Как проверить работу ядер процессора

Содержание

Как проверить работу ядер процессора

Пользователи компьютеров и интернета наверняка слышали или читали о том, что мозг компьютера — это его процессор (ЦПУ), что вентилятор, который работает в компьютере, охлаждает систему, потому что ЦПУ от напряжения перегревается. И если он начинает греться, то работа всей системы попросту блокируется, замирает. Итак, рассмотрим, что представляет собой процессор или CPU.

Что такое процессор

Английское название процессора CPU — Central Processing Unit, полностью объясняет назначение данного устройства и переводится, как центральный блок обработки данных. Это небольшое устройство, которое обрабатывает информацию, помещенную на собственных дисках компьютера и в памяти съемных носителей, но подсоединенных к данному компьютеру.

Как проверить работу ядер процессора

Процессор также управляет работой подключаемых к компьютеру устройств, а именно принтеров, сканеров. Во всем мире только три компании заняты производством CPU:

От мощности электронного устройства зависит в целом скорость работы компьютера и число выполняемых одновременно операций. Правда, если иметь мощный ЦП, но при этом малую оперативную память, то недостаток памяти обязательно скажется на работоспособности всего компьютера. Он будет тормозить. Частота процессора определяет его мощность и возможности.

Мозг компьютера располагается под радиатором, на котором крепится вентилятор для его охлаждения.

Как проверить процессор

Когда компьютер начинает тормозить и зависать, у пользователя сразу возникает мысль о том, что проблема в ЦПУ, что-то случилось с мозгом компьютера. Давайте рассмотрим, как проверить процессор на работоспособность. Это можно сделать несколькими способами.

Перестановка процессора в другой компьютер

Предложение некоторых пользователей перенести ЦПУ на другой компьютер — не самое лучшее. Так обычно поступают с электроприборами, которые не включаются. Чтобы убедиться, что проблема в самом приборе, а не в розетке, его включают в другой источник питания. Можно, конечно, так поступить и с компьютером, если их у вас два. Но этот процесс сопряжен с некоторыми трудностями:

  • Не в каждом доме есть два компьютера, тем более работающих на однотипных процессорах, а соседи или друзья, скорее всего, не позволят вам ковыряться в своем электронном друге.
  • Сама перестановка CPU из одного компьютера в другой — процесс трудоемкий, хотя по сути своей, несложный.

Теперь, наверное, хотите узнать, как протестировать процессор, если рядом нет другого компьютера. Гораздо проще выполнить его проверку при помощи программ.

Диспетчер задач

Диспетчер задач — программа, являющаяся неотъемлемой частью операционной системы. Она отражает загруженность компьютера и показывает его работоспособность. Вызвать Диспетчер задач можно двумя основными способами:

  • Одновременным нажатием клавиш Ctrl + Shift + Esc , которые расположены в левой части клавиатуры, или Ctrl + Alt + Delete , находящиеся в центральной ее части.
  • Кнопкой ПУСК, в некоторых ОС вместо нее используется Панель задач. Но нажимаете не левой клавишей мышки, как обычно, а правой. В открывшемся меню выбираете Диспетчер задач.

Как проверить работу ядер процессора

В появившемся окне на вкладке «Процессы» в верхней строке можно увидеть общую загруженность процессора. Ниже — загруженность по отдельным программам. По динамике цифр можем сделать вывод о нагрузке ЦПУ в отдельных программах и его работоспособности в целом. 0% показывает, если утилита в состоянии покоя.

Как проверить работу ядер процессора

Вкладка «Производительность» графически демонстрирует динамику работы CPU. Здесь же можно узнать о тактовой частоте процессора (скорости его работы), количестве ядер, КЭШах, памяти и др. Частота процессора — один из самых важных параметров ЦПУ, показывающих его работоспособность. Она выражается в Герцах. Заявленная производителем тактовая частота процессора, установленного в тестируемый компьютер, 3000 МГц или 3 ГГц.

