☰

Merkezi işlem birimi nedir? çekirdek nedir

Bu günlerde asgari kabul edilebilir norm az ya da çok ciddi bilgi işlem ekipmanının eksiksiz bir setinin çift çekirdekli bir işlemciye sahip olduğu kabul edilir. Ayrıca, bu parametre mobil bilgisayar cihazları, tablet PC'ler ve katı akıllı telefonlar-iletişim cihazları için bile geçerlidir. Bu nedenle, bunların ne tür çekirdekler olduğunu ve herhangi bir kullanıcının bunları bilmesinin neden önemli olduğunu anlayacağız.

Basit kelimelerle öz

Toplu tüketim için özel olarak tasarlanmış ilk çift çekirdekli çip, Mayıs 2005'te ortaya çıktı. Ürüne Pentium D adı verildi (resmi olarak Pentium 4 serisiyle ilişkili). Bundan önce, bu tür yapısal çözümler sunucularda kullanılıyordu ve belirli amaçlar için kişisel bilgisayarlara yerleştirilmiyordu.

Genel olarak, işlemcinin kendisi (mikroişlemci, CPU, Merkezi İşlem Birimi, merkezi işlem birimi, CPU), nanoteknoloji kullanılarak üzerine milyarlarca mikroskobik transistör, direnç ve iletkenin yerleştirildiği bir kristaldir. Daha sonra altın kontaklar püskürtülür, "çakıl" mikro devre kasasına monte edilir ve ardından tüm bunlar yonga setine entegre edilir.

Şimdi mikro devrenin içine bu tür iki kristalin yerleştirildiğini hayal edin. Aynı alt tabaka üzerinde, birbirine bağlı ve tek bir cihaz gibi davranan. Bu çift çekirdekli tartışma konusudur.

Elbette iki "çakıl" sınır değildir. Yazma sırasında, dört çekirdekli bir yonga ile donatılmış bir PC, video kartının bilgi işlem kaynaklarını hesaba katmadan güçlü kabul edilir. Eh, AMD'nin çabalarıyla sunucularda, on altı adede kadar sunucu zaten kullanımda.

terminoloji nüansları

Her kalıbın genellikle kendi L1 önbelleği vardır. Bununla birlikte, ikinci seviyeden ortak bir taneye sahiplerse, o zaman yine de bir mikroişlemcidir ve iki (veya daha fazla) bağımsız mikroişlemci değildir.

Çekirdek, yalnızca her iki düzeyde kendi önbelleğine sahipse, tam teşekküllü ayrı bir işlemci olarak adlandırılabilir. Ancak bu, yalnızca çok güçlü sunucularda ve her tür süper bilgisayarda (bilim adamlarının en sevdiği oyuncaklar) kullanım için gereklidir.

Ancak Windows'ta Görev Yöneticisi veya GNU/Linux'ta Sistem Monitörü çekirdekleri CPU olarak gösterebilir. Yani CPU 1 (CPU 1), CPU 2 (CPU 2) vb. Bu sizi yanıltmasın, çünkü programın görevi mühendislik ve mimari nüansları anlamak değil, sadece kristallerin her birinin yüklemesini interaktif olarak göstermektir.

Bu, sorunsuz bir şekilde tam da bu yüklemeye ve genel olarak fenomenin uygunluğuna ilişkin sorulara ilerlediğimiz anlamına gelir.

neden gerekli

Birden farklı olan çekirdek sayısı, öncelikle gerçekleştirilen görevleri paralel hale getirmek için tasarlanmıştır.

Diyelim ki dizüstü bilgisayarınızı açtınız ve World Wide Web'deki siteleri okuyorsunuz. Modern web sayfalarının müstehcen bir şekilde aşırı yüklendiği komut dosyaları (mobil sürümler hariç), yalnızca bir çekirdek tarafından işlenecektir. Kötü bir şey tarayıcıyı çıldırtırsa, üzerine %100 yük düşecektir.

İkinci kristal normal modda çalışmaya devam edecek ve durumla başa çıkmanıza izin verecek - en azından "Sistem Monitörü" nü (veya bir terminal öykünücüsünü) açın ve çılgın programdan zorla çıkın.

Bu arada, ne tür bir yazılımın aniden çıldırdığını ve "çakıl taşlarından" hangisinin soğutucuyu umutsuzca uluma yaptığını kendi gözlerinizle görebileceğiniz "Sistem Monitörü" ndedir.

Bazı programlar başlangıçta çok çekirdekli işlemci mimarisi için optimize edilmiştir ve hemen farklı kristallere farklı veri akışları gönderir. Sıradan uygulamalar "tek iş parçacığı - tek çekirdek" ilkesine göre işlenir.

Yani, aynı anda birden fazla iş parçacığı çalışıyorsa performans artışı fark edilir hale gelecektir. Pekala, neredeyse tüm işletim sistemleri çok görevli olduğundan, paralelleştirmenin olumlu etkisi neredeyse sürekli olarak kendini gösterecektir.

onunla nasıl yaşanır

Kitlesel tüketici bilgi işlemi ile ilgili olarak, günümüzde tek çekirdekli yongalar, basit telefonlarda ve minyatür medya oynatıcılarda ağırlıklı olarak ARM işlemcilerdir. Bu tür cihazlardan olağanüstü performans gerekli değildir. Maksimum - Opera Mini tarayıcısını, ICQ istemcisini, basit oyunu, diğer iddiasız Java uygulamalarını çalıştırın.

