Ноябрь 22, 2013

Компьютерная сказка 4

процессор - Пап, а зачем в компьютере камни и куда они летят?

— Это ты о чем?

— Ты вчера кому-то по телефону сказал, что у него в компьютере камень южного моста полетел.

— Ннн…ну да, бывает… Помнишь, я рассказывал про то, как компьютеры сначала были ламповыми, а потом стали микросхемными? Так вот микросхемы и называют камнями.


В современном компьютере таких микросхем всего несколько штук. Сначала их было много, но по мере того, как совершенствовались технологии, в каждой микросхеме удавалось разместить все больше элементов и сейчас в компьютере есть три таких супербольших микросхемы и совсем немного мелких. Супербольшие эти микросхемы конечно не по размеру, а по количеству элементов из которых они состоят.

Главный и самый большой камень в компьютере это процессор. Это его голова. В ней он производит все вычисления. Еще два супербольших – это южный и северный мосты. Это такие нервные узлы, через которые его голова взаимодействует с другими внутренними и внешними устройствами. Через северный мост — с памятью и выводом на экран. Через южный мост со всем остальным – клавиатурой, мышью, карточками, флешками, принтерами, сканерами и другими устройствами, вставляемыми внутрь компьютера или подключаемыми снаружи.

Когда я сказал «полетел камень южного моста», то это обозначало, что сломалась микросхема южного моста. И никуда компьютерные камни не летят.

— А ты еще говорил, что компьютер летает.

— На самом деле он тоже не летает. Так говорят, когда программы на компьютере работают так быстро, что не приходится ждать. Вот у мамы на сотовом телефоне все летает. Ты же помнишь, что сотовый телефон это тоже компьютер?

— А на твоем сотовом тоже все летает?

— Моему сотовому двух камней не хватает.

— В него не поставили южный и северный мост?

— На один камень положить, вторым прихлопнуть. Нет, сам по себе он превосходен. Когда я его покупал, то он был одним из самых лучших. Семь лет он служил мне без единой поломки. Жалко его выбрасывать, но он сильно устарел. Хотя, пройдет еще лет семь и я смогу снова им гордится.

— Ему сделают апглейд?

— Нет, он будет называться антиквариат. И не апгЛейд, а апргРейд. Скажи: рррррр.

— ллллллл

— Ясно. Жена! Почему лебенок уже знает слово апглейд, а букву Лы невыговаЛивает?

— Потому что сталший лебенок кливляется, а младший белет с него плимел.

— Какой такой старший? У нас один ребенок. И ему почти пять лет, он должен, нет, просто обязан нормально выговаривать букву эр.

— Тот, которому почти пятьдесят. И который уже лет сорок пять как обязан выговаривать все буквы алфавита…

— Ну ладно, пап, ррррррррррр…

— О! Учись жена!

— Сам такой!

— Ага, я такой! Такой… Такой… Такой…

— Пап, про камни…

— Ах да, ЛЫбенок. Про камни. Так вот, и у меня и у мамы в телефоне всего один камень. Но это не значит, что там нет южного и северного мостов. Просто…

— Их все объединили в один…

— Догада ты моя! Да, объединили. И не только их. Раньше для вывода звука использовалась отдельная микросхема. Сначала ее даже размещали на отдельной плате. Для вывода видео тоже использовалась отдельная микросхема. Еще и сейчас используется, но только когда большие компьютеры хотят играть в очень сложные игры. А сейчас и звук и видео и мосты в сотовом телефоне включены в процессор. Это называется однокристальный компьютер. И на больших компьютерах стали уже в процессор включать видео и даже северный мост. Да и сам процессор стал намного сложнее.

Вот послушай… Давным-давно жил был процессор, прапрапрара… дедушка теперешних. Он состоял уже не из отдельных радиоэлементов, а был единой микросхемой. И внутри себя имел часть, которая занимается вычислениями, ее называют «ядро». И одновременно он мог делать только одно действие. Поэтому компьютеры того времени не умели выполнять несколько программ сразу, только одну за другой.

Потом появились процессоры, которые тоже имели только одно ядро, но они работали значительно быстрее и люди написали операционную систему, которая называлась многозадачной. Она создавала видимость, что одновременно выполняется несколько программ. Просто она давала процессору на вычисление небольшие кусочки двух или больше программ, но поочередно. И людям казалось, что он выполняет программы одновременно. Но это только казалось.

Тогда еще был такой анекдот: сын подходит к папе и спрашивает: «а правда что операционная система стала многозадачной?». И папа отвечал: «да, сынок, сейчас дискетку отформатирую и покажу».

Дело было в том, что во время форматирования дискетки операционная система не могла переключать выполнение на какую-то еще программу и становилась однозадачной, какой по сути и была.

Потом люди придумали ставить в компьютеры два и более процессоров, и операционная система стала действительно многозадачной. Потому что могла реально выполнять две программы одновременно – каждую на своем процессоре.

А потом люди объединили в одном процессоре несколько ядер и такие процессоры стали называться многоядерными. И сейчас в процессоре сотового телефона мамы объединены восемь ядер самого процессора, четыре ядра видео процессора, южный и северный мосты. Вот такой супер-пупер внук у прапрапрапра… дедушки получился.

Но иногда, не смотря на все ядра и многозадачность, компьютер все же не летает. И посмотришь – процессор не нагружен даже на четверть, а не летает и все тут… А потому, что на скорость компьютера влияет не только мощность процессора, а еще очень много других компонентов. Впрочем, это уже другая сказка…