Kompyuterni tashkil etish

Muhammad al-Xorazmiy nomidagi Toshkent Axborot Texnologiyalari Universiteti



Kompyuterni tashkil etish fanidan
Mustaqil ish
Bajardi: Toyirov Kozimjon
Tekshirdi: Yaxshiboyev

Toshkent – 2022

Mavzu: Mobil tizimlar uchun mo'ljallangan protsessorlar
Reja:

1. 
   Mobil protsessorlar nima?
   
2. 
   Mobil protsessorlar vazifasi.
   
3. 
   Narx toifalari va tafovut
   

Markaziy protsessor (CPU) zamonaviy smartfon va planshet kompyuterning "yuragi" hisoblanadi. Garchi u eskizdan katta bo'lmasa-da, bunday mikrochipning ishlashi deyarli o'n uch baravar katta bo'lgan ish stoli hamkasbidan kam emas. Ushbu va boshqa qismlarni yangi Handy-Service do'konida topish mumkin - mobil telefonlar uchun barcha ehtiyot qismlar bir joyda.
Suratga tushasizmi, video yozasizmi, internetda berasizmi, telefoningizni shaxsiy kompyuterga ulaysizmi yoki oddiy telefon qo‘ng‘irog‘i qilasizmi, protsessordagi millionlab tranzistorlar hamma narsani tez va beg‘ubor bajarishingizni ta’minlaydi. Ammo muhandislikning bu haqiqiy mo''jizasi qanday ishlaydi? Smartfonlar va planshetlar uchun miniatyura protsessorlari va ularning ish stoli hamkasblari o'rtasida qanday farqlar bor? Yaqin kelajakda bizni bu sohada qanday yangiliklar kutmoqda? Ushbu savollarning barchasiga bizning maqolamizda javob topasiz.
Mobil va ish stoli protsessorlari
Mobil chiplarning maydoni 12x12 mm, ish stoli chiplari esa 45x43 mm (65-betdagi to'liq o'lchamdagi rasmlarga qarang). Biroq, tuzilishi va ishlash printsipi bo'yicha, birinchisining aksariyati ikkinchisidan tubdan farq qiladi. Aslida, AMD va Intel'ning barcha ish stoli protsessorlari hali ham 1978 yilda ishlab chiqilgan x86 arxitekturasidan (darvoqe, xuddi shu Intel korporatsiyasi tomonidan) va tegishli CISC ko'rsatmalar to'plamidan (Complex Instruction Set Computer - to'liq ko'rsatmalar to'plamiga ega kompyuter) foydalanadilar. . Bu shuni anglatadiki, masalan, grafik muharrirni ishga tushirganingizda, protsessor butun buyruqlar zanjirini qayta ishlaydi - bu shuningdek, barcha filtrlar, effektlar va boshqa funktsiyalar yuklanishini ta'minlaydi. Bu, albatta, katta hisoblash quvvatini talab qiladi.
Ammo, qoida tariqasida, Android yoki iOS operatsion tizimlarida ishlaydigan smartfon va planshet kompyuterlarida, aksincha, RISC (Reduced Instruction Set Computer) tipidagi protsessorlar qo'llaniladi. Aynan mana shu chiplar buyruqlar miqdori ancha kichikroq, masalan, dastur ochilganda ular faqat uning asosiy funksiyalarini yuklaydi va kerakli modullar ishlayotgan vaqtda yuklanadi.
Ko'p sonli kichik va aniq buyruqlar tufayli smartfon mobil protsessorning ishlashi ish stolidan sezilarli darajada past bo'lishiga qaramay, yuqori tezlikni ta'minlaydi. Umuman olganda, barcha mobil protsessorlar (masalan, Intel Sandy Bridge) ish stoli protsessorlariga qaraganda sekinroq ishlaydi, garchi ish stoli va smartfon ilovalari o'rtasidagi katta farqlar tufayli to'g'ridan-to'g'ri ishlashni taqqoslash qiyin. Snapdragon S3 kabi zamonaviy mobil ikki yadroli protsessorlarning tezligi taxminan netbuklarda ishlatiladigan Intel Atom N550 darajasida.
Mobil CPU komponentlari
Mobil mikrochiplar ish stoli mikrochiplari bilan bir xil elementlardan iborat, biroq ular qo‘shimcha komponentlarga ega, shuning uchun ular "chipdagi tizimlar" deb ataladi (System on Chip - SoC so‘zining qisqartmasi).
? Yadrolar soni. Kirish darajasidagi smartfon va planshetlarda odatda bitta yadro, kesh va xotira boshqaruvchisi bo'lgan faqat bitta protsessor mavjud. O'rta va yuqori sinf qurilmalari, aksincha, ikki yadroli protsessorlar bilan jihozlangan. Yaqin kelajakda ish stoli kompyuterlarida bo'lgani kabi to'rt yoki besh yadroli protsessorlar kutilmoqda.
? GPU. Ish stoli kompyuter tizimlarida bo'lgani kabi, displeyga tasvir chiqishi protsessor chipida joylashgan grafik chip tomonidan ta'minlanadi.
? Tasvir protsessor. Ushbu mikrochip smartfonlarda surat va video olish uchun javobgardir.
? Video protsessor. Videoni kodlash va dekodlash protsessori yozib olingan videolarni ijro etish uchun javobgardir.
? Audio protsessor. Mikrofon orqali ovoz yozish va uni karnaylar yoki minigarnituralar orqali keyingi ijro etish chipsetga o'rnatilgan audio protsessor tomonidan amalga oshiriladi.

