88
Қазіргі уақытта микросызба шығаратын озық өндірушілер 65 нм
жобалау нормасымен СБИС шығарады жəне болашақта тұтыну күшін
азайтуға мүмкіндік беретін 32 нм жəне одан да аз нормаға көшуі жəне
өнімділігі неғұрлым жоғары процессорлар ойлап табуы əбден мүмкін.
Бірнеше жыл бұрын мамндарға микропроцессордың қолданыстағы
архитектурасын сақтау олардың дамуын төмендететіні анық болған,
өйткені СБИС қалыпты жылу режимін қамтамасыз ететін тактілік жиілікті
бұдан əрі өсіру іс жүзінде мүмкін емес.
Қазіргі уақытта МП өнімділігін арттыру мəселесі тактілік жиіліктің қол
жеткізілген деңгейін сақтау немесе азайтатын жəне тұрақты энергия
тұтынуды қамтамасыз ететін көп ядролы құрылымға өту арқылы шешіліп
жатыр. Процессор ядросының екі еселік ұлғаюының көптеген бағасы
бойынша өнімділіктің 40%-дан көп өсуіне алып келуі мүмкін, ал төрт
ядролы процессордың ең жақсы деген екі ядролы процессорға қарағанда,
өнімділігі 1,5 есе жоғары.
Процессорда ядро сандарының өсу үрдісі артып келеді, өндірісте 48-
ядролы процессор жасалды. Олар қуатты серверлерде пайдаланылады,
бірақ жақын арада ДЭЕМ-де жұмыс істеу тек екі ядролы микро-
процессормен шектелмей, көп ядролы процессорлармен де жабдықталуы
мүмкін.
Қазіргі уақытта ядро сандарының өсуі түрлі бағыттағы есептегіш
құрылғылардың қуаттылығын арттыратын ең тиімді тəсіл деп санауға
болады. Көп ядролы процессорлардың өнімділігі бағдарламалық қамта-
масыз ету жұмысының тиімділігіне байланысты (егер ол дəстүрлі бір
ядролы аппараттық құрал үшін құрастырылған болса).
Көп ядролы процессорларды құру кезінде келесі əрекеттер қабыл-
данады:
■
бір корпусқа біріктірілген (көп чипті процессор) түрлі кристалда
орналасқан тəуелсіз бірдей процессор ядролары пайдаланылады;
■
бірнеше тəуелсіз бірдей ядролар бір кристалға орналастырылады;
■
Ядро кристалға біріктіріліп, жалпы орналастырылған ресурстар
(мысалы, FSB шинасы, екінші деңгейлі кэш жəне жүйелік жадының
бақылаушысы) қолданылады.
Intel компаниясының екі ядролы процессорларының алғашқы үлгісі
кристалда біріктірілген, төменгі тактілік жиіліктегі қарапайым кəдімгі бір
ядролы, байланыспаған Pentium 4 процессоры болды.
89
Екінші деңгейлі кэш-жадының келесі модификациясы өнімділікті
арттыруға себеп болатын, екі ядро үшін жалпыға айналды. Қазіргі екі
ядролы процессорларда жылу бөліну мəселесі жоқ десе де болады, өйткені
олар бір ядролы сияқты қуатты пайдаланады (аздап төмен ядро жиілігімен).
Кейде өндірушілер жылдық микросызбаның шығу деңгейін арттыру
мақсатында екі ядролы процессор дайындай отырып, оларды бір ядролы
сияқты етіп орналастырады. Процессорларды өндіру кезіндегі ақауларды
азайту үшін оларда бір ядро қалдырды (ядроның біреуі дұрыс жұмыс
істемегенде өшіп қалады).
Тұтынатын қуатты төмендету жəне жылу режимін жақсарту үшін қазіргі
барлық процессорларда екі жақты қуаттау жүйесі енгізілген.
Қуат күшін екі еселенген процессорлар FSB шинасының буферін
қуаттау үшін жəне жоғарырақ жиілікте жұмыс істейтін ядроны қуаттау
үшін 3,3 В пайдаланады жəне қуаттың күшті бөлігін тұтынады. Ядро жəне
буфер арасына деңгейді қайта өзгерту сызбасы қосылған. Түрлі типтегі
процессорларда ядроны қуаттау күші 1,4 В-ден 2,0В-ге дейін өзгеруі
мүмкін, сондықтан жүйелік тақтада əрдайым, талап етілетін қуатты қолмен
орнату қарастырылған.
