Основные характеристики процессоров

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность выбранной темы «Процессор персонального компьютера. Назначение, функции, классификация процессора» обусловлена необходимостью изучения особенностей работы и функционирования процессоров.

Многие владельцы персональных компьютеров сталкиваются с различными ошибками и сбоями в работе компьютера, но не могут определить причину неполадки. Процессор персонального компьютера – самое настоящее сердце и одновременно мозг компьютера. Пока он работает, работают и все остальные составляющие системного блока и подключенная к нему периферия. Он отвечает за обработку потоков различных данных, а также регулирует работу частей системы.

Без команды, отданной процессором, не может быть произведена даже такая простая операция, как сложение двух чисел, или запись одного мегабайта информации. Все это требует немедленного обращения к ЦП. Что уж до более сложных задач, таких как запуск игры, или обработка видео.

Цель данной курсовой работы ⎯ определить принципы построения и функционирования процессора персонального компьютера.

Для достижения поставленной цели исследования необходимо решить ряд задач:

• изучить теоретические аспекты построения и функционирования процессора персонального компьютера;
• рассмотреть основные классификации и типы процессоров персональных компьютеров;
• рассмотреть возможные проблемы процессоров персональных компьютеров;
• определить способы устранения неисправностей в работе процессора персонального компьютера.

Объектом исследования выступают DLP-системы. Предметом исследования выступают принципы DLP-систем.

При написании курсовой работы предполагается использовать различную литературу: нормативно-справочную, учебно-методическую, информационно-справочную, а также применять информацию интернет-ресурсов.

Цель и задачи исследована определили структуру курсовой работы.

В первой главе будут раскрыты теоретические аспекты построения и функционирования процессора персонального компьютера, в частности: раскрыто понятие и сущность процессора персонального компьютера, изучены основные характеристики процессоров, изучены классификации и типы процессоров. Во второй главе рассмотрены основные неисправности процессора ПК и различные виды поломок, а также рассмотрены способы и алгоритмы устранения неисправностей в работе процессора.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОСТРОЕНИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОРА ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА

1.1 Понятие и сущность процессора персонального компьютера

Центральный процессор (микропроцессор, центральное процессорное устройство, CPU) – сложная микросхема, являющаяся главной составной частью любого компьютера. Именно это устройство осуществляет обработку информации, выполняет команды пользователя и руководит другими частями компьютера.^[1]

Уже много лет основными производителями процессоров являются американские компании Intel и AMD (Advanced Micro Devices). Есть, конечно, и другие достойные производители, но до уровня указанных лидеров им далеко.^[2]

Intel и AMD постоянно борются за первенство в изготовлении все более производительных и доступных процессоров, вкладывая в разработки огромные средства и много сил. Их конкуренция - важный фактор, содействующий быстрому развитию этой отрасли.

Если смотреть на процессор физически, он представляет собой небольшую тонкую квадратную плату. Он имеет небольшие размеры и сверху покрывается металлической крышкой.

Процессор имеет вид небольшой квадратной платы размером со спичечный коробок толщиной в несколько миллиметров, верхняя часть которого как, как правило, прикрыта металлической крышкой (в настольных версиях), а на нижней расположено множество контактов. Собственно, дабы не распинаться, посмотрите следующие фотографии:

Нижнюю часть чипа занимают контакты, через которые чипсет и осуществляет взаимодействие с остальной системой. Открыв крышку системного блока своего компьютера, вы легко сможете найти процессор, если только он не закрыт системой охлаждения.

Внешне центральный процессор не представляет собой ничего выдающегося – небольшая плата (где-то 7 х 7 см.) с множеством контактов с одной стороны и плоской металлической коробочкой с другой. Но на самом деле внутри этой коробочки хранится сложнейшая микроструктура из миллионов транзисторов. ^[3]

Как выглядит процессор компьютера с обеих сторон можно увидеть на рисунке 1.

Рисунок 1. Современный процессор ПК^[4]

Без команды, отданной процессором, не может быть произведена даже такая простая операция, как сложение двух чисел, или запись одного мегабайта информации. Все это требует немедленного обращения к ЦП. Что уж до более сложных задач, таких как запуск игры, или обработка видео.

На рисунке 2 можно увидеть основные функции процессора персонального компьютера.

Рисунок 2. Основные функции процессора персонального компьютера

Как видно по рисунку 1 процессор обрабатывает инструкции, которые он получает в процессе декодирования данных. При обработке этих данных, процессор выполняет четыре основных шага:

Выборка. Каждая команда сохраняется в памяти и имеет свой собственный адрес. Процессор запоминает этот адрес из программного счетчика, который отвечает за отслеживание того, какую инструкцию ЦП должен выполнить следующей.

Расшифровка. Все программы, которые должны быть выполнены, будут переведены на язык Ассемблер. Код Ассемблера выполнен в бинарных инструкциях, которые понятны процессору. Этот шаг называется декодированием.^[5]

Выполнение. При выполнении инструкции, процессор может сделать одно из трех действий: передать инструкцию в АЛУ(арифметико-логическое устройство), переместить данные из одного места памяти в другое, или перейти к другому адресу.^[6]

Исполнение. Процессор должен передать результаты после выполнения инструкции, эти выходные данные записываются в память.

Стоит добавить, что процессоры могут выполнять и функции видеокарты. Дело в том, что в современных чипах отведено место для видеоконтроллера, который выполняет все необходимые от нее функции, а как видеопамять использует ОЗУ. Не стоит думать, что встроенные графические ядра способны конкурировать с видеокартами хотя бы среднего класса, это больше вариант для офисных машин, где мощная графика не нужна, но все же потянуть что-то слабое им по зубам. Главным же достоинством интегрированной графики является цена — все же отдельную видеокарту покупать не нужно, а это существенная экономия.^[7]

Основным материалом при производстве процессоров является самый обычный песок, а точнее сказать кремний, коего в составе земной коры около 30%. Из очищенного кремния сначала изготавливают большой монокристалл цилиндрической формы, который разрезают на "блины" толщиной около 1 мм.

