესით ძალიან უნდა გაუხარდეს რადგან პროცესორი რომელსაც იგი გადმოცემით ფლობს მართლაც ტექნოლოგიის მიღწევა, ან როგორც მინიმუმ ჩვენმა გამყიდველმა ააწყო, სადღაც, მალულად და იმდენად თავმდაბალია, რომ ვერ ამხელს და ასე ჩუმად თუ შემოეყიდება ხოლმე. ორივე კმაყოფილია პრობლემებიც არანაირი, სიტუაცია საინტერესო სასაცილო და დამაფიქებელია, თუმცა რა არის ამაში უცნაური? მოდით განვიხილოთ დეტალურად და უფრო გასაგებად.

AMD  მთელი გულით ცდილობდა ყურადღება მეც მომაქციეთო, არავინ აირჩია კითხვაზე  „რა კომპიუტერი გაქვს ?„ სხვა პასუხის გარდა „პენტიუმისა“ .. მოგვიანებით სახელს რიცხვიც მიემატა მის საცნობად, მარტივად რომ ვთქვა პენტიუმ 4 არის პროცესორის სახელი, თუმცა ამ კითხვაზე ვინჩესტერი რომ გვეპასუხა არც ეს იქნებოდა იდეალურად სწორი პასუხი.. ეხლა ცუდი და ვიღაცისთვის გულისდამწყვეტი ამბავი. ინტელმა გამოუშვა რა პენტიუმების ბოლო ვერსია პენტიუმ 4, მარტივი სტატისტიკით გამოჩნდა რომ ტექნოლოგია საოცარი სისწრაფით მიდიოდა წინ ეხლა კი მინიმუმმ პენტიუმ 32 თან გვექნებოდა საქმე. იგივე ტექნოლოგია საშუალებას გვაძლევდა ერთ ბირთვში ორი მოთავსებულიყო შედეგად სამყაროს პირველი core duo მოევლინა.





ეს იყო 2004–2005 წელის. საქართველოში ეს რათქმა უნდა მოგვიანებით გავიგეთ core duo იყო ძლიერი ვიდრე პენტიუმი და ორბირთვიანთა შთამომავალი აქ ის სიტუაციაა შვილი რომ მამას ჯობია და მაინც მამის სახელს ეძახდნენ. ამიტომ core სხვა ოჯახში გადავიდა და დაიწყო 4 ბირთვის 8 ბირთვის ტექნოლოგია. i5, i7 გადატრიალდა ტექნოლოგია გამოვიდა AMD უკეთესი და უკეთესი :) მოკლედ წავედით წინ.
            დამზადდა პროცესორები დაიწყო მათი გაყიდვა ერთი ყუთი ჩვენც შეგვხვდა აბა შენ იცი არ შეგვარცხვინოო და საქართველოში გამოუშვეს თუმცა მისი სიხარული მალევე დამთავრდა. აქ არავის არ უთქვამს ჩემი კომპიუტერი არის core duo პასუხი იყო პენტიუმ 5 იგივე სახელით სარგებლობს დღეს i5, i7 და სხვა მრავალი. სასიამოვნო მოსასმენიცაა და  რა იცის ინტელმა რომ ასე ველით თორე მადლია ამისთვის რაღაც 1 მილიონი P5 –ი არა მგონია გვაწყენინოსს იმედია ვინმე მიაწვდენს ხმას მაშინ კი თამამად შეეძლება მფლობელს განაცხადოს თუ რა უდევს სახლში..
ამ ყველაფრით იმის თქმა მინდა, რომ პენტიუმმა ორბირთვთანთან ერთად და ცოტა ადრეც შეწყვიტა ამ პროცესორის  გამოშვება და მისი სახელიც აქ დამთავრდა. ასე, რომ ჩვენს კეისში, თუ ის ეხლახან შევიძინეთ ნამდვილად არ დევს პენტიუმი და უცებ რომ აღმოჩნდეს რომ დევს ძალიან ცუდია იმიტომ რომ დღეს ის ნამდვილად არ არის საშუალო პროცესორი, ძლიერზე არაფერს ვამბობ, თუ რა თქმა უნდა ასევე მოულოდნელად პენტიუმ 32 არ აღმოჩნდება..  ასე რომ ყველა ყველა იმ ადამიანმა ვინც კომპიუტერს ფლობს უნდა იცოდეს გარკვეული ინფორმაცია თავისი კომპიუტერის პროცესორის  შესახებ. ასევე ახსოვდეს რომ პენტიუმ 5 არ არსებობს არც არასდროს არსებულა და არც იარსებებს ტექნოლოგია გაცილებით მაღლაა ვიდრე P5 იქნებოდა. ეს ყველაფერი კი თავიდან აგვაცილებს ისეთ არასურველ შემთხვევებს როგორიც მოყვანილ მაგალითში ვნახეთ. ამისათვის კი განვიხილოთ პროცესორი და მისი ძირითადი მახასიათებლები.