Önsözde belirtildiği gibi, en ucuz tabletlerden başlayarak her şeyin çipinde en az iki kristal bulunmalıdır. Böyle şeyler satın alın. En azından, neredeyse tüm kullanıcı yazılımlarının hızla şişmanladığı, giderek daha fazla sistem kaynağı tükettiği ve bu nedenle güç rezervinin hiç zarar vermediği düşüncesine dayanarak.

Önceki yayınlar:

Linux çekirdeği 13 milyondan fazla kod satırı içerir ve dünyanın en büyük açık kaynak projelerinden biridir. Peki Linux çekirdeği nedir ve ne için kullanılır?

Çekirdek en çok düşük seviye bilgisayar donanımı ile etkileşime giren yazılım. Kullanıcı alanında çalışan tüm uygulamaların fiziksel donanıma kadar etkileşiminden sorumludur. Ayrıca servisler olarak bilinen süreçlerin IPC sistemini kullanarak birbirinden bilgi almasına olanak sağlar.

Çekirdeğin türleri ve sürümleri

Zaten bildiğiniz Linux çekirdeği nedir, ancak çekirdek türleri nelerdir? Çekirdekleri sıfırdan oluştururken çeşitli yollar ve mimari hususlar vardır. Çekirdeklerin çoğu üç türden biri olabilir: yekpare çekirdek, mikro çekirdek ve hibrit. Linux çekirdeği yekpare bir çekirdektir, Windows ve OS X çekirdekleri ise hibrittir. Bu üç tür çekirdeği gözden geçirelim.

mikro çekirdek

Mikro çekirdekler, yalnızca yapmaları gerekenleri yönettikleri bir yaklaşım benimsiyor: CPU, bellek ve IPC. Bilgisayardaki hemen hemen her şey aksesuar olarak ele alınır ve kullanıcı modunda işlenir. Mikro çekirdekler taşınabilirlik avantajına sahiptir, işletim sistemi donanıma uyumlu bir şekilde erişmeye çalıştığı sürece farklı donanımlarda ve hatta farklı işletim sistemlerinde kullanılabilirler.

Mikro çekirdekler ayrıca çok küçük boy ve çoğu işlem minimum ayrıcalıkla kullanıcı modunda çalıştığı için daha güvenli.

profesyoneller

  • taşınabilirlik
  • küçük boy
  • Düşük bellek tüketimi
  • Emniyet

eksiler

  • Sürücüler aracılığıyla kullanılabilen donanım
  • Sürücüler kullanıcı modunda çalıştığı için donanım daha yavaş
  • İşlemler bilgi almak için sıralarını beklemelidir.
  • İşlemler beklemeden diğer işlemlere erişemez

yekpare çekirdek

Yekpare çekirdekler, yalnızca CPU, bellek ve IPC'yi değil, aynı zamanda aygıt sürücüleri, dosya sistemi yönetimi ve G/Ç gibi şeyleri de kapsadıkları için mikro çekirdeklerin tersidir. Yekpare çekirdekler size donanıma daha iyi erişim ve daha iyi çoklu görev sağlar çünkü bir programın bellekten veya başka bir işlemden bilgi alması gerekiyorsa, sırada beklemek zorunda kalmaz. Ancak bu, bazı sorunlara neden olabilir çünkü süper kullanıcı modunda birçok şey yapılır. Ve yanlış davranırsa sisteme zarar verebilir.

Artıları:

  • Donanıma daha doğrudan erişim
  • Süreçler arasında daha kolay iletişim
  • Süreçler daha hızlı yanıt verir

eksiler:

  • Büyük beden
  • Çok fazla RAM kaplıyor
  • Daha az güvenli

hibrit çekirdek

Hibrit çekirdekler, kullanıcı modunda neyin çalışacağını ve neyin çekirdek alanında çalışacağını seçebilir. Genellikle aygıt sürücüleri ve dosya sistemleri kullanıcı alanında, IPC ve sistem çağrıları ise çekirdek alanındadır. Bu çözüm, her iki dünyanın da en iyisini alır, ancak OEM'lerin daha fazla çalışmasını gerektirir. Sürücünün tüm sorumluluğu artık onlara ait olduğundan.

profesyoneller

  • Çekirdek ve kullanıcı alanında neyin çalışacağını seçme yeteneği
  • Monolitik bir çekirdekten daha küçük
  • Daha esnek

eksiler

  • Daha yavaş çalışabilir
  • Aygıt sürücüleri üreticiler tarafından yayınlanır

Çekirdek dosyaları nerede saklanır?

Linux çekirdeği nerede bulunur? Ubuntu veya başka bir Linux dağıtımının çekirdek dosyaları /boot klasöründe bulunur ve vmlinuz-versiyonu olarak adlandırılır. Vmlinuz adı Unix döneminden gelmektedir. 60'larda çekirdekler basitçe Unix olarak adlandırılıyordu, 90'larda Linux çekirdekleri de Linux olarak adlandırılıyordu.

Çoklu görevi kolaylaştırmak için sanal bellek geliştirildiğinde, çekirdeğin bu teknolojiyi desteklediğini belirtmek için dosya adının önünde vm harfleri belirdi. Bir süre çekirdeğe vmlinux adı verildi, ancak daha sonra görüntü artık önyükleme belleğine sığmadı ve sıkıştırıldı. Bundan sonra, zlib sıkıştırmasının kullanıldığını belirtmek için son x harfi z olarak değiştirildi. Bu sıkıştırma her zaman kullanılmaz, bazen LZMA veya BZIP2'yi bulabilirsiniz, bu nedenle bazı çekirdekler basitçe zImage'ı çağırır.