Затем с использованием технологии фотолитографии в них создаются полупроводниковые структуры будущих процессоров.

Фотолитография чем-то напоминает процесс печати фотографий с пленки, когда свет, проходя через негатив, действует на поверхность фотобумаги и проецирует на ней изображение.

При изготовлении процессоров своеобразной фотобумагой выступают упомянутые выше кремниевые "блины". Роль света играют ионы бора, разогнанные до огромной скорости высоковольтным ускорителем. Они пропускаются через специальные "трафареты" - системы высокоточных линз и зеркал, вкрапливаются в кремний и создают в нем микроскопическую структуру из множества транзисторов. ^[8]

Сеовременные технологии позволяют создавать транзисторы размером всего 22 нанометра (толщина человеческого волоса - около 50000 нм). Со временем техпроцесс изготовления процессоров станет еще совершеннее. По прогнозам, их транзисторы уменьшатся как минимум до 14 нм.

Чем тоньше техпроцесс – тем больше транзисторов можно поместить в один процессор, тем он будет производительнее и энергоэффективнее.

Созданная таким образом полупроводниковая структура вырезается из кварцевого "блина" и помещается на текстолит. На обратную его сторону выводятся контакты для обеспечения подсоединения к материнской плате. Сверху кристал защищается от повреждения металлической крышкой (см. рис. выше).

Процессоры прошли сложную эволюцию и сейчас продолжают развиваться. Производители совершенствуют не только технологию изготовления, но и внутреннюю структуру процессоров. Каждое новое их поколение отличается от предыдущего строением, количеством и характеристиками входящих в их состав элементов.

Процессоры, в которых используются те же базовые принципы строения, называют процессорами одной архитектуры, а эти принципы - архитектурой (микроархитектурой) процессора.^[9]

В пределах одной архитектуры процессоры могут существенно отличаться - частотами системной шины, техпроцессом изготовления, размером и структурой внутренней памяти и некоторыми другими особенностями. О таких процессорах говорят, что они имеют разные ядра.

В рамках доработки одного ядра производители могут делать небольшие изменения с целью устранения мелких недочетов. Такие усовершенствования, которые "не тянут" на звание самостоятельных ядер, называют ревизиями.

Архитектурам и ядрам присваиваются определенные имена, а их ревизиям – цифробуквенные обозначения. Например, все модели Intel Core 2 Duo являются процессорами микроархитектуры Intel Core и производились с ядрами Allendale, Conroe, Merom, Kentsfield, Wolfdale, Yorkfield. У каждого из этих ядер были еще и разные ревизии.^[10]

Деятельность ЦП можно представить последовательностью следующих событий:

1. Из ОЗУ, куда загрузилась определенная программа (допустим текстовый редактор), управляющий блок процессора извлекает необходимые сведения, а также набор команд, которые обязательно нужно выполнить. Все это отправляется в буферную память (кэш) ЦП.
2. Выходящая из кэш-памяти информация разделяется на два вида: инструкции и значения, которые отправляются в регистры (это такие ячейки памяти в процессоре). Первые идут в регистры команд, а вторые в регистры данных.
3. Информацию из регистров обрабатывает арифметико-логическое устройство (часть ЦПУ, которая выполняет арифметические и логические преобразования поступающих данных), которое из них считывает информацию, а за тем исполняет необходимые команды над получившимися в итоге числами.
4. Получившиеся результаты, разделяющиеся на законченные и незаконченные, идут в регистры, откуда первая группа отправляется в кэш-память ЦП.
5. Этот пункт начнем с того, что есть два основных уровня кэша: верхний и нижний. Последние полученные команды и данные, нужные для выполнения расчетов, поступают в кэш верхнего уровня, а неиспользуемые отправляются в кэш нижнего уровня. Этот процесс идёт следующим образом — вся информация идёт с третьего уровня кэша на второй, а потом попадает на первый, с не нужными на текущий момент данными и их отправкой на нижний уровень все обстоит наоборот.
6. По окончанию вычислительного цикла, конечный итог будет записан в оперативной памяти системы, для освобождения места кэш-памяти ЦП для новых операций. Но может произойти так, что буферная память будет переполнена, тогда неэксплуатируемые данные пойдут в оперативную память, или на нижний уровень кэша.^[11]

Поэтапные шаги вышеприведенных действий являются операционным потоком процессора и ответом на вопрос – как работает процессор.

Таким образом, процессор персонального компьютера представляет собой электронный блок либо интегральная схема (микропроцессор), исполняющая машинные инструкции (код программ), главная часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера.

1.2 Основные характеристики процессоров

На производительность (быстродействие) центрального процессора влияет широкий ряд параметров. Мы рассмотрим основные характеристики CPU, что касается остальных свойств продукта – они имеют глубокий технический подтекст.

На рисунке 3 представлены основные характеристики процессора персонального компьютера.

Рисунок 3. Основные характеристики процессоров

Важно рассмотреть подробнее основные характеристики процессоров, которые представлены на рисунке 3.

Бренд – кто производит процессор: AMD, или Intel. От данного выбора зависит не только цена приобретения, и производительность, как можно было бы предположить из предыдущего раздела, но также и выбор остальных комплектующих ПК, в частности, материнской платы. ^[12]

Поскольку процессоры от АМД и Интел имеют различную конструкцию и архитектуру, то в сокет (гнездо для установки процессора на материнской плате) предназначенный под один тип процессора, нельзя будет установить второй.^[13]

Серия – оба конкурента делят свою продукцию на множество видов и подвидов. (AMD — Ryzen, FX,. Intel- i5, i7).