Как проверить работу ядер процессора

Знание данного параметра необходимо при установке программ, чтобы убедиться, потянет ли конкретный компьютер ту или иную программу, игру. Разработчики программ всегда пишут системные требования к устройству, на котором будет работать заданная утилита.

Кроме частоты процессора для установки емких программ и игр необходимо наличие оперативной и дисковой памяти. К примеру, Камтазия студио стабильно работает только при наличии 4Гб оперативной памяти. В ее системных требованиях рекомендован двухъядерный процессор со скоростью 2ГГц и выше. В ходе редактирования программа не перегружает процессор. Максимальная его нагрузка происходит только при обработке формата видеофайлов, создании фильма.

Конечно, у каждого пользователя свои приоритеты, пристрастия и, соответственно, программы. Камтазия приведена в качестве примера.

Процессор загружен на 100 %

Диспетчер задач поможет выяснить эту причину. Обратите внимание, какая именно программа перегружает процессор. Если уверены, что перегрузка безосновательна, то такую программу желательно удалить, а компьютер почистить антивирусной программой. Возможно, что программа конфликтует с каким-нибудь приложением. Если вы считаете, что данная утилита нужна, попробуйте ее переустановить.

Здесь же можно понять и то, что процессор начал перегреваться. Сведите к минимуму работу программ. И если загруженность процессора показывает 99–100%, значит, есть вероятность его перегрева. Конечно, можете возразить, что перегрев не позволяет максимально загружаться процессору. Но высокая температура перегружает CPU, поэтому стопроцентная загрузка является своеобразным индикатором перегрева.

Перегрев опасен для электронного устройства. Если не принять мер, оно рано или поздно сгорит. Если перегревается процессор, обязательно узнаете, что надо делать, дочитав статью до конца. Но сначала процессор протестируем в программе AIDA64. Она поможет выявить причину перегрузки и перегрева процессора.

Проверка процессора, его разгон в программе AIDA64

AIDA64 — мощная диагностическая утилита, известная продвинутым пользователям. Она дает сведения о программной составляющей компьютера, состоянии всех видов памяти, температурах и многом другом, в чем человеку малосведущему вряд ли удастся разобраться.

Базовую программу AIDA64 Extreme можно скачать на сайте программы https://www.aida64.com. Производитель предлагает и более продвинутые версии, выполняющие углубленную диагностику и диагностику серверного оборудования.

После установки и запуска программы попадаем на вкладку «Меню», в которой необходимо выбрать каталог «Системная плата», а потом уже раздел «ЦП». В нем узнаете все о процессоре, его марке, производителе, составных элементах. Впечатляет количество транзисторов, которое составляет 228 млн. Программа покажет и тактовую частоту процессора.

Как проверить работу ядер процессора

Программа позволяет провести тест стабильности системы при полной загруженности CPU или, как говорят пользователи, разогнать процессор.

Что такое разгон процессора и зачем его необходимо разгонять

Стоит ли разгонять процессор, решайте сами. Максимальная загрузка процессора (разгон) выявляет слабые стороны в работе устройства. В этот момент может появиться синий экран, зависнуть система. Эти факторы свидетельствуют о том, что есть проблема, которая не всегда видна при спокойной работе. Определим, зачем надо разгонять процессор. В ходе этой процедуры можно обнаружить наличие перегрева ЦПУ, материнской платы и других устройств.

Существует несколько способов разгона процессора. ЦПУ способен дать максимальную загрузку, когда происходит архивирование документов, при обработке видеофайлов в программах, таких как Camtasia Studio, ProShow Producer и др. В момент работы этих программ можете вызвать Диспетчер задач и понаблюдать за динамикой CPU.

Разгон процессора программой AIDA

Самый простой и эффективный способ разгона ЦПУ — тестирование системной стабильности в программе AIDA64. На рисунке ниже представлена работа процессора до разгона.

Как проверить работу ядер процессора

В ходе тестирования температуру можно проконтролировать на отдельной вкладке. Для этого выводите на экран монитора рабочий стол программы и выбираете раздел «Датчик». Левая вкладка демонстрирует температуру и вольтаж элементов ЦПУ.

