WEBVTT 00:00.090 --> 00:00.923 Instruktor: W tej 00:00.923 --> 00:03.540 lekcji porozmawiamy o architekturach procesorów. 00:03.540 --> 00:06.030 CPU lub jednostka centralna, która zwykle nazywana 00:06.030 --> 00:08.550 jest po prostu procesorem, jest urządzeniem, które 00:08.550 --> 00:10.950 będzie mózgiem komputera i służy do wykonywania 00:10.950 --> 00:13.140 różnych kodów programów, które istnieją w oprogramowaniu 00:13.140 --> 00:15.810 lub oprogramowaniu układowym. 00:15.810 --> 00:18.570 Mówi to komputerowi dokładnie, jak ma wykonywać swoją pracę dla 00:18.570 --> 00:20.850 dowolnego typu funkcji, którą chcesz wykonać. 00:20.850 --> 00:23.940 Zasadniczo procesor wykonuje podstawowe operacje 00:23.940 --> 00:25.770 na każdej instrukcji. 00:25.770 --> 00:28.170 Procesor najpierw pobierze tę instrukcję, pobierze 00:28.170 --> 00:30.180 następną instrukcję w sekwencji z pamięci 00:30.180 --> 00:31.620 systemowej lub pamięci podręcznej 00:31.620 --> 00:33.810 wewnątrz procesora, która jest zasadniczo 00:33.810 --> 00:36.690 bardzo szybkim rodzajem pamięci. 00:36.690 --> 00:38.850 Następnie jednostka sterująca lub procesor 00:38.850 --> 00:41.280 będzie w stanie zdekodować każdą z tych instrukcji, 00:41.280 --> 00:42.660 a następnie wykonać ją lub przekazać 00:42.660 --> 00:44.700 do jednostki pomocniczej, która pomoże jej 00:44.700 --> 00:46.650 wykonać ten proces. 00:46.650 --> 00:48.570 Na przykład, w wielu procesorach istnieją takie 00:48.570 --> 00:50.850 elementy jak jednostka zmiennoprzecinkowa lub jednostka 00:50.850 --> 00:52.620 arytmetyczno-logiczna, które mogą być 00:52.620 --> 00:55.800 używane do wykonywania różnych instrukcji w zależności od typu kodu i typu 00:55.800 --> 00:57.900 uruchamianej instrukcji. 00:57.900 --> 00:59.520 Następnie, gdy procesor zakończy 00:59.520 --> 01:01.470 wykonywanie tej instrukcji, wyśle te informacje 01:01.470 --> 01:04.080 z powrotem do rejestru, pamięci podręcznej lub pamięci, 01:04.080 --> 01:06.450 aby można je było przechowywać i wykorzystywać później 01:06.450 --> 01:07.770 przez system podczas wykonywania 01:07.770 --> 01:09.120 programu lub prezentować swoje 01:09.120 --> 01:13.260 dane wyjściowe użytkownikowi, aby mógł podjąć działania. 01:13.260 --> 01:15.210 Jest to podstawowy sposób działania procesorów 01:15.210 --> 01:17.940 na płycie głównej i wewnątrz komputera. 01:17.940 --> 01:20.040 Teraz, gdy spojrzymy na sam procesor, 01:20.040 --> 01:21.960 ma on swoją własną architekturę. 01:21.960 --> 01:23.610 I podobnie jak płyta główna 01:23.610 --> 01:26.190 ma obudowę, która definiuje jej możliwości, 01:26.190 --> 01:28.320 architektura procesora zdefiniuje 01:28.320 --> 01:30.750 jego możliwości. 01:30.750 --> 01:32.400 Istnieją trzy główne architektury, 01:32.400 --> 01:33.480 które można napotkać 01:33.480 --> 01:35.340 w terenie jako technik. 01:35.340 --> 01:38.130 Pierwszy z nich znany jest jako X86. 