Архитектура процессора – фактически внутренние органы ЦП, каждый вид процессоров имеет индивидуальную архитектуру. В свою очередь один вид можно разделить на несколько подвидов.

Поддержка определенного сокета — очень важная характеристика процессора, поскольку сам сокет является «гнездом» на материнской плате для подсоединения процессора, а каждый вид процессоров требует соответствующий ему разъем. Важно либо точно знать какой сокет расположен на материнской плате и под нее подбирать процессор, либо наоборот (что более правильно).^[14]

Тактовая частота – один из значимых показателей производительности процессора. Тактовая частота процессора — объем операций, выполняющихся в единицу времени, измеряющийся в мегагерцах (МГц).

На рисунке 4 можно увидеть графическое представление понятия тактовая частота.

Кэш — установленная прямо в процессор память, её ещё называют буферной памятью, имеет два уровня — верхний и нижний. Первый получает активную информацию, второй – неиспользуемую на данный момент. Процесс получения информации идет с третьего уровня во второй, а потом в первый, ненужная информация проделывает обратный путь.

Рисунок 4. Графическое представление понятия тактовая частота

Количество ядер — в процессоре их может быть от одного до нескольких. В зависимости от количества процессор будет называться двухъядерных, четырех ядерным и т.д. Соответственно от их числа будет зависеть мощность.

Энергопотребление и тепловыделение. Как правило, чем выше процессор «съедает» энергии, тем больше тепла он выделит, обращайте внимание на этот пункт, чтобы выбрать соответствующий кулер охлаждения и блок питания.^[15]

Интегрированная графика – у AMD первые такие разработки появились в 2006, у Intel с 2010. Первые показывают больший результат, чем конкуренты. Но все равно, до флагманских видеокарт пока ни один из них не смог дотянуть.

Таким образом, процессор является очень высокотехнологичным устройством, он по праву считается «мозгом» любого компьютера. При выборе процессора не стоит полагаться только на его тактовую частоту. Производительность процессора зависит и от ряда вышеназванных показателей.

1.3 Классификация и типы процессоров

Разбиение современных процессоров по классам сложно и весьма условно, поскольку все удачные решения часто мигрируют из процессоров одного класса в другой, придавая им новые свойства и превращая их в универсальные. Тем не менее, мы сделаем это что бы показать принципы и способы построения современных процессоров.

По числу потоков команд и потоков данных:

- скалярные;

- векторные. ^[16]

Скалярный процессор — это простейший класс микропроцессоров. Скалярный процессор обрабатывает один элемент данных за одну инструкцию (SISD, Single Instruction Single Data). Типичными элементами данных могут быть целые или числа с плавающей запятой. Абсолютное большинство процессоров являются скалярными или близкими к ним.

Совершенствование скалярных процессоров привело к созданию суперскалярной архитектуры, которая характеризуется наличием вычислительного ядра, использующего несколько декодеров команд, которые могут нагружать работой множество исполнительных блоков, и позволяет выполнять несколько команд за один такт процессора.

Современные суперскалярные микропроцессоры имеют одну из трех типов архитектур:

- CISC (Complex Instruction Set Computing) — вычисления со сложным набором команд.

- RISC (Reduced instruction set Computing) — вычисления с упращенным набором команд;

- MISC (Minimal instruction set Computing) — вычисления с минимальным количеством длинных команд.

Архитектура CISC отличается повышенной гибкостью и расширенными возможностями РС, выполненного на микропроцессоре, и характеризуется:

1) большим числом различных по длине и формату команд;

2) использованием различных систем адресации;

3) сложной кодировкой команд.

Типичными представителями CISC являются микропроцессоры семейства x86 (хотя уже много лет эти процессоры являются CISC только по внешней системе команд: в начале процесса исполнения сложные команды разбиваются на более простые микрооперации (МОП'ы), исполняемые RISC-ядром). ^[17]

Архитектура RISC Архитектура процессоров, построенная на основе упрощённого набора команд. Характеризуется наличием команд фиксированной длины, большого количества регистров, операций типа регистр-регистр, а также отсутствием косвенной адресации. Упрощение набора команд призвано сократить конвейер, что позволяет избежать задержек на операциях условных и безусловных переходов. Однородный набор регистров упрощает работу компилятора при оптимизации исполняемого программного кода. Кроме того, RISC-процессоры отличаются меньшим энергопотреблением и тепловыделением.

Самая распространённая реализация этой архитектуры представлена процессорами серии PowerPC, MIPS, Alpha и ARM.

Архитектура ARM (усовершенствованная RISC-машина)— 32-битная с сокращённым набором команд, разрабатываемая ARM Limited. Данные процессоры имеют низкое энергопотребление, поэтому находят широкое применение во встраиваемых системах и доминируют на рынке мобильных устройств, для которых важно низкое энергопотребление. Процессоры ARM широко используются в потребительской электронике — в том числе КПК, мобильных телефонах, цифровых носителях и плеерах, портативных игровых консолях, калькуляторах и компьютерных периферийных устройствах, таких как жесткие диски или маршрутизаторы. До 90% всех встроенных 32-разрядных RISC процессоров и 98% из более чем миллиарда мобильных телефонов, продаваемых ежегодно, оснащены по крайней мере одним процессором ARM. Недавно AMD отмечала выпуск 500 миллионного микропроцессора. Процессоров ARM выпускается более 1 млрд. штук ежегодно только для мобильных телефонов.