Как проверить работу ядер процессора

В окне Диспетчер задач видно, что ЦПУ действительно загружен максимально. Тестирование продолжается более 3 минут.

Как проверить работу ядер процессора

И наконец, на последнем рисунке представлено завершение тестирования. Нажимаете кнопку Stop . Все графики медленно опускаются вниз. Падает нагрузка, происходит постепенное остывание ЦПУ, материнской платы, ядер.

Как проверить работу ядер процессора

AIDA даст информацию не только о процессоре, но и обо всех составляющих компьютера: материнской плате, состоянии дисков, планках памяти, их количестве, моделях и наличии этой самой памяти у компьютера. Программа разглядела и выдала даже открытую крышку системного блока.

Почему греется процессор

Сложная работа миниатюрных, а порой микроскопических элементов процессора приводят к его нагреванию, вплоть до плавления, поэтому разработчики предусмотрели систему охлаждения, включающую термопасту, радиатор и кулер (вентилятор). Минимальное число вентиляторов в компьютере устанавливается два:

  • над процессором;
  • в блоке питания.

Но в мощных, серверных компьютерах, иногда ставят три и более кулера.

Тестируемый ПК сейчас продемонстрировал не самые плохие результаты, хотя его почти год не чистили.

Правда, год назад в нем имел место перегрев процессора. Сначала несколько дней просто ощущался теплый воздух. Грешили на летнюю жару. Температура воздуха в тени достигала 40 и более градусов. Системный блок работал с открытой крышкой. Потом он стал отключаться при перегрузках. Невозможно стало работать в Камтазии и графических редакторах. А потом и вовсе стал отключаться, едва успев загрузиться. Причиной оказался сгоревший моторчик кулера на радиаторе.

Справедливости ради стоит отметить, что за месяц до этого в системный блок была добавлена планка памяти, ради чего поменяли и материнскую плату.

Первое, что должно насторожить пользователя, — появление из компьютера теплого воздуха. Поднесите руку к задней панели. Если воздух идет прохладный, значит, причин для беспокойства быть не должно. Теплый воздух указывает на перегрев процессора.

Как проверить работу ядер процессора

Теперь вы можете запустить AIDA64, она покажет степень нагрева процессора.

Производителем заявлена критическая температура процессора — 76,2 градуса. Хотя процессор способен работать и при температуре кипения воды, но лучше его до такого состояния не доводить, иначе он быстро выйдет из строя. Рассмотрим самые распространенные причины, почему перегревается процессор:

  • В радиаторе скопилась пыль, и она препятствует отведению нагретого воздуха. Интересно узнать, откуда берется пыль в закрытом системном блоке. Несмотря на то что системный блок закрыт, работающие вентиляторы нагоняют пыль внутрь системного блока. Она буквально забивает решетки радиатора.
  • Вышел из строя кулер. Это тоже приводит к тому, что теплый воздух не отводится от процессора, и он греется.
  • Высохла термопаста. При малых нагрузках, например, при общении в соцсетях, компьютер переживет это высыхание термопасты, но если у вас работают мощные утилиты, если вы любите игры, то без термопасты уже не обойтись. Особенно важно наличие термопасты в ноутбуках.

Как почистить системный блок ПК

Если не возникает проблем с перегревом, то чистку системного блока необходимо выполнять примерно раз в полгода. Для этого вам потребуется пылесос, а лучше компрессор. Для этой цели можно использовать и баллоны со сжатым воздухом. Правда, если собираетесь чистить компрессором, то ставить стол с системным блоком следует ближе к окну или вынести устройство на балкон. Но сначала отсоедините от него все провода.

Здесь же на задней панели обратите внимание на винтики. Они удерживают крышку. Их выкрутите. Блок уложите. Не пытайтесь крышки сразу поднимать. Их удерживают замки, поэтому потяните крышку сначала на себя, чтобы освободиться от замков, а потом поднимайте.