01:38.130 --> 01:41.970 Obecnie X86 jest również czasami nazywany 32-bitowym zestawem 01:41.970 --> 01:45.510 instrukcji IA-32 lub architektury Intel. 01:45.510 --> 01:48.840 Wynika to z faktu, że X86 został pierwotnie opracowany przez firmę 01:48.840 --> 01:50.160 Intel dla niektórych z pierwszych 01:50.160 --> 01:53.280 komputerów PC w latach 70. i 80. ubiegłego wieku. 01:53.280 --> 01:55.380 Z biegiem czasu komputery przeszły 01:55.380 --> 01:58.620 od 8-bitowych, przez 16-bitowe, do 32-bitowych, a po drodze 01:58.620 --> 02:00.810 Intel stworzył kompatybilność wsteczną 02:00.810 --> 02:01.980 i wszystkie te systemy 02:01.980 --> 02:05.580 stały się znane jako generacja procesorów X86. 02:05.580 --> 02:07.230 A to dlatego, że pierwsze procesory 02:07.230 --> 02:08.790 używane w komputerach przez 02:08.790 --> 02:11.040 Intela nazywały się serią 8086. 02:11.040 --> 02:13.470 Kolejna seria to 286, potem 386, 02:13.470 --> 02:16.470 potem 486, potem 586 i w tym momencie 02:16.470 --> 02:17.303 zaczęto używać 02:17.303 --> 02:19.170 nazw marek, takich jak 02:19.170 --> 02:23.010 Celeron, Pentium i tym podobnych. 02:23.010 --> 02:24.810 Tak czy inaczej, wszystkie te 02:24.810 --> 02:27.810 urządzenia były pierwotnie wyposażone w procesory 02:27.810 --> 02:29.460 X86 i tak było aż do momentu 02:29.460 --> 02:32.160 przejścia na procesory 64-bitowe. 02:32.160 --> 02:34.770 Gdy przeszliśmy na procesory 64-bitowe, 02:34.770 --> 02:37.710 zaczęliśmy nazywać je procesorami X64 02:37.710 --> 02:39.930 lub architekturą X64. 02:39.930 --> 02:42.930 Za każdym razem, gdy widzisz X64 jako zestaw instrukcji, 02:42.930 --> 02:45.930 oznacza to, że rozszerzyliśmy zestaw instrukcji 02:45.930 --> 02:47.730 X86 lub 32-bitowych, aby móc obsługiwać 02:47.730 --> 02:50.520 operacje 64-bitowe. 02:50.520 --> 02:52.080 Jest to ważna rzecz do zrozumienia, 02:52.080 --> 02:54.870 ponieważ gdy mamy do czynienia z procesorami 32-bitowymi, 02:54.870 --> 02:57.060 które są procesorami X86, mogą one obsługiwać 02:57.060 --> 02:59.250 tylko maksymalną ilość pamięci RAM wynoszącą 02:59.250 --> 03:01.050 cztery gigabajty. 03:01.050 --> 03:02.370 Fizycznie nie mogą zaadresować 03:02.370 --> 03:04.140 niczego większego niż cztery gigabajty, 03:04.140 --> 03:07.050 ponieważ do adresowania dostępne są tylko 32 bity. 03:07.050 --> 03:09.360 A jeśli weźmiemy 2 do 32 potęgi, otrzymamy 03:09.360 --> 03:11.760 około 4 miliardów bitów, czyli około 03:11.760 --> 03:13.740 czterech gigabajtów. 03:13.740 --> 03:15.540 Widać więc, dlaczego ważne było dla nas 03:15.540 --> 03:17.610 wyjście poza procesor X86, ponieważ cztery 03:17.610 --> 03:19.230 gigabajty pamięci RAM to naprawdę 03:19.230 --> 03:21.510 niewiele w nowoczesnych systemach. 03:21.510 --> 03:22.470 W rzeczywistości byłoby 03:22.470 --> 03:24.720 to obecnie uważane za system o bardzo niskiej pamięci. 