Архитектура MISC - многоцелевая командная система управления компьютером, сочетает в себе преимущества CISC и RISC. Элементная база состоит из отдельных частей (могут быть объединены в одном корпусе): основная часть (HOST – ведущая), архитектуры RISC CPU, а расширяемая часть – с подключением ПЗУ (ROM) микропрограммного управления. При этом вычислительная система приобретает свойства CISC: – основные команды работают на HOST, а команды расширения образуют адрес микропрограммы для своего выполнения. HOST выполняет команды за один такт, а расширение эквивалентно CPU со сложным набором команд (CISC). Наличие ПЗУ устраняет недостаток RISC, связанный с тем, что при компиляции с языка высокого уровня код операции (микропрограмма) уже дешифрирована и открыта для программиста. ^[18]

Архитектура MISC строится на стековой вычислительной модели с ограниченным числом команд (примерно 20–30 команд).

Векторный процессор — это процессор, в котором операндами некоторых команд могут выступать упорядоченные массивы данных — векторы. В векторных процессорах (SIMD, Single Instruction Multiple Data), в отличие от скалярных, одна инструкция работает с несколькими элементами данных. Векторные процессоры были распространены в сфере научных вычислений, где они являлись основой большинства суперкомпьютеров, начиная с 1980-х до 1990-х. Но резкое увеличение производительности и активная разработка новых процессоров привели к вытеснению их со сферы повседневных процессоров.

В большинстве современных микропроцессоров имеются векторные расширения (например SSE, MMX для обработки мультимедийных данных, и т.д.), кроме того, современные видеокарты и физические ускорители можно рассматривать как векторные сопроцессоры.

По конструктивной реализации:

- однокристальные микропроцессоры,

- однокристальные микро-ЭВМ (All-In-Once – все в одном),

- секционные микропроцессоры (bit-slise - частичное расслоение).

Однокристальные микропроцессоры характерны тем, что:

- система команд фиксирована;

- содержат основные элементы кристалла: АЛУ, дешифратор команд, узел микропрограммного управления, узел управления обменом;

- не позволяют наращивать разрядность обрабатываемых слов каскадированием;

- шины данных, адреса, управления – мультиплексируемы. ^[19]

Однокристальные микро-ЭВМ (ОМЭВМ) отличаются тем, что:

- кроме микропроцессора, кристалл включает в себя обрамление: ГТИ, контроллер прерываний, порты, таймер, ОЗУ, буфер команд;

- их применение очень просто (например, контроллер KBD в РС):

- вследствие низкой тактовой частоты, производительность ОМЭВМ невелика, но они и не предназначаются для высокоскоростных операций.

Секционные микропроцессоры характерны тем, что:

- допускают наращивание разрядности объединением одноименных линий нескольких чипов одинакового назначения;

- дезинтегрированы на отдельные компоненты АЛУ и ИМС обрамления;

- позволяют наращивать разрядность шин данных, адреса, АЛУ и объем подключаемой оперативной памяти:

- могут работать в разных системах команд, в соответствии с прошивкой микропрограмм.

По количеству ядер выделяют одноядерные и многоядерные.

Основными чертами классической структуры одноядерного процессора является наличие исполнительного ядра, кэш-памяти первого уровня L1 и кэша L2. ^[20]

Соединив N таких блоков в одно целое и дополнив их другими, можно получить готовый N-ядерный процессор.

Из всего вышесказанного следует, что центральный процессор компьютера играет важнейшую роль в системе. В первой главе рассмотрено, что такое процессор компьютера, что такое частота процессора, какие они бывают и для чего нужны. Как сильно одни ЦП отличаются от других, какие виды процессоров бывают. Также определены плюсы и минусы продукции двух конкурирующих между собой кампаний.

Таким образом, процессор является важной составляющей персональных компьютеров. Каждый владелец (пользователь) персонального компьютера решает самостоятельно с какой характеристикой процессор будет стоять в его системном блоке. В настоящее время существует не один десяток видов процессоров, используемых для разрешения разных общих и узких целей.

ГЛАВА 2. ПРОБЛЕМЫ ПРОЦЕССОРОВ ПЕРСОНАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРОВ И СПОСОБЫ ИХ РЕШЕНИЯ

2.1 Неисправности процессора и различные виды поломок

При неисправности процессора, компьютер может постоянно выключаться или перезагружаться. Система зависает, а жёсткий диск не загружается. Операционная система, в том числе и Windows не может начать свою работу. И при всём этом можно наблюдать сильное нагревание процессора. Часто при неисправном процессоре операционная система и программы работают с постоянными ошибками. Неисправный процессор ни в коем случае нельзя переставлять на рабочую материнскую плату (зачастую это делают якобы для проверки). Такой процессор нередко выводит из строя и материнскую плату.

Из-за чего может сгореть процессор? В основном процессоры горят из-за неграмотной сборки компьютера и перегрева. Не редко, во время сборки компьютера контакты процессора случайно загибаются и при этом возникает короткое замыкание, которое приводит к повреждению процессора. В этом случае, поможет только замена процессора.

Составные элементы персональных компьютеров легко доступны, и не составляет никакого труда произвести диагностику и замену неисправной детали. Для правильной и безопасной разборки ноутбуков и планшетов требуется достаточная профессиональная квалификация.^[21]

Современное специальное диагностическое ПО позволяет достаточно точно определить причину поломки, будь то неисправная видеокарта, микрочип или поломка процессора.^[22]

Неисправность процессора компьютера – тема, заслуживающая отдельной статьи или даже целого научного труда. Поскольку это сердце компьютера является настолько сложным устройством, что невозможно однозначно выделить чёткие симптомы проблем с процессором.

Важно рассмотреть основные признаки неисправности процессора

Процессор легко может выйти из строя из – за обычного перегрева ноутбука. Дело в том, что охлаждающий кулер у ноутбука обладает намного меньшей производительностью, чем его собрат у персонального компьютера. Если процессор достаточно мощный, то в процессе своей работы он легко может выйти из строя.

Если внутри ядра на аппаратном или программном уровне происходит сбой, то система начинает перезагружаться, чтобы ликвидировать проблему. И так может продолжаться до бесконечности.

