Пристрій процесора, з чого складається процесор
Зараз повно інформації в інтернеті по темі процесорів, можна знайти купу статей про те як він працює, де в основному згадуються регістри, такти, переривання та інше... Але людині не знайомій з усіма цими термінами і поняттями досить важко ось так "з літу" вникнути в розуміння процесу, а починати треба з малого - а саме з елементарного розуміння як влаштований процесор та з яких основних частин він складається.
Що ж виявиться всередині мікропроцесора, якщо його розібрати:
цифрою 1 позначається металева поверхня (кришка) мікропроцесора, що служить для відведення тепла та захисту від механічних пошкоджень того, що знаходиться за цією кришкою (тобто всередині самого процесора).
Під номером 2 знаходиться сам кристал, по факту є найважливішою і дорогою у виготовленні частиною мікропроцесора. Саме завдяки цьому кристалу відбуваються всі обчислення (а це і є найголовніша функція процесора) і чим він складніший, чим досконаліший – тим потужнішим виходить процесор і тим дорожче відповідно. Кристал виготовляється із кремнію. Насправді процес виготовлення дуже складний і містить у собі десятки кроків, докладніше у цьому відео:
Цифра 3 - спеціальна текстолітова підкладка, до якої кріпляться всі інші частини процесора, крім того вона відіграє роль контактного майданчика - на зворотному боці є велика кількість золотистих "точок" - це контакти (на малюнку їх трохи видно). Завдяки контактному майданчику (підкладці) забезпечується тісна взаємодія з кристалом, бо безпосередньо хоч якось впливати на кристал неможливо.
Кришка (1) кріпиться до підкладки (3) за допомогою клею-герметика, стійкого до високих температур. Між кристалом (2) і кришкою немає повітряного зазору, його місце займає термопаста, при застиганні з неї виходить "місток" між кристалом процесора та кришкою, завдяки чому забезпечується дуже добрий відтік тепла.
Кристал з'єднується з підкладкою за допомогою паяння та герметика, контакти підкладки з'єднуються з контактами кристала. На цьому малюнку наочно показано, як з'єднуються контакти кристала з контактами підкладки за допомогою дуже тонких проводків (на фото 170-кратне збільшення):
Взагалі пристрій процесорів різних виробників і навіть моделей одного виробника може сильно відрізнятися. Однак принципова схема роботи залишається незмінною - у всіх є контактна підкладка, кристал (або кілька, розташованих в одному корпусі) та металева кришка для відведення тепла.
Так наприклад виглядає контактна підкладка процесора Intel Pentium 4 (процесор перевернутий):
Форма контактів та структура їх розташування залежить від процесора та материнської плати комп'ютера (сокети мають збігатися). Наприклад, на малюнку трохи вище контакти у процесора без "штирків", оскільки штирі знаходяться прямо в сокеті материнської плати.
А буває інша ситуація, де "штирі" контактів стирчать прямо із контактної підкладки. Ця особливість характерна в основному для процесорів AMD:
Як вже згадувалося вище, пристрій різних моделей процесорів одного виробника може відрізнятися, перед нами яскравий приклад - чотириядерний процесор Intel Core 2 Quad, який по суті являє собою 2 двоядерних процесора лінійки core 2 duo, поєднаних в одному корпусі:
Важливо! Кількість кристалів усередині процесора і кількість ядер процесора - не те саме.
У сучасних моделях процесорів Intel вміщується одразу 2 кристали (чіпа). Другий чіп - графічне ядро процесора, по суті відіграє роль вбудованої в процесор відеокарти, тобто навіть якщо в системі відсутня, графічне ядро візьме на себе роль відеокарти, причому досить потужної (у деяких моделях процесорів обчислювальна потужність графічних ядер дозволяє грати в сучасні ігри на середніх налаштуваннях графіки).
От і все пристрій центрального мікропроцесора, коротко звичайно ж.