03:24.720 --> 03:27.630 Większość komputerów posiada 8, 16, 32 lub nawet 03:27.630 --> 03:29.820 64 gigabajty pamięci RAM jako główną 03:29.820 --> 03:31.380 pamięć systemową. 03:31.380 --> 03:33.120 Aby móc zająć się tym wszystkim, 03:33.120 --> 03:35.610 trzeba przejść na 64-bitowy zestaw instrukcji 03:35.610 --> 03:38.130 przy użyciu procesora X64. 03:38.130 --> 03:40.050 Często słyszy się, że jest to określane 03:40.050 --> 03:44.340 na podstawie nazwy marki, AMD64 lub Intel 64, w zależności od tego, który model 03:44.340 --> 03:46.050 jest produkowany przez danego 03:46.050 --> 03:47.430 producenta. 03:47.430 --> 03:50.610 Oba są jednak uważane za architektury oparte na X64 dla 03:50.610 --> 03:52.560 tego konkretnego procesora. 03:52.560 --> 03:54.000 Kolejną ważną rzeczą, o której 03:54.000 --> 03:56.670 należy pamiętać, jeśli chodzi o systemy 64-bitowe 03:56.670 --> 03:58.500 i 32-bitowe, jest fakt, że systemy 03:58.500 --> 04:00.840 32-bitowe mogą uruchamiać tylko programy 04:00.840 --> 04:04.710 32-bitowe, ale procesory 64-bitowe mogą uruchamiać programy 64-bitowe 04:04.710 --> 04:06.330 i 32-bitowe, ponieważ są w pełni 04:06.330 --> 04:08.760 kompatybilne wstecz. 04:08.760 --> 04:09.660 Z tego powodu większość 04:09.660 --> 04:11.670 systemów, z którymi można się obecnie zetknąć, 04:11.670 --> 04:14.310 będzie oparta na procesorach X64, ponieważ są one szeroko 04:14.310 --> 04:17.190 stosowane na rynku komputerów PC i są szeroko obsługiwane 04:17.190 --> 04:20.610 przez system Windows i wszystkie jego warianty. 04:20.610 --> 04:23.010 Trzecim typem procesora, na który można 04:23.010 --> 04:25.800 się natknąć, jest tak zwany procesor ARM. 04:25.800 --> 04:28.560 ARM oznacza zaawansowane maszyny RISC, a RISC 04:28.560 --> 04:30.480 to właściwie akronim, który zapisuje 04:30.480 --> 04:32.340 się jako R-I-S-C, czyli komputer 04:32.340 --> 04:35.190 ze zredukowanym zestawem instrukcji. 04:35.190 --> 04:36.990 ARM przez długi czas był używany w urządzeniach 04:36.990 --> 04:38.220 o niskim poborze mocy, takich 04:38.220 --> 04:41.010 jak tablety, telefony komórkowe i tym podobne. 04:41.010 --> 04:43.020 Ale na początku lat 2020-tych Apple 04:43.020 --> 04:45.450 zdecydowało się wypuścić nową serię procesorów 04:45.450 --> 04:47.310 do swoich komputerów stacjonarnych 04:47.310 --> 04:51.030 i laptopów, które również wykorzystywały układy ARM i są one 04:51.030 --> 04:53.100 znane jako seria M1, M1 Pro, M1 Max, 04:53.100 --> 04:54.540 a teraz nowsze wychodzą 04:54.540 --> 04:57.060 z serią M2 i nie tylko. 04:57.060 --> 04:58.350 Wszystkie te elementy są 04:58.350 --> 05:00.180 teraz przenoszone do zestawu instrukcji 05:00.180 --> 05:02.940 ARM, ponieważ ARM pozwala na robienie bardzo specjalnych 05:02.940 --> 05:07.140 rzeczy, których nie można zrobić w procesorze opartym na X86 lub X64. 05:07.140 --> 05:08.310 Najważniejszym z nich 05:08.310 --> 05:10.470 jest wydłużona żywotność baterii. 