Также в случае возможной неисправности процессора управляющая программа в BIOS способна подавать соответствующие сигналы внутренним динамиком. Но на практике в случае реального выхода процессора из строя скорее всего вы никаких сигналов не услышите.

При разборе ноутбука важно внимательно оценить техническое состоянии основных узлов. При визуальном осмотре на процессоре не должно быть никаких наплавлений или деформаций, а также трещин и т.п. Наличие любых признаков расплавления свидетельствует о том, что кремневый чип работает в режиме перегрева.

Основные и главные причины поломки процессора связаны, прежде всего, с неисправностью системы охлаждения. При её неправильной работе и возникает абсолютное большинство всех поломок.^[23]

Тем не менее, любая неисправность процессора ноутбука является для него фатальной. В силу чрезвычайной сложности такого прибора устранение поломки не представляется возможным, а использование сверх дорогого оборудования для решения конструктивных проблем является не эффективным и невыгодным. За ту же цену можно купить сотню новых чипов.

Следует заметить, что многие современные системные платы имеют специальные схемотехнические решения, которые позволяют диагностировать отсутствие процессора или его неисправность в случае полной поломки звуковыми сигналами.

Для проверки процессора на неисправность существует и другой способ. Необходимо снять кулер, очистить процессор от термопасты и положить на поверхность чипа один или два листочка бумаги. Бумага нужна для того, чтобы не обжечься. При нормальной работе процессор нагревается не мгновенно, а постепенно до 50 – 70 градусов.^[24]

В случае поломки процессорный чип выделяет огромное количества тепла (до 150 – 200 градусов) за короткий промежуток времени, и это может привести к ожогу. Если вы можете держать палец спокойно до 30 секунд, то ваш процессор работает в нормальном режиме.

Если температура нестерпима уже через считанные секунды (до трёх), то чип явно перегрет и скоро сгорит. Если же температуры нет вовсе, то это явный признак его поломки, либо другой детали вашего ноутбука. Это уже может быть блок питания.

Из вышесказанного следует, что причин, как и самих неисправностей, в работе процессора немного. Главная причина, по которой может сгореть процессор в вашем компьютере, - это перегрев системы. ПК из-за этого начинает нестабильно работать, «лагать» и «тормозить». Это самое безобидное следствие проблемы. Если же она запущена, то можно довести дело и до сгоревшего процессора. Это устройство (как и видеокарту) в ПК охлаждает специальный вентилятор - кулер. В настольном компьютере таких охладителей может быть 2-3, в компактном ноутбуке - один. Отсюда нужно постоянно следить за работоспособностью кулеров, которые не дают процессу перегреться.

2.2 Способы устранения неисправностей в работе процессора

Как правило, процессор либо работает, либо нет. При правильной установке процессор будет работать до тех пор, пока он не «умрет», если только не произойдет что-то радикальное, такое как скачок напряжения, удар молнии, серьезное повреждение материнской платы. Тем не менее, если процессор больше не работает, лучшее, что можно сделать, это заменить его.

Важно проверять, не перегревается ли система. Прежде чем рассматривать физическое удаление процессора и тестирование нового, следует несколько раз проверить, нет ли в системе признаков перегрева.

Представим некоторые из конкретных шагов, которые можно соблюдать.

Важно убедиться, что воздушный поток свободен. Иногда дополнительные кабели внутри корпуса могут блокировать важные отверстия. Необходимо держать количество кулеров под контролем. Слишком много кулеров не обязательно означает, что это лучше.

Если есть возможность получения доступа к BIOS, необходимо убедиться, что на нем установлена последняя версия прошивки. Процесс обновления зависит от используемой платы, поэтому обязательно важно ознакомиться с прилагаемой к нему документацией. Обычно узнать версию BIOS можно проверив строку BIOS, которая появляется во время загрузки. Другие материнские платы могут по-другому показывать свою версию прошивки, поэтому необходимо воспользоваться поиск в интернете или руководством.

Затем необходимо проверить вентилятор или радиатор. Этот шаг применим только в том случае, если пользователь знает, как снять и заменить процессор. Если пользователь это умеет делать, необходимо убедится, что нажимные штифты находятся в правильном положении и что радиатор правильно прикреплен к материнской плате. Вместе с этим необходимо проверить, есть ли теплоизоляционный материал на нижней части радиатора. Если их нет, это может быть причиной перегрева компьютера.

Если во время загрузки ничего не происходит, то есть дисплей остается синим или черным и есть подозрения на сбой процессора, необходимо следовать следующему алгоритму:

• Убедиться, что индикатор питания на материнской плате включен или выключен.
• Если светодиод не горит, проверить материнскую плату или проблемы с питанием.
• Если светодиодный индикатор включен, проверить, вращается ли вентилятор процессора при включении системы.
• Если вентилятор процессора вращается, выполнить тест, используя другой работающий процессор. Убедиться, что другие устройства работают правильно.

Актуальный вопрос для многих пользователей персональных компьютеров: «Как предотвратить сбой процессора?».

Несмотря на его надежность, многие пользователи ПК хотят убедиться, что процессор их компьютера работает в полную силу. Поскольку перегрев часто является наиболее распространенной причиной сбоя процессора, вот что необходимо сделать, чтобы предотвратить его.^[25]

Контролировать уровни нагрева процессора. Высококачественные материнские платы предоставляют инструмент контроля температуры процессора и скорости вращения вентилятора в BIOS, поэтому обязательно использовать его. Каким образом реализован инструмент мониторинга, зависит от используемой материнской платы, поэтому для справки использовать важно сопроводительную документацию. Инструменты мониторинга в BIOS разработаны так, чтобы они были удобными для пользователя, поэтому можно даже использовать мышь. Показания температуры часто отображаются в простой форме, чтобы можно было их понять. В настоящее время может быть указание на то, что нормально, а что нет.