            CPU – ეს არის აბრევიატურა რომელიც იშიფრება ასეСentral Processor Unit – იგივე ცენტრალური პროცესორი. CPU არის კომპიუტერის ერთ-ერთი მთავარი ნაწილი რომელიც ასრულებს ყველაზე მთავარ ოპერაციებს, ფაქტიურად ის არის კომპიუტერის ტვინი, რომელიც ასრულებს რეგისტრებს.

პროცესორშიარი 6 ძირითადი რეგისტრი:

1. აკუმულატორი – (cache) მაშინ როცა ALU  (ALU არის პროცესორის ელემენტი, რომელიც ასრულებს რიცხვებზე არითმეტიკულ ოპერაციებს დაჯამება გაყოფა, გამრავლება და ა.შ.) გამოთვლას ატარებს ვთქვათ I “სიტყვაზე” (32 ბიტიანი) ამ დროს II “სიტყვა” აკუმულატორში “ელოდება”- ანუ დროებით დამმახსოვრებელი რეგისტრი.

2. ბრძანებათამთვლელი – აკონტროლებს ყველა ბრძანებას და მათ მიმდევრობას რომელიც მიმართულია შიდა-სალტიდან დამმუშავებაზე.

3. მეხსიერების მისამართის რეგისტრი – ის უთითებს მეხსიერების (ქეშში) იმ უჯრედს რომელიც პროცესორმა უნდა გამოიყენოს

4. ბრძანებების რეგისტრი – მისი დანიშნულებაა ის რომ მიმდინარე შესასრულებელი ბრძანება შეინახოს.

5. მდგომარეობის რეგისტრი – ეს რეგისტრი იმისთვისაა რომ პროგრამის შესრულების დროს შემოწმებები ჩაატაროს და შედეგები შეინახოს (ერთ-ერთი ყველაზე რთული აგებულების რეგისტრი).

6. ALU-ს საბუფერო რეგისტრი – ესეც დამმახსოვრებელი მოწყობილობის როლს ასრულებს (ინახავს მარტო ერთ სიტყვას 32/64bit).

7. თანამედროვე პროცებში არის ასევე ზოგადი დანიშნულების რეგისტრები, რომლებიც იმეორებენ ერთ-ერთი სხვა რეგ-ისფუნქციას!

პროცესორს ასევე გააჩნია ტაქტური სიხშირე - Clock rate. რომელიც იზომება ჰერცებით hz. ტაქტური სიხშირე ეს არის ციკლების რაოდენობა წამში. ციკლებში იგულისხმება გადართვა                0-დან 1-ში ან პირიქით. რაც უფრო მეტი გადართვის ანუ ციკლის შესრულება შეუძლია პროცესორს წამში მით მეტია მისის ტაქტური სიხშირე ანუ მით მეტ ჰერციანია, თუმცა ჰერციანი პროცესორები აღარ არსებობს, ამჟამად უკვე პროცესორების ტაქტური სიხშირე რამოდენიმე ასეულ მეგაჰერცს Mhz და რამოდენიმე გიგაჰერცს აღწევს Ghz. (კილოჰერცი - 1 000 ჰერცია, მეგაჰერცი 1 000 000 ჰერცი ხოლო გიგაჰერცი 1 000 000 000 - მილიარდი ჰერცი). რაც უფრო მეტ ჰერციანია პროცესორი მით უფრო სწრაფია იგი.