Sürüm numaralandırması üç basamaktan, Linux çekirdeğinin sürüm numarasından, sürüm numaranızdan ve yamalardan veya düzeltmelerden oluşur.

/boot paketinde sadece Linux çekirdeğini değil, initrd.img ve system.map gibi dosyaları da bulabilirsiniz. initrd, gerçek çekirdek dosyasını getiren ve yürüten küçük bir sanal disk olarak kullanılır. System.map dosyası, çekirdek henüz yüklenmemişken belleği yönetmek için kullanılır ve yapılandırma dosyaları, oluşturulduğunda çekirdek görüntüsüne hangi çekirdek modüllerinin dahil edildiğini belirleyebilir.

Linux çekirdek mimarisi

Linux çekirdeği yekpare bir yapıya sahip olduğu için diğer çekirdek türlerine göre daha büyük ve çok daha karmaşıktır. Bu tasarım özelliği, Linux'un ilk günlerinde pek çok tartışmaya yol açtı ve hala yekpare çekirdeklerin doğasında bulunan bazı tasarım kusurlarını taşıyor.

Ancak bu eksikliklerin üstesinden gelmek için, Linux çekirdeğinin geliştiricileri bir şey yaptı - çalışma zamanında yüklenebilen çekirdek modülleri. Bu, çekirdek bileşenlerini anında ekleyebileceğiniz ve çıkarabileceğiniz anlamına gelir. Her şey donanım işlevselliği eklemenin ötesine geçebilir, sunucu işlemlerini çalıştırabilir, sanallaştırmayı etkinleştirebilir ve yeniden başlatmadan çekirdeği tamamen değiştirebilirsiniz.

Bir paket yükleyebildiğinizi hayal edin Windows güncellemeleri sürekli yeniden başlatmalara ihtiyaç duymadan.

çekirdek modülleri

Ya Windows zaten varsayılan olarak ihtiyacınız olan tüm sürücülere sahipse ve siz sadece ihtiyacınız olanları etkinleştirebilseydiniz? Bu ilke, Linux çekirdek modülleri tarafından uygulanmaktadır. Yüklenebilir modüller (LKM'ler) olarak da bilinen çekirdek modülleri, önem tüm RAM'i tüketmeden çekirdeğin tüm donanımlarla çalışmasını desteklemek.

Modül, temel çekirdeğin işlevselliğini cihazlar, dosya sistemleri, sistem çağrıları için genişletir. Yüklenebilir modüller .ko uzantısına sahiptir ve genellikle /lib/modules/ dizininde depolanır. Modüler yapısı nedeniyle, modülleri kurarak ve yükleyerek çekirdeği kolayca özelleştirebilirsiniz. Modüllerin otomatik olarak yüklenmesi veya boşaltılması, yapılandırma dosyalarında yapılandırılabilir veya özel komutlar kullanılarak anında kaldırılabilir ve yüklenebilir.

Üçüncü taraf, kapalı kaynak, tescilli modüller, Ubuntu gibi bazı dağıtımlarda mevcuttur, ancak bunlar varsayılan olarak sağlanmaz ve manuel olarak kurulmaları gerekir. Örneğin, NVIDIA video sürücüsü geliştiricileri kaynak kodunu sağlamaz, bunun yerine kendi modüllerini .ko biçiminde derlerler. Bu modüller ücretsiz gibi görünse de ücretsiz değildir. Bu nedenle, varsayılan olarak birçok dağıtıma dahil edilmezler. Geliştiriciler, çekirdeği özgür olmayan yazılımlarla kirletmenin gerekli olmadığına inanıyor.

Linux çekirdeği nedir sorusunun yanıtına artık daha yakınsınız. Çekirdek sihir değil. Herhangi bir bilgisayarın çalışması için çok gereklidir. Linux çekirdeği OS X ve Windows'tan farklıdır çünkü tüm sürücüleri içerir ve kutudan çıkar çıkmaz desteklenen pek çok şeyi yapar. Artık nasıl olduğunuz hakkında biraz daha fazla şey biliyorsunuz. yazılım ve bunun için hangi dosyaların kullanıldığı.

Canlı organizmaların hücre biyolojisi, çekirdeği (çekirdek, çekirdek) olmayan prokaryotları inceler. Hangi organizmaların çekirdeği vardır? Çekirdek merkezi organeldir.

Temas halinde

Önemli! Hücre çekirdeğinin ana işlevi, kalıtsal bilgilerin depolanması ve iletilmesidir.

Yapı

çekirdek nedir? Çekirdeğin bölümleri nelerdir? Aşağıda listelenen bileşenler parçasıdırçekirdek:

  • Nükleer zarf;
  • nükleoplazma;
  • Karyomatriks;
  • kromatin;
  • Nükleoller.

nükleer zarf

Karyolemma iki katmandan oluşur- perinükleer bir boşlukla ayrılmış dış ve iç. Dış zar kaba endoplazmik tübüllerle iletişim kurar. ortak iç kabuk nükleer madde bazındaki fibriler proteinler eklenir. Zarlar arasında, benzer yüklere sahip iyonize organik moleküllerin karşılıklı itilmesiyle oluşan perinükleer bir boşluk vardır.