В случае, если не получается установить базовую температуру, должны определить ее самостоятельно, отметив температуру процессора, когда он находится в режиме ожидания. После этого нужно загрузить процессор, чтобы можно было также принять к сведению его рабочую температуру. Если запустили программу мониторинга материнской платы, необходимо установить разумные значения триплайна для температур и настроить программу так, чтобы она уведомляла пользователя ПК о превышении этих температур.

Использовать хорошие процессорные кулеры. Процессоры, купленные в розничных магазинах, включают в себя стандартные кулеры, по возможности приобретать качественные сторонние кулеры. Кулеры отдельно, как правило, более эффективны, чем стандартные кулеры, но они также могут быть более шумными. Поэтому следует сделать свой выбор в зависимости от потребностей. В случае установки кулера важно убедиться в том, что правильно очистили поверхность процессора, прежде чем наносить термопасту. Также необходимо убедиться, что радиатор плотно прилегает к процессору.

Важно чистить корпус регулярно. Это говорит само за себя. Однако отсутствует особая необходимость минимизировать пыль внутри. Стоит помнить, что пыль может забивать вентиляционные отверстия, уменьшая приток воздуха к процессору и другим компонентам. ^[26]

Важно использовать термически улучшенные корпуса (TAC). TAC — это модный термин для более продвинутого корпуса, предназначенного для отвода дополнительного тепла от внутренних компонентов (снаружи). TAC могут быть дорогими, но это может быть эффективным методом минимизации нагрева внутри корпуса.^[27]

Важно также помнить, что размещать компьютер рядом с источником тепла в любой форме — это большая проблема. Прохладное, сухое место намного лучше.

Из всего вышесказанного следует, что процессор - сердце компьютера. Когда этот элемент выходит из строя, вся система перестает функционировать. Вы не сможете пользоваться ПК до приобретения нового процессора. Следует отметить, что такая неприятность поджидает пользователей нечасто. Признаки сгоревшего процессора должен уметь определять каждый владелец ПК.

Первые признаки неисправности процессора:

• Кулеры на устройстве стали подозрительно шуметь. Стоит разобрать компьютер, посмотреть, в каком состоянии вентиляторы. При надобности их чистят от пыли, проверяют люфт. Или же заменяют неисправный кулер на новый.
• Синий «экран смерти». Не столь частый, но характерный признак. Появляется как при включении, так и во время работы. При этом указывает на неисправность и других компонентов.
• Постоянные самостоятельные перезагрузки системы. Таким способом она пытается исправить сбои в работе процессора.

Таким образом, процессор занимает первоочередное место в работе каждого персонального компьютера и требует тщательного внимания к себе, что позволит снизить уровень риска появления каких-либо неисправностей в его работе и компьютерной системы в целом.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В соответствии с поставленной целью курсовой работы решены следующие задачи:

• изучены теоретические аспекты построения и функционирования процессора персонального компьютера;
• рассмотрены основные классификации и типы процессоров персональных компьютеров;
• рассмотрены возможные проблемы процессоров персональных компьютеров;
• определены способы устранения неисправностей в работе процессора персонального компьютера.

Определено, что процессор персонального компьютера представляет собой электронный блок либо интегральная схема (микропроцессор), исполняющая машинные инструкции (код программ), главная часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера.

Процессор является очень высокотехнологичным устройством, он по праву считается «мозгом» любого компьютера. При выборе процессора не стоит полагаться только на его тактовую частоту. Производительность процессора зависит и от ряда вышеназванных показателей.

В настоящее время существуют разные классификация и типы процессоров.

Причин, как и самих неисправностей в работе процессора, немного. Главная причина, по которой может сгореть процессор в вашем компьютере, - это перегрев системы. ПК из-за этого начинает нестабильно работать, «лагать» и «тормозить». Это самое безобидное следствие проблемы. Если же она запущена, то можно довести дело и до сгоревшего процессора. Это устройство (как и видеокарту) в ПК охлаждает специальный вентилятор - кулер. В настольном компьютере таких охладителей может быть 2-3, в компактном ноутбуке - один. Отсюда нужно постоянно следить за работоспособностью кулеров, которые не дают процессу перегреться.

Процессор занимает первоочередное место в работе каждого персонального компьютера и требует тщательного внимания к себе, что позволит снизить уровень риска появления каких-либо неисправностей в его работе и компьютерной системы в целом.

