Tematy: 1. Procesory - funkcje, budowa zasada działania. 2. Obudowy procesorów. 3. Gniazda procesorów.

Przedmiot: Urządzenia techniki komputerowej

I. Przeczytaj:

Procesor (zwany też mikroprocesorem, często określany skrótem CPU - Central Processing Unit) - to skomplikowany układ cyfrowy o wysokim stopniu integracji, wykonujący operacje (matematyczne i logiczne) określone przez program.

Oprócz przetwarzania informacji, procesor odpowiada również za sterowanie pracą pozostałych układów systemu.

Fizycznie procesory (mikroprocesory) to układy scalone zamknięte w hermetycznej obudowie, często posiadającej złocone wyprowadzenia (stosowane ze względu na odporność na utlenianie), a ich centrum stanowi monokryształ krzemu, na który naniesiono techniką fotolitografii szereg warstw półprzewodnikowych, tworzących sieć od kilku tysięcy do kilkuset milionów tranzystorów. Połączenia wykonane są z metalu (aluminium, miedź).

II. Obejrzyj:

Co to jest procesor, jak wygląda i jak działa dowiesz się z tego filmu:

Twoje wiadomości w przystępny sposób uzupełni pewien młody człowiek na tym filmie:

III. Przeczytaj:

Budowa mikroprocesora (podstawowe elementy):
1. CU - układ sterowania i synchronizacji, który kontroluje pracę procesora i wytwarza sygnały potrzebne do sterowania niektórymi elementami komputera.

2. ALU – jednostka arytmetyczno-logiczna (arytmometr)

3. FPU - koprocesor matematyczny (jednostka zmiennoprzecinkowa), który jest zestawem instrukcji przeznaczonych do obsługi skomplikowanych operacji matematycznych

4. rejestry, tj. układy pamięci przechowujące m.in. aktualnie przetwarzaną instrukcję, adresy pamięci z rozkazami, informacje dotyczące realizacji wykonywanej operacji i wyniki wykonywanej operacji.

5. wbudowana podręczna pamięć Cache przechowująca wyniki najczęściej wykonywanych operacji.


Obudowy procesorów: Procesor jest podatny na działanie czynników zewnętrznych, dlatego umieszcza się go w obudowie. Obudowa może być zbudowana z elementów ceramicznych, metalowych, plastikowych, czy też z laminatów organicznych.

Rodzaje spotykanych obecnie obudów procesora:
1. PGA (ang. Pin Grid Array) - wyprowadzenia mają postać szpilek (nóżek), czyli tzw. pinów znajdujących się na spodniej powierzchni układu w kształcie symetrycznej siatki. Powstało kilka odmian tego standardu: PPGA, CPGA, FC-PGA, FC-PGA2 oraz SPGA -  gdzie rozmieszczenie nóżek w rzędach i kolumnach jest niesymetryczne.
2. LGA (ang. Land Grid Array) - nowszy od PGA typ obudowy opracowany przez firmę Intel, w którym piny (nóżki, kulki) zastąpiono specjalnymi pozłacanymi lub miedzianymi płaskimi stykami. Piny znajdują się w gnieździe na płycie głównej.

3. BGA (ang. Ball Grid Array) – wyprowadzenia są w postaci kulek ze stopu lutowniczego (procesor jest przylutowany do płyty głównej).

Obudowy, które odeszły już do historii:

1. SECC (ang. Single Edge Contact Cartridge) – specyficzny typ obudowy, gdzie procesor przylutowany jest do płytki drukowanej wraz z pamięcią Cache L2, a całość umieszczona jest w plastikowej obudowie (rodzaj kartridża).
2. SEPP (ang. Single Edge Processor Package) – podobna do SECC, ale bez zastosowania plastikowej osłony. Była ona stosowana do tańszych wersji procesorów  typu Celeron i Duron.


Gniazda procesorów: Do różnych typów procesorów i ich obudów stosuje się rożne rodzaje złączy na płycie głównej zwane gniazdami procesorów.

Gniazdo procesora - to rodzaj złącza na płycie głównej, w której umieszcza się procesor.
Gniazdo procesora pełni rolę interfejsu pomiędzy procesorem, a innymi elementami systemu komputerowego. Umożliwia współpracę procesora z systemem za pośrednictwem odpowiednich magistrali i układów na płycie głównej. Do wymiany informacji pomiędzy pamięcią operacyjną i chipsetem służą procesorowi wyprowadzenia w postaci nóżek lub pinów, które fizycznie muszą zostać połączone z końcówkami magistrali pamięci i danych.

Najbardziej znane typy gniazd procesorów:
1. Slot - obecnie już nie stosowane
2. Socked - też już "historia" :)

3. LGA (Land Grid Array) - styki znajdują się na płycie głównej, a procesor ma płaskie pola stykowe
4. PGA (Pin Grid Array) - piny znajdują się na procesorze, a w płycie głównej przewidziane są odpowiednie otwory

IV. Obejrzyj:

Więcej na temat obudów i gniazd oraz ich wyglądu dowiesz się oglądając poniższą prezentację:
Obudowa i gniazda procesorów - ppt pobierz

Możesz też obejrzeć jeszcze jedną prezentację, w której autor umieścił bardzo dużo zdjęć różnych typów gniazd procesorów: Procesor. - ppt pobierz

Jak zamontować procesor w płycie głównej wyposażonej w gniazdo typu Socket A (462) z mechanizmem ZIF zobaczysz na poniższym krótkim filmie:

V. Odpowiedz pisemnie (np. w zeszycie przedmiotowym) na poniższe pytania:

1) Co jest procesor (CPU)?

2) Jakie poznałeś rodzaje obudów procesorów?

3) Jakie poznałeś typy gniazd procesorów?

VI. Przeczytaj w podręczniku:

Jeśli chcesz utrwalić sobie wiedzę (i trochę ją poszerzyć) zapoznaj się z tematami nr 34 "Gniazda procesorów" i 35 "Procesory" w dziale VI podręcznika* (strony od 124 do 128).

Zwróć uwagę na informacje o rodzajach pamięci cache i na parametry jakimi określa się procesor.

VII. Przeczytaj w internecie (fakultatywnie):

Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o rodzajach procesorów obecnie znajdujących się w sprzedaży myślę, że ciekawym uzupełnieniem dzisiejszych tematów będzie poradnik zamieszczony przez firmę X-kom pt. "Jak wybrać procesor? Co trzeba wiedzieć o CPU?"

A oto link do tego poradnika: https://www.x-kom.pl/poradniki/5802-jak-wybrac-procesor-co-trzeba-wiedziec-o-cpu.html#rodzaje

*Podręcznik: Tomasz Marciniuk "Administracja i eksploatacja systemów komputerowych, urządzeń peryferyjnych i lokalnych sieci komputerowych. Kwalifikacja inf.02. Podręcznik do nauki zawodu technik informatyk. Część 1"