Как проверить работу ядер процессора

Существует несколько способов крепления кулеров и радиаторов к материнской плате. На некоторых устройствах вентилятор крепится к радиатору винтиками, он легко снимается, а радиатор остается на своем месте. Есть кулеры, которые встроены в радиатор, поэтому для чистки придется снять весь блок. Провод питания вентилятора надо вынуть из разъема. Удерживающие лапки провернуть и осторожно снять радиатор. Под ним увидите процессор — мозг всего компьютера.

Как проверить работу ядер процессора

Старую термопасту желательно в процессе чистки удалить и немного капнуть свежую. Обратите внимание на блок питания. Его тоже желательно снять и разобрать. Но если работаете компрессором, выдувайте как можно тщательнее. В нем тоже скапливается пыль.

Если подозреваете, что в CPU имеются проблемы, то необходимо это тщательно проверить. Проверните рычажки и поднимите рамку. Протрите процессор от старой термопасты и осмотрите его на наличие темных пятен. При необходимости его можно на данном этапе заменить. Только не забудьте на новый СPU положить термопасту. В данном компьютере такой проблемы не стояло, поэтому профилактика была ограничена только чисткой.

После прочистки радиатор с вентилятором можно устанавливать на место. Самое сложное здесь — крепежные лапки. Они хрупкие, легко ломаются. Крепежные лапки состоят из двух деталей.

Как проверить работу ядер процессора

Вставьте штепсель кулера в свой разъем. Убедитесь, что вы как плохой хирург, не оставили внутри отвертку или что-нибудь еще. Только потом можете закрывать крышку, закручивать винтики. Теперь подсоедините провода. Компьютер готов к включению и дальнейшей работе.

Для чистоты эксперимента, после профилактической чистки был выполнен еще один тест для процессора.

Как проверить работу ядер процессора

Заключение

В данной статье было предложено несколько вариантов проверки работоспособности ЦПУ, одним из которых стала мощная диагностическая утилита AIDA64. А также были рассмотрены основные причины перегрева процессора и возможные варианты решения этой проблемы.

Видео по теме

Итак, способов будет несколько. По этому показываю первый.

Заходим в пуск — выполнить или клавиши win+r

Как проверить работу ядер процессора

Далее в открывшемся окне переходим в загрузки — дополнительные параметры.

Как проверить работу ядер процессора

Выбираем ваше максимальное число процессоров.

Как проверить работу ядер процессора

Нажимаем ОК, перезагружаемся.

  • Заходим в диспетчер задач — ctrl+shift+esc.
  • Или ctrl+alt+del и диспетчер задач.
  • Или нажимаем правой кнопкой по панели управления и выбираем диспетчер задач.

Переходим во вкладку процессы. Находим игру и нажимаем правой кнопкой мыши по процессу. Да кстати, игра должна быть запущена. Свернуть её можно или Win+D или alt+tab.

Как проверить работу ядер процессора

Выбираем задать соответствие.

Как проверить работу ядер процессора

Выбираем все и нажимаем ок.

Чтобы посмотреть работают все ядра или нет, то в диспетчере задач заходим во вкладку быстродействие.

Как проверить работу ядер процессора

Во всех вкладках будет идти диаграмма.

Если нет, то нажимаем опять задать соответствие, оставляем только ЦП 0, нажимаем ок. Закрываем диспетчер задач, открываем опять повторяем все тоже самое, выбираем все процессоры и нажимаем ок.

В ноутбуках, бывает настроено энергосбережение таким образом, что настройки не дают использовать все ядра.

  • Win7 — Заходим в панель управления, идем в электропитание — Изменить параметры плана — изменить дополнительные параметры питания — управление питанием процессора — минимальное состояние процессора.
  • Win8, 10 — Или: параметры — система — питание и спящий режим — дополнительные параметры питания — настройка схемы электропитания — изменить дополнительные параметры питания — управление питанием процессора — минимальное состояние процессора

Как проверить работу ядер процессора

Для полного использования, должно стоять 100%.