Для эффективной и бесперебойной работы процессора важно соблюдать ряд простых правил, что позволит снизить риск возникновения каких-либо неисправностей.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Баранова Е. К. Информационная безопасность и защита информации: Учебное пособие/Баранова Е. К., Бабаш А. В., 3-е изд. - М.: ИЦ РИОР, НИЦ ИНФРА-М, 2016. - 322 с.
2. Бессмертный И. А. Интеллектуальные системы : учебник и практикум для СПО / И. А. Бессмертный, А. Б. Нугуманова, А. В. Платонов. — М. : Издательство Юрайт, 2018. — 243 с. — (Серия : Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-07818-3.
3. Гаврилов М. В. Информатика и информационные технологии : учебник для СПО / М. В. Гаврилов, В. А. Климов. — 4-е изд., перераб. и доп. — М. : Издательство Юрайт, 2018. — 383 с. — (Серия : Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-03051-8.
4. Глинская Е. В. Информационная безопасность конструкций ЭВМ и систем: Учебное пособие/ГлинскаяЕ.В., ЧичваринН.В. - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2016. - 118 с.
5. Гришина Н. В. Информационная безопасность предприятия: Учебное пособие / Н.В. Гришина. - 2-e изд., доп. - М.: Форум: НИЦ ИНФРА-М, 2015. - 240 с.
6. Громов Ю.Ю. Информационные технологии : учебник / Ю. Ю. Громов, И. В. Дидрих, О. Г. Иванова, М. А. Ивановский, В. Г. Однолько. – Тамбов : Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2015. – 260 с. – 100 экз. – ISBN 978-5-8265-1428-3.
7. Дарков, А.В. Информационные технологии: теоретические основы: Учебное пособие / А.В. Дарков, Н.Н. Шапошников. - СПб.: Лань, 2016. - 448 c.
8. Демин А. Ю. Информатика. Лабораторный практикум : учебное пособие для прикладного бакалавриата / А. Ю. Демин, В. А. Дорофеев. — М. : Издательство Юрайт, 2018. — 131 с. — (Серия : Университеты России). — ISBN 978-5-534-08366-8.
9. Зимин В. П. Информатика. Лабораторный практикум в 2 ч. Часть 1 : учебное пособие для вузов / В. П. Зимин. — М. : Издательство Юрайт, 2018. — 108 с. — (Серия : Университеты России). — ISBN 978-5-534-08360-6.
10. Казарин О. В. Надежность и безопасность программного обеспечения : учебное пособие для бакалавриата и магистратуры / О. В. Казарин, И. Б. Шубинский. — М. : Издательство Юрайт, 2018. — 342 с. — (Серия : Бакалавр и магистр. Модуль.). — ISBN 978-5-534-05142-1.
11. Мойзес О. Е. Информатика. Углубленный курс : учебное пособие для СПО / О. Е. Мойзес, Е. А. Кузьменко. — М. : Издательство Юрайт, 2018. — 164 с. — (Серия : Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-07980-7.
12. Нестеров С. А. Информационная безопасность : учебник и практикум для академического бакалавриата / С. А. Нестеров. — М. : Издательство Юрайт, 2018. — 321 с. — (Серия : Университеты России). — ISBN 978-5-534-00258-4.
13. Новожилов О. П. Информатика в 2 ч. Часть 1 : учебник для СПО / О. П. Новожилов. — 3-е изд., перераб. и доп. — М. : Издательство Юрайт, 2018. — 320 с. — (Серия : Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-06372-1.
14. Полякова Т.А. Организационное и правовое обеспечение информационной безопасности : учебник и практикум для СПО / Т. А. Полякова, А. А. Стрельцов, С. Г. Чубукова, В. А. Ниесов ; отв. ред. Т. А. Полякова, А. А. Стрельцов. — М. : Издательство Юрайт, 2018. — 325 с. — (Серия : Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-00843-2.
15. Советов Б. Я. Информационные технологии : учебник для СПО / Б. Я. Советов, В. В. Цехановский. — 7-е изд., перераб. и доп. — М. : Издательство Юрайт, 2018. — 327 с. — (Серия : Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-06399-8.
16. Трофимов В. В. Информатика в 2 т. Том 1 : учебник для СПО / В. В. Трофимов ; под ред. В. В. Трофимова. — 3-е изд., перераб. и доп. — М. : Издательство Юрайт, 2018. — 553 с. — (Серия : Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-02518-7.
17. Иванов К. К., Раздобудько С. А., Ковалев Р. И. Архитектура современных многоядерных процессоров // Молодой ученый. — 2016. — №29. — С. 17-18. — URL https://moluch.ru/archive/133/37441/ (дата обращения: 05.11.2019).
18. Орлов Е. В. Основные принципы построения современных компьютерных систем [Текст] // Технические науки: проблемы и перспективы: материалы II Междунар. науч. конф. (г. Санкт-Петербург, апрель 2014 г.). — СПб.: Заневская площадь, 2014. — С. 10-12. — URL https://moluch.ru/conf/tech/archive/89/5447 (дата обращения: 05.11.2019).
19. Яковлев А. С., Курдогло С. П. Суперкомпьютеры мира: новые проблемы, или новые возможности? // Молодой ученый. — 2016. — №6.3. — С. 46-48. — URL https://moluch.ru/archive/110/27165/ (дата обращения: 05.11.2019).
20. Научно-практический журнал Прикладная информатика [Электронный ресурс]. URL: http://dlib.eastview.com (дата обращения: 05.11.2019).
21. Блог о ремонте компьютера. [Электронный ресурс]. URL: http://f1-it.ru/priznaki-polomki-protsessora-i-sposob-ih-predotvratity.html (дата обращения: 06.11.2019).

1. Гаврилов М. В. Информатика и информационные технологии : учебник для СПО / М. В. Гаврилов, В. А. Климов. — 4-е изд., перераб. и доп. — М. : Издательство Юрайт, 2018. — 383 с. — (Серия : Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-03051-8. ↑

2. Демин А. Ю. Информатика. Лабораторный практикум : учебное пособие для прикладного бакалавриата / А. Ю. Демин, В. А. Дорофеев. — М. : Издательство Юрайт, 2018. — 131 с. — (Серия : Университеты России). — ISBN 978-5-534-08366-8. ↑

3. Громов Ю.Ю. Информационные технологии : учебник / Ю. Ю. Громов, И. В. Дидрих, О. Г. Иванова, М. А. Ивановский, В. Г. Однолько. – Тамбов : Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2015. – 260 с. – 100 экз. – ISBN 978-5-8265-1428-3.. ↑

4. Трофимов В. В. Информатика в 2 т. Том 1 : учебник для СПО / В. В. Трофимов ; под ред. В. В. Трофимова. — 3-е изд., перераб. и доп. — М. : Издательство Юрайт, 2018. — 553 с. — (Серия : Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-02518-7. ↑

5. Советов Б. Я. Информационные технологии : учебник для СПО / Б. Я. Советов, В. В. Цехановский. — 7-е изд., перераб. и доп. — М. : Издательство Юрайт, 2018. — 327 с. — (Серия : Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-06399-8. ↑