უნდა ვიცოდეთ რომ პროცესორს აქვს ორი სიხშირე ეს არის ბაზისური სიხშირე და ტაქტური სიხშირე (ტაქტური სიხშირით იცნობს ყველა პროცესორს, ანუ რამდენ გიგა თუ მეგაჰერციანია სწორედ ტაქტური სიხშირეა ეგ), ბაზისური სიხშირე ეს არის ინტელისთვის იგივე FSB (Front Side Bus) და ახალ პროცესორებში BCLK (Baseclock) ხოლო AMD შემთხვევაში ეს არის HT (HyperTransport). ტაქტური სიხშირე ბაზისური სიხშირის პროცესორის მამრავლზე Multiplier გამრავლებით მიიღება და ბაზისური სიხშირე ყოველთვის უფრო ნაკლებია ვიდრე ტაქტური სიხშირე. ზოგჯერ ბაზისური სიხშირე 20-ჯერ და მეტჯერ ნაკლებიც კი შეიძლება იყოს ტაქტურ სიხშირეზე. თუ რამდენი იქნება ბაზისური სიხშირე და რამდენი მამრავლი ამას მწარმოებელი განსაზღვრავს თავისი სურვილის მიხედვით. თუ მაგალითად პროცესორს აქვს ბაზისური სიხშირე 333 ხოლო მამრავლი 9 მაშინ პროცესორის ტაქტური სიხშირე გამოვა 333*9≈3000Mhz (intel core 2 duo E8400 მაგალითად). ხოლო თუ პროცესორის ბაზისური სიხშირე არის 100 ხოლო მამრავლი 34 მაშინ პროცესორის ტაქტური სიხშირე გამოვა
100*34=3400mhz (i7 2600 მაგალითად). პროცესორის აჩქარებაც (overclocking) სწორედ ამ მონაცემების შეცვლით ხდება, ან ბაზისური სიხშირის გაზრდით ან მამრავლის მატებით თუ ამის საშუალებას მწარმოებელი გვაძლევს, რადგან ხშირად მამრავლი ჩაკეტილია და მხოლოდ ბაზსიური სიხშირის გაზრდით შეიძლება აჩქარება, ზოგჯერ მამრავლი ღიაა (unlocked multiplier) და აჩქარება მხოლოდ მამრავლის მატებით შეიძლება. ბაზისური სიხშირის მატება ყოველთვის უფრო ძნელია ვიდრე მხოლოდ მამრავლის მატება მაგრამ ხშირად უფრო ეფექტური, ანუ თუ ბაზისურ სიხშირეს გაზრდი რეალურად პროცესორი უფრო მძლავრი გახდება ვიდრე მხოლოდ მამრავლის მატებით. თუმცა მაგალითად ინტელის ახალ პროცესორები ბაზისური სიხშირის მატებას ვერ იტანენ და ფაქტიურად ერთადერთი საშუალება მხოლოდ მამრავლის მატება რჩება.

              არსებობს ტექნოლოგია Turbo boost რომელსაც იყენებს Intel-ის და უკვე AMD-ს პროცესორები და მისი აზრია დატვირთვაზე (ანუ მძიმე სამუშაოს შესრულებისას) პროცესორის ავტომატური აჩქარება - ტაქტური სიხშირის მატება მამრავლის მატების გზით. იმის მიხედვით თუ რამდენი ბირთვია დატვირთული სხვადასხვა პროცესორი სხვადასხვა სიხშირემდე მატულობს. ზოგჯერ შეიძლება მოიმატოს 1მამრავლით სიხშირემ ან 5 მამრავლითაც. ეს პრაქტიკაში გამოიხატება ტაქტური სიხშირის 100mhz მატებით ან 500mhz მატებით შესაბამისად. ასევე AMD-მ მოახდინა თავის ახალ პროცესორებში Turbo core ტექნოლოგიის დანერგვა რომლის არსიც ზუსტად იგივეა რაც Turbo boost. პროცესორის ტაქტური სიხშირე ავტომატურად მატულობს დატვირთვაზე. თუ რამდენით მოიმატებს სიხშირე ეს ბაზისურ სიხშირეზე და მწარმოებლის სურვილზეა დამოკიდებული. თუ მაგალითად ბაზისური სიხშირე 100mhz-ია მამრავლის 1ერთეულით მატებით ტაქტური სიხშირეც 100mhz-ით იზრდება, ხოლო თუ ბაზისური სიხშირე 133mhz-ია მაშინ მამრავლის 1ერთეულით მატებით ტაქტური სიხშირე 133mhz-ით იზრდება. იგივე შემთხვევაში 2 ერთეულით მატებისას ტაქტური სიხშირე 2-ჯერ133 ანუ 266mhz-ით მოიმატებს და ა.შ.

ასევე საყურადღებოა რომ ბაზისურ სიხშირეზე მიბმულია ოპერატიული მეხსიერებაც (რომელსაც ასევე გააჩნია თავისი მამრავლი) და ბაზისური სიხშირის გაზრდასთან ერთად ავტომატურად მოიმატებს ოპერატიული მეხსერების სიხშირე, გვინდა ჩვენ ეს თუ არა. ერთადერთი ვარიანტი როცა ოპერატიულის სიხშირე არ მატულობს ეს არის მამრავლის მომატებით პროცესორის აჩქარება, შესაძლებელია ცალკე ოპერატიულის სიხშირის გაზრდა პროცესორის სიხშირის გაზრდის გარეშე ამისთვის ოპერატიულის მამრავლი უნდა გავზარდოთ.