Как же узнать, сколько ядер у компьютера

Как только пользователь компьютера перестает быть «чайником», так у него появляются вопросы о «железе», т.е. о том, а качественные ли внутренности его компьютера и можно ли его модернизировать. Первым вопросом в таких случаях бывает вопрос о том, сколько ядер у компьютера. О том, как узнать свою видеокарту, я уже писала. Теперь поговорим о ядрах.

Узнать это в Windows не трудно даже без вспомогательных программ, но я приведу несколько способов, чтобы вы могли окончательно убедиться, или убедить какого-нибудь «неверующего Фому», что у вас именно столько ядер на микропроцессоре.

Количество ядер микропроцессора можно определить при помощи Диспетчера задач, который присутствует в Windows. Мы уже с вами работали с ним, когда у нас зависал компьютер, или когда с рабочего стола пропали все ярлыки.Теперь же мы применим Диспетчер задач для того, чтобы определить количество ядер нашего компьютера.

Для этого жмем на клавиатуре три волшебные клавиши (не путать с тремя буквами на заборе):

Ctrl + Alt + Del (Delete)

В Windows 7 вас сначала перекинет в окно, в котором необходимо выбрать запись Запустить диспетчер задач, а в Windows XP это окно откроется сразу после нажатия кнопок.

Как проверить работу ядер процессора

Можно открыть Диспетчер задач и по-другому. Кликните правой кнопкой мыши на Панели задач, и выберите туже самую запись – Запустить диспетчер задач.

Как проверить работу ядер процессора

Откроется окно Диспетчера задач, в котором надо перейти на вкладку Быстродействие.

Как проверить работу ядер процессора

У меня на компьютере 4-ре ядра, поэтому и окошек в Хронологии загрузки ЦП, четыре. Если в микропроцессоре два ядра, то окошек будет два, а если ядро одно, то и окошко будет одно.

Откуда берется нечетное количество ядер?

Если у вас в диспетчере задач показано три ядра, то это говорит о том, что изначально ядер было четыре, но во время тестирования процессора на заводе, одно ядро не прошло аттестацию, и поэтому микропроцессор пропустили в продажу, как трехядерный.

Смотрим количество ядер в Диспетчере устройств. Попасть в этот диспетчер можно, нажав правой кнопкой мыши на ссылку или значок Компьютер (в Windows 7),

Как проверить работу ядер процессора

или на Мой компьютер (в Windows XP).

Как проверить работу ядер процессора

Далее жмем на ссылку Дополнительные параметры системы – Оборудование – Диспетчер устройств (в Windows 7)

Как проверить работу ядер процессора

Как проверить работу ядер процессора

, или переходим на вкладку Оборудование – Диспетчер устройств (в Windows XP).

Как проверить работу ядер процессора

Нажмите на плюсик слева от записи Процессоры. Откроется список процессоров вашего компьютера, а точнее ядер. Сколько строк, столько и ядер. У меня четыре строки, значит четыре ядра.

Загрузить с интернета программу Everest (Эверест).

Открыть ее, перейти слева на — Системная плата – ЦП — . В окне справа программа выдаст вам всю информацию по вашему процессору.

Программа легкая в установке и управлении. Из нее вы можете узнать много интересного о вашем компьютере.

Если у вас есть документация на ваш процессорный блок, то названию микропроцессора можно легко узнать количество ядер — пробить это название в интернете.

В процессорах Intel количество ядер можно узнать по словам. Если написано Core 2 Duo Dual, то ядра два, если Quad, то четыре.

Вот таким образом можно узнать, сколько ядер у компьютера.

Видео ролик Как узнать, сколько ядер у компьютера:

Очередь просмотра

Очередь

  • Удалить все
  • Отключить

YouTube Premium

Хотите сохраните это видео?

  • Пожаловаться

Пожаловаться на видео?

Выполните вход, чтобы сообщить о неприемлемом контенте.

Понравилось?

Не понравилось?