Mobil protsessor qanday vazifalarni bajaradi

Mikrochip telefon yoki planshet kompyuteridagi barcha buyruqlar ketma-ketligini bajarilishini ta'minlaydi. Masalan, u tizim va dasturlarni tez yuklashni, video va o'yinlarni silliq ijro etishni, foto va filmlarni namoyish qilishni amalga oshiradi.
Mobil protsessorlar smartfon va planshetlarning anakartida joylashgan barcha komponentlarning ishlashi uchun ham javobgardir.
? UMTS/WLAN. Ushbu simsiz modullar smartfon yoki planshet kompyuterning anakartiga o'rnatiladi va Internetga ulanish uchun talab qilinadi.
? Bluetooth. Ushbu modul, masalan, smartfon va kompyuter o'rtasida simsiz ma'lumotlar almashinuvi uchun ishlatiladi.
? USB kontroller. Foydalanuvchi o'z planshetini shaxsiy kompyuterga USB kabeli orqali ulaganida, protsessor USB kontroller yordamida ulanishni o'rnatadi.
? Karta o'quvchi. Mikrochip shuningdek, microSD formati kabi xotira kartasida ma'lumotlarni o'qish/yozish operatsiyalarini ham boshqaradi.
? HDMI. Ushbu ulagich tufayli multimedia kontenti protsessorning bevosita ishtirokida smartfondan televizorga o'tadi.
? Kamera. Fotosurat yoki video suratga olyapsizmi, chip ushbu operatsiyalar bilan birga keladigan barcha jarayonlarni boshqaradi.
Miniatyura hajmi va kam quvvat iste'moli - bu qanday mumkin?
Mobil uskunalar ishlab chiqaruvchilari ish stoli protsessorlariga qaraganda mikrochiplarga ancha yuqori talablarni qo'yadilar. Shunday qilib, mobil chiplar ko'p energiya iste'mol qilmasligi kerak, aks holda batareya bir necha soat ichida zaryadsizlanadi. Bundan tashqari, smartfon yoki planshet kompyuter faol sovutish (sovutgich) o'rnatishga ruxsat bermaydi, chunki ular juda nozik. Shuning uchun ishlab chiqaruvchilar ixtiyoriy ravishda kam issiqlik chiqaradigan bunday chiplarni ishlab chiqarishlari kerak: mobil mikrosxemalardagi o'tkazgich ulanishlarining qalinligi doimiy ravishda pasayib bormoqda. Bu, o'z navbatida, ishlashga ijobiy ta'sir qiladi, chunki chipga ko'proq tranzistorlar joylashtirilishi mumkin. Bundan tashqari, miniatyura yarimo'tkazgich elementlari kamroq oqimga ega, buning natijasida kamroq energiya issiqlikka aylanadi. Texnologiyaning jadal rivojlanishining yorqin misoli: 2008 yilda taqdim etilgan Qualcomm Snapdragon S1 QSD8650 protsessorining o'tkazuvchan izlarining kengligi 65 nm edi. Uning vorisi Snapdragon S2 (2010) allaqachon 45nm ga yangilangan, bu esa protsessorni deyarli 30% kamroq quvvat sarflaydi.
Aytgancha, quvvat iste'moli o'rnatilgan yadrolar sonidan amalda mustaqildir. Buni quyidagicha tushuntirish mumkin: bitta yadroli protsessor, HD videoni o'ynatishda, maksimal takt chastotasida ishlaydi (masalan, 1 gigagertsli), bu 500 MGts uchun ikki yadroli protsessor etarli. Va past chastotada ishlaganda, zamonaviy protsessorlar ish kuchlanishini avtomatik ravishda kamaytirishga qodir.
Natijada, so'nggi 500 MGts chastotali ikki yadroli protsessorlar har qanday operatsiyani ancha tezroq bajaradi, shu bilan birga bir yadroli gigagertsli mikrochiplar bilan bir xil quvvat sarflaydi.