 ბირთვები - ყველამ ვიცით რომ პროცესორს აქვს ბირთვები. თითო ბირთვი ეს ფაქტიურად არის ALU და FPU პლუს L1 და L2 დონის ქეშ მეხსიერება, ხოლო L3 დონის ქეშ მეხსიერება ბირთვებს როგორც წესი საერთო აქვთ. დღეისათვის არსებობს 1, 2, 3, 4, 6, 8 და 12 ბირთვიანი პროცესორიც (8 და 12 მხოლოდ სერვერულ პროცესორებზე არსებობს ჯერჯერობით). ექსპერიმენტულ 48 და 100 და ა.შ. ბირთვიან პროცესორებზე არ მაქვს საუბარი

4 ბირთვიანი პროცესორის კრისტალი (Die) ჩანს 4 ბირთვი (core) რომლებშიც არ ჩანს L1 და L2 ქეშ მეხსიერება სამაგიეროდ ჩანს რომL3 დონის მეხსიერება განაწილებულია. ასევე ზევით ჩანს ინტეგრირებული მეხსიერების კონტროლერი.
              უნდა გვახსოვდეს რომ ბევრი ბირთვი არ ნიშნავს რომ პროცესორის სიხშირე ორმაგდება და ოთხმაგდება. თუ გვაქვს 2 ბირთვიანი პროცესორი რომელიც მუშაობს 3000Mhz სიხშირეზე ეს იმას არ ნიშნავს რომ ორივე ერთად 6000mhz სიხშირეზე მუშაობს! ანალოგიას გავავლებ მანქანასთან, ვთქვათ გვაქვს ორი მანქანა რომლებიც თითო 100 კმ საათში სიჩქარით დადის, ორივე ერთად რომ დავძრათ 200 კმ საათში სიჩქარით არ ივლიან. უბრალოდ ორივე ერთად ორჯერ მეტ ადამიანს გადაიყვანს, სწორედ მასეა პროცესორშიც. ორი ბირთვი3000Mhz სიჩქარეზე მომუშავე ორჯერ მეტ მონაცემს დაამუშავებენ 3000mhz სისწრაფით და არა 6000Mhz სისწრაფით.

პროცესორის ყიდვისას შეგიძლიათ გაითვალისწინოთ:
მისი ტაქტური სიხშირე
მისი ქეშ მეხსიერების ზომა
ბირთვების რაონდეობა
ნანომეტრული ტექნოლოგია
ასევე ვინ აწარმოებს მას
და რა თქმა უნდა ფასი
              უნდა გაითვალისწინოთ რისთვის გჭირდებათ პროცესორი, რადგან უმეტეს თამაშებში დღეისათვის რეალურად 4 ბირთვზე მეტი არ დაგჭირდებათ არქიტექტურა და სხვა დეტალები ყიდვისას ნამდვილად არ ჩანს და რეალურად თუ გინდათ იცოდეთ რა შეუძლია პროცესორს და რომელი უკეთესია, ჯობია ნახოთ მიმოხილვები და რევიუები სხვა პროცესორებთან შედარებით რათა გაიგოთ კონკრეტულ თამაშებში და პროგრამებში რომელი პროცესორი აჩვენებს უკეთეს შედეგს. პროცესორების და კომპიუტერის სხვა ნაწილების შედარება არის უამრავ საიტზე, ერთ-ერთი საკმაოდ საინტერესო საიტია http://www.cpubenchmark.net/.

გამოყენებული ლიტერატურა

1-      Ful.ge

2-      http://www.overclockers.ge/index.php?/topic/12210-%E1%83%A0%E1%83%90-%E1%83%90%E1%83%A0%E1%83%98%E1%83%A1-%E1%83%99%E1%83%9D%E1%83%9B%E1%83%9E%E1%83%98%E1%83%A3%E1%83%A2%E1%83%94%E1%83%A0%E1%83%98-%E1%83%93%E1%83%90-%E1%83%A0%E1%83%98%E1%83%A1%E1%83%92%E1%83%90%E1%83%9C-%E1%83%A8%E1%83%94%E1%83%93/

3-      http://www.youtube.com/watch?v=Cg-mvrG-K-E

4-      http://www.youtube.com/watch?v=qm67wbB5GmI

5-      http://www.cpubenchmark.net/