Текст видео

В этом видео я покажу вам, как включить все ядра на Windows и узнать их количество в процессоре компьютера?

А также как включить все ядра в многоядерном компьютере на Windows 10 — Миф или реальность это?

Как включить работу всех ядер многоядерного процессора в Windows 10, 7?

Как узнать сколько ядер в процессоре компьютера, или как задействовать все ядра процессора?
Для всех это уже не новость что современные компьютеры имеют большие вычислительные возможности, поэтому удивить двух-, четырех- или даже шести ядерным уже сложно. которым пользователям будет интересно узнать, как включить все ядра на Windows 10, чтобы увеличить производительность компьютера.

Как узнать количество ядер процессора?
1. Посмотреть модель можно и в описании ОС: ПКМ на меню Пуск → Система → в блоке «Система» указано наименование ЦП.
2. С помощью программ CPU-Z и AIDA64

Сколько ядер используется по умолчанию на компьютере или ноутбуке?
В многоядерном процессоре все ядра работают всегда и одновременно на разной частоте (в зависимости от настроек BIOS).

Процессор работает в многопоточном (многоядерном) режиме только в случае, если программа, которую он выполняет, для этого оптимизирована.

Операционная система не задействует все ядра процессора. В диспетчере задач на вкладке «Быстродействие» отображается меньше ядер, чем имеет установленный в компьютере процессор.

Как задействовать все ядра? Сколько ядер на компьютере?
Как включить все ядра компьютера или ноутбука?
-Введите в строке поиска Windows команду: msconfig.
-В окне «Конфигурация системы» → вкладка «Загрузка» → Дополнительные параметры.
-Установите галочку на пункте «Число процессоров» и выберите максимальное число в раскрывающемся ниже списке.
-Установите галочку на пункте «Максимум памяти» и укажите максимальный показатель.

Как разработать микросхему. Собственный процессор (почти)

Как проверить работу ядер процессора

Как же разработать свою микросхему. Задался я этим вопросом, когда я захотел создать собственный процессор. Пошёл я гуглить и ничего годного не нашёл. Ответы в основном два։ «Ты не сделаешь свой процессор, потому что слишком сложно» и «Забей и собери компьютер из комплектующих».

Очевидно что это меня не устаивает, поэтому я решил изучить вопрос серьезнее. Оказалось можно сделать свой процессор описав его с помощью Verilog и FPGA. Купил плату в китае, 3 года спокойными темпами написал свой процессор, оттестировал, скомпилировал и залил на FPGA. Но мне этого недостаточно.

Так как же разработать микросхему?

Давайте сначала разберёмся из чего состоит микросхема. Все микросхемы состоят из кремния и корпуса.

Корпус это кусок пластика и несколько проводов к выводам корпуса. А есть еще кремний. Корпуса микросхем имеют миллион вариантов корпусировки и к этому мы даже не будем подходить. Существует два варианта расположения кристала. Вверх металлом и вниз металлом. На картинке изображены микросхемы вверх металлом. Вниз металлом имеет преимущество ввиду того, что не надо провода проводить.

А как же кремний

Кремний производиться на заводе. Каждый завод имеет свою технологию производства. Мы будем рассматривать только технологии 130нм ибо про нее я знаю достаточно много.

Для того, чтобы производитель произвёл вашу микросхему вам нужно предоставить им GDS-II файл, который является грубо говоря векторной многослойной картинкой вашей микросхемы.

Первым шагом к разработке является։ связаться с производителем. Если у вас меньше чем 10000 баксов, забудьте. Лучше рассмотреть Multi project wafer service [ https://en.wikipedia.org/wiki/Multi-project_wafer_service ].

Не все GDS-II файлы могут отправиться на производства. Для того, чтобы понять что можно произвести, а что нет вам понадобиться несколько файлов.

GDS-II файл и так называемый Process Development Kit

На картинке вы можете видеть интегральную схему SHA3. Большая область справа это и есть SHA3 схема, а всё остальное так называемый Caravel Harness. Для того чтобы гугл смог произвести вашу микросхему по технологии SKY130 гугл требует чтобы ваша основанная схема справа и подключается к жёлтым точкам. Посмотреть на структуру Caravel Harness можно тут.

