Mozek počítačeJaroslav Smíšek
5/2003
Tak jako každý automobil má svůj motor, má i počítač „srdce“, které počítač pohání. Tímto centrem všeho dění je procesor. Popišme si, k čemu procesor slouží, jak pracuje a jak ovlivňuje výkon celého počítače.
Ukažme si práci procesoru na příkladu. Uživatel se rozhodne, že si prohlédne obrázek uložený na pevném disku. Procesor tento příkaz zaznamená a začne činit patřičné kroky. Nejdříve je třeba data přečíst z pevného disku. Protože se celý obrázek nevejde do paměti procesoru, uloží si ho dočasně do operační paměti počítače. Obrázky jsou většinou komprimovány v nějakém formátu, např. JPG. Procesor si tedy načítá jeden kousek obrázku po druhém a rozbaluje je, tzn. počítá, jak obrázek ve skutečnosti vypadá. Když je celý obrázek rozbalený, přesune ho procesor z operační paměti do gra. cké karty, které zároveň přikáže, aby ho zobrazila na obrazovce monitoru.
Srdce i mozek zároveň
Jak již víte, počítač je tvořen mnoha různými součástmi. Každá z nich má různé povinnosti, stará se o různé úkoly. Všechny tyto komponenty se připojují k základní desce. Děje se tak pomocí kabelů nebo různých slotů (AGP, PCI, paměťové sloty atd.). Samo fyzické připojení však nestačí. Práci všech připojených prvků je nezbytné nějak organizovat. A právě k tomu slouží v počítači procesor. Ten sice není největším a obvykle ani nejdražším prvkem, avšak bez něj by žádný osobní počítač ani nenastartoval.
Jednou z úloh procesoru je tedy koordinovat práci ostatních komponentů. V čem tato manažerská pozice spočívá? V procesoru především běží všechny programy, tedy nejen hry či kancelářské aplikace, ale i ty programy, které přímo nevidíme, tedy jádro operačního systému či ovladače jednotlivých komponentů. Další úlohou procesoru je řídit tok dat mezi všemi komponenty – pokud některý z dílů počítače potřebuje určitá data, procesor zařídí jejich doručení. Těmito daty mohou být obrázky, texty, zvuky, programy, určité informace jako aktuální čas, typ připojené tiskárny apod.
Řídit práci jiných komponentů však není to jediné, o co se procesor stará. On sám vykonává obrovský kus práce tím, že slouží jako výpočetní centrum. Každou vteřinu v něm probíhají miliardy operací. Vše přitom musí zvládat velmi rychle a naráz – musí se starat o obraz a zvuk, sledovat pohyb myši a stisky kláves. Hrajete-li například počítačovou hru, musí procesor navíc počítat umělou inteligenci nepřátel, balistické dráhy střel, pohyb všech jednotek a mnoho dalšího.
Typy procesorů
V současné době existuje několik různých typů procesorů. Ty jsou zkonstruovány pro různé platformy. Nás však nejvíce zajímá platforma, které se z historických příčin říká IBM PC (personal computer). Jsou to ty počítače, na kterých lze běžně provozovat operační systémy Windows. Procesory protuto platformu vyrábějí v současné době hlavně společnosti Intel a AMD.
V minulém čísle Počítače pro každého jste se dočetli o základní desce, dozvěděli jste se, že se na ní nachází cosi, čemu se říká patice procesoru. Zde je třeba znovu poznamenat, že pro různé typy procesorů se používají různé patice. Ty vyměňovat nelze, je tedy třeba pro určitý typ procesoru zvolit odpovídající základní desku. Nejnovější procesory od Intelu (Celeron a Pentium 4) se vsazují do patice označené Socket 478, procesory od společnosti AMD (Duron, Athlon) pasují do patice Socket A.
Honba za výkonem
Celkový výkon počítače se do značné míry odvíjí od výkonu procesoru. Výkon je dán typem procesoru, ale hlavně frekvencí, na které procesor pracuje. Jinak řečeno, čím vyšší je frekvence procesoru, tím více operací stihne za každou vteřinu vykonat. Pro osobní počítače je v době psaní tohoto článku nejrychlejším procesorem Pentium 4 s pracovní frekvencí 3,06 GHz.
Je proto vhodné při nákupu počítače myslet na to, že se vyplatí investovat do procesoru odpovídající prostředky. Ale pozor, zatímco například mezi procesory AMD Athlon XP/1900+ a XP/2000+ je v současné době cenový rozdíl přibližně 300 Kč, mezi procesory XP/2600+ a XP/2700+ je rozdíl již 3000 Kč. Čím výkonnější počítač kupujete, tím více peněz musíte zaplatit za shodný nárůst výkonu. V určité chvíli se tedy vyplatí investovat například do většího množství operační paměti.
Chlazení
Je pochopitelné, že procesor je velmi složitý elektronický obvod. Obsahuje desítky milionů tranzistorů i rezistorů. Důsledkem je, že procesor spotřebuje mnoho energie, která se přemění na teplo, a procesor se tak velmi zahřívá. Je tedy nezbytné ho účinně chladit. Možností je několik, ale pro normální počítače se kvůli spolehlivosti, bezpečnosti a také s ohledem na výrobní cenu používá chlazení vzduchem. Teplo z procesoru je odváděno hliníkovým nebo měděným pro. lem, jakousi kostkou, na které je nasazen malý ventilátorek. Ten žene vzduch na mřížování kovového profilu; tím ho ochlazuje a zabraňuje tomu, aby se procesor přehřál.
mainboard