Narx toifalari

Bu erda o'zgarmas qoida qo'llaniladi: planshet kompyuter yoki smartfon qanchalik qimmat bo'lsa, uning protsessori shunchalik yaxshi (kuchliroq, funktsionalroq).
? Boshlang'ich sinf (5 ming rubldan 10 ming rublgacha). LG kompaniyasining P350 Optimus Me smartfoni yoki ViewSonic kompaniyasining ViewPad 7 plansheti kabi qurilmalar 500 dan 800 MGts chastotada ishlaydigan bir yadroli protsessorlardan foydalanadi. Bunday modellarning mikrochiplari hali ham eski 65 nm texnologik texnologiya bo'yicha ishlab chiqariladi va Adreno 200 kabi zaif grafik chiplari bilan jihozlangan.
? O'rta sinf (10 ming rubldan 15 ming rublgacha). Ushbu turkumga, masalan, Samsung kompaniyasining GT-I9000 Galaxy S smartfoni kiradi, u 1 gigagertsli chastotada ishlaydigan bir yadroli protsessor bilan jihozlangan. Boshqa tomondan, Dell Streak 7 plansheti allaqachon ikki yadroli NVIDIA Tegra 2 protsessori bilan jihozlangan (har bir yadroda 1 gigagertsli chastotada). Ushbu toifadagi qurilmalarda grafik echimlar sifatida juda kuchli chiplar ishlatiladi, masalan, PowerVR SGX540 yoki NVIDIA-dan GeForce ULP.
? Yuqori sinf (15 ming rubldan). Yuqori sinfga Apple’dan iPhone 4S va iPad 2 planshetlari, shuningdek ViewSonic’dan ViewPad X7 kiradi. Bunday qurilmalarning barchasi 1 gigagertsli yoki undan yuqori soat chastotasida ishlaydigan ikki yadroli protsessorlar bilan jihozlangan.
PowerVR SGX543MP2 kabi kuchli grafik chip monitor ekranida tasvirni ko'rsatish uchun javobgardir.
Mobil protsessorlarni kim ishlab chiqaradi
Mobil protsessorlar turli ishlab chiqaruvchilarning komponentlaridan tashkil topgan. Deyarli barcha modellarning asosiy elementi ARM arxitekturasidagi markaziy protsessordir. Apple yoki NVIDIA kabi hayvonlar ularni tegishli grafik va audio protsessorlar bilan to'ldiradi, butun chipning dizaynini ishlab chiqadi va yakuniy ishlab chiqarishni boshqa kompaniyalarga topshiradi. Mobil bozorda hamon ikkita KUCH hukmronlik qilmoqda: o‘zining Galaxy smartfonlari va planshet kompyuterlari uchun Exynos chiplarini ishlab chiqaradigan Samsung, shuningdek iPad 2 va iPhone 4S uchun A5 va Qualcomm, NVIDIA va Marvell uchun protsessorlar ishlab chiqaruvchi TSMC. Ish stoli chiplari bilan tanilgan Intel va AMD mobil protsessorlar bozorida kichik o'ringa ega. Garchi ular mobil chiplarni ham yasasa ham, bu mahsulotlar Android yoki iOS bilan ishlaydigan mobil qurilmalar uchun mos emas.
Windows 7 operatsion tizimida ishlaydigan ba'zi planshetlarda siz Intel Core i protsessorlarini topishingiz mumkin, bunga ASUS Eee Slate misol bo'la oladi. Xuddi shu narsa AMD ning Fusion protsessorlariga ham tegishli va bu erda kamdan-kam bo'lsa-da, Windows 7 da ushbu chip bilan jihozlangan Acer Iconia W500 kabi modellar mavjud. Biroq, ushbu operatsion tizimga ega planshet kompyuterlar, qoida tariqasida, faqat korporativ muhitda qo'llaniladi. Hozirda ikkala chip ishlab chiqaruvchining ham arsenalida smartfonlar uchun mos protsessorlar mavjud emas, biroq 2012-yilda Intel bu kamchilikni Medfield deb nomlangan yangi mahsulotni joriy etish orqali bartaraf etish niyatida. Boshqa tomondan, AMD hali Windows operatsion tizimida ishlaydigan planshetlar uchun protsessorlar ishlab chiqarish bilan cheklanib, xorijiy sohaga kirishni rejalashtirmayapti: masalan, yangi ikki yadroli Z-03 1 gigagertsli takt chastotasida ishlaydi va integratsiyalangan Radeon HD 6250 grafik chipi.Maʼlumotlarga koʻra, Z-03 Windows 8 operatsion tizimi chiqarilgan paytda sotuvga chiqariladi.