Karyolemmaya, protein molekülleri tarafından oluşturulan bir delik sistemi - gözenekler nüfuz eder. Bunlar aracılığıyla, protein sentezinin meydana geldiği yapılar olan ribozomlar ve bildirim RNA'ları sitoplazmik retikuluma nüfuz eder.

Zarlar arası gözenekler dolu tübüllerdir. Duvarları spesifik proteinler - nükleoporinler tarafından oluşturulur. Deliğin çapı, sitoplazmanın ve çekirdeğin içeriğinin küçük molekülleri değiştirmesine izin verir. Nükleik asitler ve ayrıca yüksek moleküler proteinler, hücrenin bir kısmından diğerine bağımsız olarak akamazlar. Bunun için aktivasyonu enerji maliyetleriyle ilerleyen özel taşıma proteinleri vardır.

Makromoleküler bileşikler gözeneklerden geçmek karyopherinler kullanarak. Maddeleri sitoplazmadan çekirdeğe taşıyanlara importinler denir. hareket ters yön ihracat yapmak. RNA molekülü çekirdeğin hangi kısmında bulunur? Hücrenin her yerini dolaşıyor.

Önemli! Yüksek moleküler maddeler, gözeneklerden çekirdekten geriye ve geriye bağımsız olarak nüfuz edemez.

nükleoplazma

Karyoplazma ile temsil edilir- iki katmanlı bir kabuğun içinde bulunan jel benzeri bir kütle. Ph > 7 olan sitoplazmanın aksine, çekirdeğin içindeki ortam asidiktir. Nükleoplazmayı oluşturan ana maddeler nükleotidler, proteinler, katyonlar, RNA, H2O'dur.

Karyomatriks

Çekirdeğin temelinde hangi bileşenler bulunur? Üç boyutlu bir yapıya sahip fibriler proteinler - laminler tarafından oluşturulur. Mekanik stres altında organoidin deformasyonunu önleyen bir iskelet rolü oynar.

kromatin

BT ana madde, bazıları aktif durumda olan bir dizi kromozomla temsil edilir. Geri kalanlar sıkıştırılmış kümeler halinde paketlenmiştir. Açıklamaları bölünme sırasında gerçekleşir. DNA olarak bildiğimiz molekül çekirdeğin hangi kısmında bulunur? DNA molekülünün parçaları olan genlerden oluşur. Kalıtsal özellikleri yeni nesil hücrelere ileten bilgiler içerirler. Bu nedenle, çekirdeğin bu bölümünde bir DNA molekülü bulunur.

Biyolojide, var Aşağıdaki kromatin türleri:

  • Ökromatin. Filiform, despiralize, lekelenmeyen oluşumlar olarak görünür. Hücre bölünmesi döngüleri arasındaki interfaz döneminde dinlenme çekirdeğinde bulunur.
  • heterokromatin. Etkinleştirilmemiş spiralize, kromozomların kolayca lekelenen bölümleri.

nükleoller

Çekirdekçik, çekirdeğin en yoğun şekilde paketlenmiş yapısıdır. Ağırlıklı olarak yuvarlak şekillere sahiptir, ancak lökositlerde olduğu gibi parçalı olanlar da vardır. Bazı organizmaların hücre çekirdeğinde nükleol yoktur. Diğer çekirdeklerde birkaç tane olabilir. Çekirdekçik maddesi, ribozomların alt birimleri olan granüller ve ayrıca RNA molekülleri olan fibriller ile temsil edilir.

Çekirdekçik: yapı ve işlevler

Nükleoller aşağıdakilerle temsil edilir yapısal tipler:

  • retiküler. Çoğu hücre için tipiktir. Yoğunlaştırılmış fibrillerin ve granüllerin yüksek konsantrasyonunda farklılık gösterir.
  • Kompakt. Çok sayıda fibril birikimi ile karakterizedir. Bölünen hücrelerde bulunur.
  • halka şeklinde. Lenfositler ve bağ dokusu hücreleri için karakteristik.
  • artık. Bölünme sürecinin gerçekleşmediği hücrelerde baskındır.
  • müstakil. Tüm kurucu nükleoller ayrılır, plastik eylemler imkansızdır.

Fonksiyonlar

Çekirdeğin işlevi nedir? Çekirdek karakterize edilir aşağıdaki sorumluluklar:

  • Kalıtsal özelliklerin aktarımı;
  • üreme;
  • Programlanmış ölüm

Genetik bilginin saklanması

Genetik kodlar kromozomlarda depolanır. Şekil ve boyut bakımından farklılık gösterirler. bireyler farklı tür kromozom sayıları aynıdır. Belirli bir türdeki kalıtsal bilgi havuzlarının karakteristik özellik kompleksine karyotip denir.

Önemli! Bir karyotip, belirli bir türün organizmalarının kromozomal bileşimine özgü bir dizi özelliktir.

Haploid, diploid, poliploid kromozom setleri vardır.

İnsan vücudunun hücreleri 23 tip kromozom içerir. Yumurta ve sperm bir haploid, yani tek bir set içerir. Döllenme sırasında, her iki hücrenin depoları birleşerek çift diploid bir set oluşturur. Yetiştirilmiş bitki hücreleri triploid veya tetraploid karyotipe sahiptir.

Genetik bilginin saklanması

Kalıtsal özelliklerin aktarımı

Çekirdekte hangi yaşam süreçleri gerçekleşir? Gen kodlaması, sonucu matris (bilgi) RNA'nın oluşumu olan bilgi okuma sürecinde iletilir. Exportinler, ribonükleik asidi nükleer gözeneklerden sitoplazmaya taşır. Ribozomlar sentez için genetik kodları kullanır vücut için gerekli proteinler.

