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). 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 ceramiczna, metalowa lub plastikowa.

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. BGA (ang. Ball Grid Array) – wyprowadzenia są w postaci kulek ze stopu lutowniczego.
3. LGA - typ obudowy opracowany przez firmę Intel, w którym piny (nóżki, kulki) zastąpiono specjalnymi pozłacanymi lub miedzianymi płaskimi stykami.
4. 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).
5. 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. Złącza te nazywane są gniazdami procesorów.
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.

Obecnie spotykane typy gniazd procesorów:
1. Socket
2. LGA
3. Slot

Dodatkowo, gniazda typu Socket, ze względu na sposób montażu, dzieli się na:

ZIF - (ang. Zero Insertion Force) - montaż procesora nie wymaga użycia nacisku. Po wsunięciu nóżek procesora do gniazda, zabezpiecza się procesor przy pomocy specjalnej dźwigni.

LIF - (ang. Low Insertion Force) - aby zamontować procesor należało użyć siły nacisku około 20 kg. Ponieważ  montując procesor w ten sposób można było uszkodzić układ rozwiązanie to obecnie nie jest już stosowane.

Gniazda LGA stosowane są na płytach głównych firmy Intel, natomiast gniazda Socket na płytach głównych firmy AMD.


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"