Стационарлық ДЭЕМ үшін процессорлардың тұтынатын қуаты 70Вт
көбірек болуы мүмкін (ядроның тактілік жиілігіне байланысты); мұнымен
қатар олардың корпусының максималды температурасы 90°С-дан аспауы
тиіс. Кристалдың жұмыс температурасы жұмыстың тұрақтылығын жəне
микросызбаның сенімділігін анықтайды, сондықтан процессорларды
салқындату үшін радиаторлар мен еріксіз желдету пайдаланылады.
Соңғы үлгідегі процессорлардың ысып кетуден сақтайтын орнатылған
қорғанысы бар. Процессорларды қаты қызып кетуден сақтау үшін оның
кристалдарына
датчик-термодиод
орналастырылады,
ол
ядро
температурасын үнемі қадағалап отырады. Егер температура қалыпты
нормадан асып кеткен жағдайда, олар тактілік жиілікті төмендетіп, оларды
толық тоқтатып тастауы мүмкін.
Кейбір өндірушілер боксталған процессорлар деп аталатын поцессорлар
шығарады, бұларға дайындаушылар процессордың ауа арқылы салқындату
үшін желдеткіші бар алмалы-салмалы радиатор орнатылады.
Стационарлық ДЭЕМ үшін процессорлар дəстүрлі түрде, корпустары
келесі типте шығарылады:
90
■
PPGA (PlasticPGA — пластмассты) — қатар жəне баған бойынша
бірнеше
параллельді
қатарда,
корпустың
төменгі
бөлігінде
орналастырылған, қадауышты тік өткізгіш матрицасы бар термотұрақты
желім корпус (PGA керамикалық корпус нұсқасы, (PinGridArray—
өткізгіштің шарбақты құрылымы) (3.7, а сурет);
■
SPGA (ScatteredPGA— байланыспаған өткізгіштері бар PGA
модификациясы) — аз аумақта бірнеше контактылерді сыйдыру үшін
шахмат тəрізді етіп орналастырылған, қадауышты өткізгіштері бар PGA
нұсқасы (3.7, б сурет). Корпустың металл қақпақтары жəне екі өлшемді
координатты тор бойынша нөмірленетін, төменгі бөлігінде орналасқан
престелген өткізгіштері бар желімнен жасалған жиектері болады.
МП құрылғысы үшін Socket типінің Socket478, Socket754 жəне
Socket939 (сан корпустағы өткізгіш мөлшерімен көрсетіледі) ұялы
жалғағыштары пайдаланылады. Процессордың көп санды контактылері
процессорды жүйелік тақтаның кəдімгі ұяшығына орнату кезінде біраз
қуатты (ондаған килограмм) талап етеді, сондықтан процессордың
механикалық
тұрғыдан
зақымдалуынан
қорғау
үшін
ZIF
(ZeroInsertionForce— қондырманың нөлдік күші) ұяшығы пайдаланыла
бастады.
Дəстүрлі қадауышты өткізгіштің орнын жаңа жалғағыш – SocketT
(LGA775) алмастырды: процессорда дөңгелектенген жалпақ контактылер,
ал ұяшықта жүйелік тақтада орнатылатын кері қадауыштар (аяқтар)
орналастырылады. Мұндай қосылу процессордың орнатылуын жеңілдетеді
жəне
оның
салқындауын
жақсартады.
Процессор
өткізгіштерін
қадауыштармен сенімді түрде жалғау, бұл қосылысты үлкен күшпен ұстап
тұратын қысқыш механизм көмегімен жүзеге асырылады (3.8 сурет).
Процессор корпустарының арнайы ойығы (кілт) болады, ол ұяшыққа
қате орналастыруға жол бермейді. Жалғағыштардың келтірілген барлық
түрлері орнатылған поцессор типтерін анықтауға, ал өңдегіштермен
3.7 сур. Процессор корпусының
өткізгіштер жағынан алғандағы
түрі:
а — PPGA; б — SPGA; 1 — кілт; 2 —
қадауышты және жалпақ дөңгелек
контактілер
Достарыңызбен бөлісу: |