05:10.470 --> 05:12.540 ARM w rzeczywistości wytwarza znacznie 05:12.540 --> 05:14.730 mniej ciepła, aby być w stanie wykonać wszystkie 05:14.730 --> 05:18.120 te same obliczenia, co procesor oparty na X64 lub X86, a to faktycznie 05:18.120 --> 05:20.130 oszczędza dużo energii baterii i dużo 05:20.130 --> 05:21.690 chłodzenia. 05:21.690 --> 05:24.660 Jest więc bardzo popularny w konfiguracjach z układami scalonymi, 05:24.660 --> 05:26.910 takich jak inteligentne telewizory, inteligentne 05:26.910 --> 05:29.670 głośniki i inne urządzenia, a także nowsze laptopy. 05:29.670 --> 05:30.990 Tak więc, gdy używasz czegoś, 05:30.990 --> 05:32.580 co nie jest oparte na systemie Windows, 05:32.580 --> 05:34.710 takiego jak urządzenie Apple, Chromebook, 05:34.710 --> 05:36.840 a nawet telefon lub tablet z Androidem, mają 05:36.840 --> 05:39.120 one tendencję do używania procesorów opartych 05:39.120 --> 05:41.820 na architekturze ARM zamiast X64 lub X86 ze względu na 05:41.820 --> 05:43.410 dłuższą żywotność baterii i niższe 05:43.410 --> 05:45.360 zużycie energii, które wytwarza mniej 05:45.360 --> 05:48.030 ciepła wewnątrz urządzenia. 05:48.030 --> 05:51.060 Teraz, gdy spojrzymy na procesor oparty na architekturze RISC lub 05:51.060 --> 05:54.480 ARM w porównaniu z procesorem opartym na architekturze X64 lub X86, mamy 05:54.480 --> 05:56.760 do czynienia ze zredukowanym zestawem instrukcji 05:56.760 --> 05:59.520 zamiast z pełnym złożonym zestawem instrukcji. 05:59.520 --> 06:01.950 Może się wydawać, że zmniejsza to możliwości, 06:01.950 --> 06:03.060 ale tak nie jest. 06:03.060 --> 06:05.040 W przypadku korzystania z systemu opartego 06:05.040 --> 06:08.040 na RISC, te systemy RISC wykorzystują mniejszą liczbę instrukcji, 06:08.040 --> 06:09.930 aby móc wykonać to samo zadanie, ale polegają 06:09.930 --> 06:12.480 bardziej na kodzie, aby móc to zrobić. 06:12.480 --> 06:15.270 Pozwala to każdemu fragmentowi kodu wewnątrz tego RISC 06:15.270 --> 06:17.730 wykonać więcej rzeczy przy mniejszej ilości kodu, 06:17.730 --> 06:19.860 co powoduje mniejsze zużycie energii i dłuższą 06:19.860 --> 06:21.810 żywotność baterii. 06:21.810 --> 06:23.700 Wraz z dalszym rozwojem komputerów, procesory 06:23.700 --> 06:26.160 oparte na architekturze RISC i ARM staną się coraz bardziej 06:26.160 --> 06:27.780 popularne w szerokiej gamie systemów, 06:27.780 --> 06:29.130 w tym w komputerach stacjonarnych 06:29.130 --> 06:30.900 i laptopach. 06:30.900 --> 06:32.490 I to już zaczyna trafiać do środowiska 06:32.490 --> 06:33.840 Windows, ponieważ teraz zaczynają 06:33.840 --> 06:36.360 oferować wersje Windows 11, które będą obsługiwać 06:36.360 --> 06:39.330 procesor oparty na architekturze ARM. 06:39.330 --> 06:42.150 Gdy wyjdzie z wersji beta i wejdzie do ogólnej produkcji, zobaczymy większą 06:42.150 --> 06:44.490 liczbę komputerów stacjonarnych i laptopów korzystających 06:44.490 --> 06:47.523 z ARM, wykraczającą poza używanie ich tylko w systemach Apple.