Интегральная схема SHA3 на технологии SKY130, https://efabless.com/projects/4

Интегральная схема SHA3 на технологии SKY130, https://efabless.com/projects/4

Process Development Kit эта такая кучка файлов которая содержит։

Этот файл содержит на удобно перевариваемом формате описание и требования к конечному файлу, кроме того эта документация содержит примеры и описания транзисторов.

Модели для симуляции элементов схемы в формате SPICE.

Эти модели используются для симуляции компонентов интегральной схемы. Перед тем как нарисовать структуру кремния, вам нужно сначала определиться со схемой, которую вы будете рисовать.

Технологические файлы, которые позволяют связать файл GDS-II и слои при производстве.

Библиотека примитивов — Транзисторов, резисторов, конденсаторов и так далее

Модели для симуляции

Символы для рисования схемы

Правила Design Rule Check

Эти файлы привязаны к конкретному программному обеспеченью и содержат список правил, на которые в автоматическом режиме будут проверяться ваши интегральные схемы или её отдельные компоненты.

Primitive Extraction rules или правила описывающие примитивы. Эти правила позволяют превратить ваш GDS-II представление в список примитивов и их связей (netlist). Сгенерированный netlist также содержит паразитные конденсаторы и резисторы, а сам netlist используется для того чтобы произвести симуляцию компонентов как можно приближённой к реальной интегральной схеме.

Layout versus Schematic check или правила, которые позволяют получить из вашего GDS-II так называемый netlist. После чего его можно сравнить со схемой, которую вы нарисовали и уже про симулировали.

Например, установщик для технологии SKY130 (130нм) можно найти вот тут. Эти скрипты автоматически установят всё необходимое, но не спешите ниже мы найдём скрипт, который сделает все за нас.

Иногда производитель кремния также предоставляет так называемые файлы Standard Cell Library. Эти файлы предоставляют описание отдельных компонентов, который разработчик может использовать для разработки цифровых интегральных съем или её частей. К этому чуть позже.

Здесь стоит остановиться и понять, из чего конкретно состоит сам кремний.

Как рисовать транзистор и как он работает

Перед тем как что-то разработать нам нужно понять основу интегральных схем — транзисторы MOSFET. Существуют два типа которые мы будем использовать — NMOS и PMOS.

Давайте разберемся как работает транзистор и как он выглядит. Знакомьтесь։ транзистор

Транзистор N-MOS. Понять тип можно по типу двух контактов Source и Drain

Как мы здесь видим։ у транзистора есть несколько компонентов. Металл и контакт, а также N+ и P Substrate. Когда напряжение Vgs < Vth тогда NMOS закрыт. Когда Vgs >= Vth, а Vds < Vgs — Vth тогда транзистор находиться в линейном режиме. Когда Vgs >= Vth и Vds > Vgs — Vth тогда транзистор находиться в открытом состоянии. Похожим образом работает PMOS, но в отличии от NMOS он закрывается, а не открывается.

А теперь знакомьтесь։ транзистор PMOS (сверху) и NMOS (снизу)

Схема инвертера в Magic от спидраннера инвертеров на Ютубе

Схема инвертера в Magic от спидраннера инвертеров на Ютубе

Разработка аналоговых компонентов

Давайте не буду вас томить. Установите в виртуалку Ubuntu и следуйте следующим шагам։ https://github.com/efabless/openlane#quick-start. Я бы установил его в

/openlane_exp/ ибо именно этот путь я использую в примере

Для того чтобы установить программы которыми мы будем пользоваться следуйте следующим шагам։ https://github.com/armleo/sky130_ubuntu_setup/blob/main/install_tools.sh

Нам нужны следующие программы

OpenLANE, который установит модели для симуляции и отдельные компоненты и примитивы в соответствующей папке. Почитайте документацию очень интересно. Бесплатный установщик skywater PDK + скрипты для использования разных программ для того чтобы в автоматическом режиме скомпилировать вашу цифровую схему. Кроме того образ докера с предустановленными ПО для компиляции.