6. Новожилов О. П. Информатика в 2 ч. Часть 1 : учебник для СПО / О. П. Новожилов. — 3-е изд., перераб. и доп. — М. : Издательство Юрайт, 2018. — 320 с. — (Серия : Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-06372-1. ↑

7. Дарков, А.В. Информационные технологии: теоретические основы: Учебное пособие / А.В. Дарков, Н.Н. Шапошников. - СПб.: Лань, 2016. - 448 c. ↑

8. Нестеров С. А. Информационная безопасность : учебник и практикум для академического бакалавриата / С. А. Нестеров. — М. : Издательство Юрайт, 2018. — 321 с. — (Серия : Университеты России). — ISBN 978-5-534-00258-4. ↑

9. Полякова Т.А. Организационное и правовое обеспечение информационной безопасности : учебник и практикум для СПО / Т. А. Полякова, А. А. Стрельцов, С. Г. Чубукова, В. А. Ниесов ; отв. ред. Т. А. Полякова, А. А. Стрельцов. — М. : Издательство Юрайт, 2018. — 325 с. — (Серия : Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-00843-2. ↑

10. Казарин О. В. Надежность и безопасность программного обеспечения : учебное пособие для бакалавриата и магистратуры / О. В. Казарин, И. Б. Шубинский. — М. : Издательство Юрайт, 2018. — 342 с. — (Серия : Бакалавр и магистр. Модуль.). — ISBN 978-5-534-05142-1. ↑

11. Бессмертный И. А. Интеллектуальные системы : учебник и практикум для СПО / И. А. Бессмертный, А. Б. Нугуманова, А. В. Платонов. — М. : Издательство Юрайт, 2018. — 243 с. — (Серия : Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-07818-3. ↑

12. Зимин В. П. Информатика. Лабораторный практикум в 2 ч. Часть 1 : учебное пособие для вузов / В. П. Зимин. — М. : Издательство Юрайт, 2018. — 108 с. — (Серия : Университеты России). — ISBN 978-5-534-08360-6. ↑

13. Гришина Н. В. Информационная безопасность предприятия: Учебное пособие / Н.В. Гришина. - 2-e изд., доп. - М.: Форум: НИЦ ИНФРА-М, 2015. - 240 с. ↑

14. Баранова Е. К. Информационная безопасность и защита информации: Учебное пособие/Баранова Е. К., Бабаш А. В., 3-е изд. - М.: ИЦ РИОР, НИЦ ИНФРА-М, 2016. - 322 с. ↑

15. Глинская Е. В. Информационная безопасность конструкций ЭВМ и систем: Учебное пособие/ГлинскаяЕ.В., ЧичваринН.В. - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2016. - 118 с. ↑

16. Мойзес О. Е. Информатика. Углубленный курс : учебное пособие для СПО / О. Е. Мойзес, Е. А. Кузьменко. — М. : Издательство Юрайт, 2018. — 164 с. — (Серия : Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-07980-7. ↑

17. Зимин В. П. Информатика. Лабораторный практикум в 2 ч. Часть 1 : учебное пособие для вузов / В. П. Зимин. — М. : Издательство Юрайт, 2018. — 108 с. — (Серия : Университеты России). — ISBN 978-5-534-08360-6. ↑

18. Зимин В. П. Информатика. Лабораторный практикум в 2 ч. Часть 1 : учебное пособие для вузов / В. П. Зимин. — М. : Издательство Юрайт, 2018. — 108 с. — (Серия : Университеты России). — ISBN 978-5-534-08360-6. ↑

19. Советов Б. Я. Информационные технологии : учебник для СПО / Б. Я. Советов, В. В. Цехановский. — 7-е изд., перераб. и доп. — М. : Издательство Юрайт, 2018. — 327 с. — (Серия : Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-06399-8. ↑

20. Иванов К. К., Раздобудько С. А., Ковалев Р. И. Архитектура современных многоядерных процессоров // Молодой ученый. — 2016. — №29. — С. 17-18. — URL https://moluch.ru/archive/133/37441/ (дата обращения: 05.11.2019). ↑

21. Мойзес О. Е. Информатика. Углубленный курс : учебное пособие для СПО / О. Е. Мойзес, Е. А. Кузьменко. — М. : Издательство Юрайт, 2018. — 164 с. — (Серия : Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-07980-7. ↑

22. Иванов К. К., Раздобудько С. А., Ковалев Р. И. Архитектура современных многоядерных процессоров // Молодой ученый. — 2016. — №29. — С. 17-18. — URL https://moluch.ru/archive/133/37441/ (дата обращения: 05.11.2019). ↑

23. Яковлев А. С., Курдогло С. П. Суперкомпьютеры мира: новые проблемы, или новые возможности? // Молодой ученый. — 2016. — №6.3. — С. 46-48. — URL https://moluch.ru/archive/110/27165/ (дата обращения: 05.11.2019). ↑

24. Орлов Е. В. Основные принципы построения современных компьютерных систем [Текст] // Технические науки: проблемы и перспективы: материалы II Междунар. науч. конф. (г. Санкт-Петербург, апрель 2014 г.). — СПб.: Заневская площадь, 2014. — С. 10-12. — URL https://moluch.ru/conf/tech/archive/89/5447 (дата обращения: 05.11.2019). ↑

25. Блог о ремонте компьютера. [Электронный ресурс]. URL: http://f1-it.ru/priznaki-polomki-protsessora-i-sposob-ih-predotvratity.html (дата обращения: 06.11.2019). ↑

26. Блог о ремонте компьютера. [Электронный ресурс]. URL: http://f1-it.ru/priznaki-polomki-protsessora-i-sposob-ih-predotvratity.html (дата обращения: 06.11.2019). ↑

27. Научно-практический журнал Прикладная информатика [Электронный ресурс]. URL: http://dlib.eastview.com (дата обращения: 05.11.2019). ↑