Önemli! Protein sentezi, haberci RNA tarafından iletilen kodlanmış genetik bilgi temelinde sitoplazmik ribozomlarda gerçekleşir.

üreme

Prokaryotlar kolayca ürerler. Bakterilerin tek bir DNA molekülü vardır. Bölünme sürecinde kendini kopyalıyor hücre duvarına yapışır. Zar, iki bağlantı noktası arasında büyür ve iki yeni organizma oluşur.

Ökaryotlar ayırt edilir amitoz, mitoz ve mayoz:

  • Amitoz. Nükleer bölünme, hücre parçalanması olmadan gerçekleşir. Binükleer hücreler oluşur. Bir sonraki bölünme ile polinükleer oluşumların ortaya çıkması mümkündür. Hangi organizmalar bu tür üreme ile karakterize edilir? Yaşlanan, canlı olmayan ve ayrıca tümör hücrelerini etkiler. Bazı durumlarda kornea, karaciğer, kıkırdak yapılarda ve ayrıca bazı bitkilerin dokularında normal hücrelerin oluşumu ile amitotik bölünme meydana gelir.
  • Mitoz. Bu durumda çekirdeğin parçalanması onun yok edilmesiyle başlar. Eşleştirilmiş kromozomların hücrenin farklı uçlarında yetiştirildiği bir bölünme mili oluşur. Kalıtım taşıyıcılarının replikasyonu meydana gelir ve ardından iki çekirdek oluşur. Bundan sonra, bölme mili sökülür, bir hücreyi ikiye bölen bir nükleer zar oluşur.
  • mayoz. Ayrılan kromozomları ikiye katlamadan nükleer bölünmenin gerçekleştiği karmaşık bir süreç. Haploid kalıtım taşıyıcıları kümesine sahip olan germ hücrelerinin - gametlerin oluşumu için karakteristiktir.

programlanmış kıyamet

Genetik bilgi hücrenin ömrünü sağlar ve ayrılan süreden sonra apoptoz sürecini başlatır (Yunanca - yaprak dökümü). Kromatin yoğunlaşır, nükleer zar çöker. Cella, plazma zarıyla sınırlı parçalara ayrılır. Enflamasyon aşamasını atlayan apoptotik cisimler, makrofajlar veya komşu hücreler tarafından emilir.

Netlik için, çekirdeğin yapısı ve parçaları tarafından gerçekleştirilen işlevler tabloda sunulmuştur.

Çekirdek eleman Yapısal özellikler Gerçekleştirilen işlevler
kabuk çift ​​katmanlı membran Çekirdek ve sitoplazma içeriğinin ayrılması
gözenekler Kabuktaki delikler İhracat - RNA ithalatı
nükleoplazma Jel benzeri kıvam Biyokimyasal dönüşümler için ortam
Karyomatriks fibriler proteinler Yapı desteği, deformasyon önleyici
kromatin Ökromatin, heterokromatin Genetik bilginin saklanması
nükleol fibriller ve granüller ribozom üretimi

Dış görünüş

Şekil, zarın konfigürasyonu tarafından belirlenir. Aşağıdaki çekirdek türleri not edilir:

  • Yuvarlak. En sık karşılaşılan. Örneğin, lenfositin çoğu çekirdek tarafından işgal edilir.
  • gergin. Olgunlaşmamış bir nötrofilde at nalı şeklinde bir çekirdek bulunur.
  • segmentli. Bölmeler kabukta oluşur. Olgun bir nötrofilde olduğu gibi birbirine bağlı segmentler oluşur.
  • dallanmış Eklembacaklı hücrelerinin çekirdeklerinde bulunur.

Çekirdek sayısı

Hücreler, yerine getirdikleri işlevlere bağlı olarak bir veya daha fazla çekirdeğe sahip olabilir veya hiç olmayabilir. Aşağıdaki hücre türleri vardır:

  • Nükleer olmayan. Daha yüksek hayvanların kanının oluşturulmuş bileşenleri - eritrositler, trombositler önemli maddelerin taşıyıcılarıdır. Hemoglobin veya fibrinojene yer açmak için Kemik iliği nükleer olmayan bu elementleri üretir. Bölünemezler ve programlanan süre geçtikten sonra ölürler.
  • Tek çekirdek. Bu, canlı organizmalardaki çoğu hücre için geçerlidir.
  • dürbün. Hepatik hepatositler ikili bir işlev gerçekleştirir - detoksifikasyon ve üretim. Hemoglobin üretimi için gerekli olan hem sentezlenir. Bu amaçlar için iki çekirdek gereklidir.
  • çok çekirdekli Kas miyositleri muazzam miktarda iş yapar ve bunu tamamlamak için ek çekirdeklere ihtiyaç vardır. Aynı nedenle, kapalı tohumluların hücreleri polinükleerlik ile ayırt edilir.

kromozomal patolojiler

Birçok hastalık, kromozomal kompozisyonun ihlalleriyle ilişkili ihlallerin sonucudur. En iyi bilinen semptomlar şunlardır:

  • Aşağı. Fazladan bir yirmi birinci kromozomun (trizomi) varlığından kaynaklanır.
  • Edwards. Fazladan bir on sekizinci kromozom var.
  • Patau. Trizomi 13.
  • Turner. Bir X kromozomu eksik.
  • Klinefelter. Ekstra X veya Y kromozomları ile karakterizedir.