Yosys. Гордость проектов с открытым исходным кодом. Автор։ Claire Wolf. Позволяет скомпилировать ваш Verilog в gate-level представление, которое описывает вашу цифровую схему в виде отдельных компонентов. Замена Design Compiler от Synopsys

Куча других ПО, которые в автоматическом режиме превращают ваш gate-level в GDS-II. Об этом будет в соответствующей главе

skywater-pdk. Открытый PDK skywater 130nm. Содержит также так называемые готовые цифровые компоненты, примитивные компоненты и библиотека ячеек ввода-вывода

ngspice, Открытый симулятор spice. На удивление неплохой, но я конечно же рекомендую коммерческие симуляторы например HSPICE от Synopsys.

xschem, открытая программа для рисования схем. Бесплатная замена CustomCompiler от Synopsys

klayout, для рисования и открытия GDS-II. Бесплатная замена CustomCompiler от Synopsys

Magic, программа которая может производить DRC, и не только. Вообще очень полезная штука. Бесплатная замена IC Validator от Synopsys

Netgen, программа которая может делать LVS проверку. Бесплатная замена IC Validator от Synopsys

OpenRAM. Компилятор элементов памяти. Замена Memory Compiler от Synopsys. К сожалению мы не можем им пользоваться ибо у нас нет файлов технологической настройки, который закрыты из-за NDA. Правда готовые блоки с синхронными входами и выходами можно найти здесь.

Давайте уже к практике. Учтите что вам нужно поменять много параметров, надеюсь разберетесь.

Команды сверху установят пример инвертера и запустит докер с проброской из моей домашней папки и проброской X11 для окон.

После открытия надо подключить технологические файлы.

Откройте Manage Technologies

Правый клик по списку технологий

Найдите файл /home/armleo/openlane_exp/openlane/pdks/sky130A/libs.tech/klayout/sky130A.lyt

Откройте настройки слоев

Как проверить работу ядер процессора

Хотите увидеть инвертер?

Да выглядит уродливо, зато бесплатно ։D.

Давайте поймём что это за схема, как она работает и из чего состоит. Сверху синий слой это метал по которому подключается SOURCE и BULK ножки PMOS транзистора к VDD или позитивному напряжению. Снизу слой металла по которому идёт VGND или заземление, который подключается к ножке SOURCE и BULK NMOS транзистора.

Ножки GATE подключенные к друг другу и к вводному сигналлу A с использованием слоя полисиликона LI1.

Выход подключен к контакту Y с использованием слоя полисиликона LI1.

Инвертер работает следующим образом։

NMOS открыт, когда на входе высокое напряжение, а PMOS закрыт. Таким образом на выходе получается низкое напряжение. NMOS открыт, поэтому низкое напряжение подаётся на выход, но короткого замыкания не просиходит, посколько PMOS закрыт.

NMOS закрыт, когда на входе низкое напряжение, а PMOS открыт и VDD подключен к сигналу Y. NMOS закрыт, поэтому низкое напряжение не подаётся на выход, и короткого замыкания не происходит. Таким образом на выходе получается высокое напряжение.

Схема в разрезе։

Как проверить работу ядер процессора

Схема соответствующая инвертеру։

Как проверить работу ядер процессора

Здесь вы можете видеть, что у транзистора на самом деле 4 ноги։ DRAIN, SOURCE, GATE, BULK.

В следующей частях разберемся։

как нарисовать несколько компонентов (NAND, NOR), сделать LVS, DRC, PEX и провести симуляцию.

Поймем, что такое последовательные компоненты (Sequential components) — Latch, Flip-flop

Источник https://hd01.ru/info/kak-proverit-rabotu-jader-processora/

Источник https://habr.com/ru/post/553356/

Источник

Источник

Leave a Comment

Ваш адрес email не будет опубликован.