Disfonksiyonun neden olduğu hastalıklar oluşturan parçalarçekirdekler her zaman kromozomal anormallikler ile ilişkili değildir. Bireysel çekirdek proteinleri etkileyen mutasyonlar aşağıdaki hastalıklara neden olur:

  • Laminopati. Erken yaşlanma ile kendini gösterir.
  • Otoimmün hastalıklar. Lupus eritematozus, bağ dokusu dokularının yaygın bir lezyonudur. multipl skleroz- sinirlerin miyelin kılıflarının yıkımı.

Önemli! Kromozomal anormallikler ciddi hastalıklara yol açar.

Çekirdeğin yapısı

Resimlerle biyoloji: Çekirdeğin yapısı ve işlevleri

Çözüm

Hücre çekirdeği karmaşık bir yapıya sahiptir ve hayati işlevleri yerine getirir, kalıtsal bilgilerin deposu ve vericisidir, protein sentezini ve hücre bölünme işlemlerini kontrol eder. Kromozomal anormallikler ciddi hastalıkların nedenleridir.

İyi günler sevgili ziyaretçi. Bugün işlemci çekirdeklerinin ne olduğundan ve hangi işlevi yerine getirdiklerinden bahsedeceğiz. Her teknoloji uzmanının ustalaşamayacağı ormana tırmanmayacağımızı hemen söylemek istiyoruz. Her şey erişilebilir, anlaşılır ve kolay olacak ve bu nedenle sandviçleri sürükleyin.

İşlemcinin bilgisayardaki tüm matematiksel hesaplamalardan, mantıksal işlemlerden ve veri işlemeden sorumlu olan merkezi modül olduğu gerçeğiyle başlamak istiyorum. Aslında, tüm gücü, garip bir şekilde, çekirdekte yoğunlaşmıştır. Sayıları, alınan bilgilerin işlenmesinin hızını, yoğunluğunu ve kalitesini belirler. Öyleyse bileşene daha yakından bakalım.

CPU çekirdeklerinin temel özellikleri

Çekirdek, sistemin bir bütün olarak performansını etkileyen, işlemcinin fiziksel bir öğesidir (mantıksal çekirdeklerle karıştırılmamalıdır -).

Her ürün, üretilen yonga hattının doğasında bulunan belirli bir dizi özellik ve yeteneği gösteren belirli bir mimari üzerine inşa edilmiştir.

Ana ayırt edici özellik– , yani çip üretiminde kullanılan transistörlerin boyutu. Gösterge nanometre cinsinden ölçülür. CPU'nun temelini oluşturan transistörlerdir: silikon bir alt tabaka üzerine ne kadar çok yerleştirilirse, çipin belirli bir örneği o kadar güçlü olur.

Örneğin Intel - Core i7 2600k ve Core i7 7700k'den 2 cihaz modelini ele alalım. Her ikisinin de işlemcide 4 çekirdeği vardır, ancak üretim süreci önemli ölçüde farklıdır: aynı kalıp alanıyla sırasıyla 32 nm'ye karşı 14 nm. Neyi etkiler? İkincisi, bu tür göstergeler gözlemlenebilir:

  • temel frekans daha yüksektir;
  • ısı dağılımı - daha düşük;
  • yürütülebilir yönergeler kümesi daha geniştir;
  • maksimum bellek bant genişliği - daha fazlası;
  • destek daha fazla fonksiyonlar.

Başka bir deyişle, süreç azaltma = üretkenlik artışı. Bu bir aksiyomdur.

Çekirdek işlevleri

İşlemcinin merkezi çekirdeği 2 ana görev türü gerçekleştirir:

  • sistem içi;
  • gelenek.

İkincisi, yazılım ortamının kullanımı yoluyla uygulama destek işlevlerini içerir. Aslında, uygulama programlama, CPU'nun gerçekleştireceği görevlerle yüklenmesi üzerine kuruludur. Geliştiricinin amacı, belirli bir prosedürün yürütülmesi için öncelikleri belirlemektir.

Modern işletim sistemleri, maksimum sistem verimliliği sağlayan tüm işlemci çekirdeklerini doğru şekilde kullanmanıza izin verir. Bundan banal ama mantıklı bir gerçeği belirtmekte fayda var: işlemcide ne kadar çok fiziksel çekirdek varsa, PC'niz o kadar hızlı ve daha kararlı çalışacaktır.

Tüm çekirdekler nasıl etkinleştirilir

Bazı kullanıcılar, maksimum performans peşinde, CPU'nun tam işlem gücünü kullanmak ister. Bunu yapmak için, ayrı ayrı kullanılabilecek veya birkaç öğeyi birleştirebilecek birkaç yol vardır:

  • gizli ve kullanılmayan çekirdeklerin kilidini açma (tüm işlemciler için uygun değildir - İnternet'teki talimatları ayrıntılı olarak incelemeniz ve modelinizi kontrol etmeniz gerekir);
  • frekansı kısa bir süre için artırma modunun etkinleştirilmesi;
  • işlemcinin manuel hız aşırtması.

Tüm aktif çekirdekleri aynı anda başlatmanın en kolay yöntemi şu şekildedir:

  • ilgili düğme ile "Başlat" menüsünü açın;
  • arama çubuğuna "msconfig.exe" komutunu yazın (yalnızca tırnak işaretleri olmadan);
  • satırın karşısındaki onay kutusunu etkinleştirdikten sonra "gelişmiş parametreler" öğesini açın ve "işlemci sayısı" sütununda gerekli değerleri ayarlayın.

Windows 10'da tüm çekirdekler nasıl etkinleştirilir?

Artık, Windows başladığında, tüm bilgi işlem fiziksel çekirdekleri aynı anda çalışacaktır (iş parçacıklarıyla karıştırılmamalıdır).

Eski AMD işlemci sahipleri

Aşağıdaki bilgiler eski AMD işlemci sahipleri için faydalı olacaktır. Hala aşağıdaki çipleri kullanıyorsanız, hoş bir şekilde şaşıracaksınız:
Ek çekirdeklerin kilidini açma teknolojisine ACC (Gelişmiş Saat Kalibrasyonu) adı verilir. Aşağıdaki yonga setlerinde desteklenir:
Her üretici için ek çekirdekler açmanıza izin veren yardımcı programın adı farklıdır:
Bu basit şekilde, 2 çekirdekli bir sistemi 4 çekirdekli bir sisteme dönüştürebilirsiniz. Çoğunuzun bundan haberi bile yoktu değil mi? Umarız ücretsiz olarak üretkenlik kazanımları elde etmenize yardımcı olmuşumdur.

Bu yazıda sizlere kernelin ne olduğunu, nelerden oluştuğunu, hangi fonksiyonları yerine getirdiğini ve ne gibi potansiyele sahip olduğunu olabildiğince detaylı bir şekilde anlatmaya çalıştım.

Aşağıdaki eğitim programlarında pek çok ilginç şey sizi bekliyor ve bu nedenle maddi değil. Güle güle.

Muhtemelen, bir bilgisayara çok az aşina olan her kullanıcı, bir merkezi işlemci seçerken bir dizi anlaşılmaz özellikle karşılaşmıştır: işlem teknolojisi, önbellek, soket; bilgisayar donanımı konusunda yetkin arkadaşlardan ve tanıdıklardan tavsiye aldı. Çeşitli parametrelerin çeşitliliğine bakalım, çünkü işlemci önemli parça PC'niz ve özelliklerini anlamak, satın alma ve daha fazla kullanım konusunda size güven verecektir.

İşlemci

İşlemci kişisel bilgisayar herhangi bir veri işlemini gerçekleştirmekten sorumlu olan ve çevresel aygıtları kontrol eden bir mikro devredir. Kristal adı verilen özel bir silikon kutu içinde bulunur. Kısaltma kısaltma için kullanılır - İşlemci (İşlemci) veya İşlemci(İngiliz Merkezi İşlem Birimi - merkezi işlem biriminden). Üzerinde modern pazar bilgisayar bileşenleri, iki rakip şirket var, Intel ve AMD sürekli olarak yeni işlemcilerin performansı için yarış halinde olan, teknolojik süreci sürekli iyileştiren.

İşlem teknolojisi

İşlem teknolojisi işlemcilerin imalatında kullanılan boyuttur. Birimi nm (nanometre) olan transistörün boyutunu belirler. Transistörler de CPU'nun dahili temelini oluşturur. Sonuç olarak, üretim tekniklerindeki sürekli iyileştirme, bu bileşenlerin boyutunu küçültmenize olanak tanır. Sonuç olarak, işlemci çipine çok daha fazlası yerleştirilir. Bu, CPU'nun performansını artırmaya yardımcı olur, böylece kullanılan işlem teknolojisi her zaman parametrelerinde belirtilir. Örneğin Intel Core i5-760 45 nm işlem teknolojisine göre yapılır ve Intel Core i5-2500K 32 nm işlem teknolojisine göre yapılır, bu bilgilere dayanarak işlemcinin ne kadar modern olduğu yargılanabilir ve performans açısından öncekinden daha iyi performans gösteriyor, ancak seçim yaparken bir dizi başka seçeneği de hesaba katmak gerekiyor.

Mimari

Ayrıca işlemciler, mimari gibi bir özellik ile karakterize edilir - kural olarak, uzun yıllar boyunca üretilen tüm işlemci ailesinin doğasında bulunan bir dizi özellik. Başka bir deyişle, mimarlık onların organizasyonu veya iç yapıİŞLEMCİ.

Çekirdek sayısı

çekirdek- merkezi işlemcinin en önemli unsuru. Tek bir talimat akışını yürütebilen işlemcinin bir parçasıdır. Çekirdekler, önbellek boyutu, veri yolu frekansı, üretim teknolojisi vb. bakımlarından farklılık gösterir. Üreticiler, sonraki her teknik süreçte bunlara yeni adlar verir (örneğin, AMD işlemci çekirdeği Zambezi'dir ve Intel, Lynnfield'dir). İşlemci üretim teknolojilerinin gelişmesiyle, birden fazla çekirdeği tek bir pakete yerleştirmek mümkün hale geldi, bu da CPU'nun performansını önemli ölçüde artırıyor ve aynı anda birkaç görevi gerçekleştirmeye ve programlarda birkaç çekirdeği kullanmaya yardımcı oluyor. Çok çekirdekli işlemciler arşivleme, video kod çözme, modern video oyunlarının çalıştırılması vb. işlemleri daha hızlı gerçekleştirebilecektir. Örneğin, çizgiler Çekirdek işlemciler Sırasıyla çift çekirdekli ve dört çekirdekli CPU kullanan Intel'den 2 Duo ve Core 2 Quad. Üzerinde şu an 2, 3, 4 ve 6 çekirdekli çok sayıda işlemci. Çoğu sunucu çözümlerinde kullanılır ve sıradan bir PC kullanıcısı için gerekli değildir.

Sıklık

Çekirdek sayısına ek olarak, performans şunlardan etkilenir: saat frekansı. Bu özelliğin değeri, CPU'nun saniyedeki döngü (işlem) sayısındaki performansını yansıtır. Bir diğer önemli özelliği ise otobüs frekansı(FSB - Ön Veri Yolu), işlemci ile bilgisayarın çevre birimleri arasında veri alışverişinin hızını gösterir. Saat frekansı veri yolu frekansı ile orantılıdır.

priz

Gelecekteki işlemcinin mevcut anakartla uyumlu olarak yükseltilebilmesi için soketini bilmeniz gerekir. Soket denir bağlayıcı CPU'nun kurulu olduğu anakart bilgisayar. Soket tipi, pin sayısı ve işlemci üreticisi ile karakterize edilir. Farklı soketler belirli CPU tiplerine karşılık gelir, dolayısıyla her soket belirli bir işlemci tipini kabul eder. Intel, LGA1156, LGA1366 ve LGA1155 soketini kullanırken, AMD AM2+ ve AM3'ü kullanır.

önbellek

önbellek- sürekli olarak daha düşük bir erişim hızıyla (RAM) bellekte bulunan verilere erişimi hızlandırmak için gerekli olan, çok yüksek erişim hızına sahip bellek miktarı. Bir işlemci seçerken, önbellek boyutunu artırmanın çoğu uygulamanın performansını iyileştirdiğini unutmayın. CPU önbelleği üç seviye ile ayırt edilir ( L1, L2 ve L3), doğrudan işlemci çekirdeğinde bulunur. Daha fazlası için RAM'den veri alır. yüksek hız işleme. Ayrıca, çok çekirdekli CPU'lar için bir çekirdek için L1 önbellek miktarının belirtildiğini de dikkate almaya değer. İkinci düzey önbellek, daha düşük hız ve daha büyük hacim açısından farklılık gösteren benzer işlevleri yerine getirir. İşlemciyi yoğun kaynak gerektiren görevler için kullanmayı düşünüyorsanız, çok çekirdekli işlemciler için toplam L2 önbellek miktarının belirtildiği göz önüne alındığında, büyük miktarda ikinci düzey önbelleğe sahip bir model tercih edilecektir. AMD Phenom, AMD Phenom II, Intel Core i3, Intel Core i5, Intel Core i7, Intel Xeon gibi en güçlü işlemciler L3 önbelleğe sahiptir. Üçüncü düzey önbellek en az hızlı olanıdır, ancak 30 MB'a kadar çıkabilir.

Enerji tüketimi

İşlemcinin güç tüketimi, üretim teknolojisi ile yakından ilgilidir. İşlem teknolojisinin nanometrelerinin azalması, transistör sayısının artması ve işlemcilerin saat frekansının artması ile CPU'nun güç tüketiminde artış olmaktadır. Örneğin, işlemciler çekirdek hattı Intel'den i7, 130 veya daha fazla watt gerektirir. Çekirdeğe sağlanan voltaj, işlemcinin güç tüketimini açıkça karakterize eder. Bu ayar, özellikle multimedya merkezi olarak kullanılacak bir CPU seçerken önemlidir. AT modern modeller işlemciler, aşırı güç tüketimiyle mücadeleye yardımcı olan çeşitli teknolojiler kullanır: yerleşik sıcaklık sensörleri, işlemci çekirdekleri için otomatik voltaj ve frekans kontrol sistemleri, düşük CPU yüküyle güç tasarrufu modları.

Ek özellikler

Modern işlemciler, 2 ve 3 kanallı modlarda çalışma yeteneği kazanmıştır. Veri deposu performansını önemli ölçüde etkileyen ve aynı zamanda işlevselliklerini yükselten daha geniş bir talimat setini destekleyen yeni seviye. GPU'lar videoyu kendi başlarına işler, böylece teknoloji sayesinde CPU'nun yükünü boşaltır DXVA(İngilizce DirectX Video Acceleration'dan - DirectX bileşeni tarafından video hızlandırma). Intel yukarıdaki teknolojiyi kullanır hızlı artış CPU saat frekansını dinamik olarak değiştirmek için. teknoloji Hız Adımı işlemci etkinliğine bağlı olarak CPU güç tüketimini yönetir ve Intel Sanallaştırma Teknolojisi birden fazla kullanmak için donanımda sanal bir ortam oluşturur işletim sistemleri. Ayrıca, modern işlemciler teknoloji kullanılarak sanal çekirdeklere bölünebilir. Hiper Diş Açma. Örneğin, çift çekirdekli bir işlemci, bir çekirdeğin saat hızını ikiye bölebilir, bu da dört sanal çekirdekle yüksek işlem performansına katkıda bulunur.

Gelecekteki PC'nizin yapılandırmasını düşünürken, video kartını ve GPU(İngiliz Grafik İşleme Birimi'nden - grafik işleme cihazı) - video kartınızın işlemeden sorumlu işlemcisi (geometrik, fiziksel nesnelerle vb. aritmetik işlemler). Çekirdeğinin frekansı ve belleğin frekansı ne kadar yüksek olursa, merkezi işlemci üzerindeki yük o kadar az olacaktır. Oyuncular GPU'ya özel dikkat göstermelidir.