Что такое fpu в компьютере
Для чего нужен Stress FPU в AIDA64
Stress FPU в AIDA64 позволяет оценить стабильность работы центрального процессора при максимальной для него нагрузке в сценарии обработки чисел с плавающей запятой на протяжении ограниченного человеком промежутка времени. При этом можно наблюдать за температурными показателями устройства и его частотой в реальном времени на диаграмме или специальных информационных панелях.
Как запустить
FPU – floating point unit – это сопроцессор – модуль для выполнения операций с вещественными числами, преимущественно с плавающей точкой (часто называют с плавающей запятой). Основные ядра не могут заниматься такими расчётами, потому что для выполнения математических операций с вещественными числами нужны соответствующие процедуры.
Отдельный модуль для работы с такими числами загружает их, выгружает из регистров и выполняет математические операции за один такт, что значительно ускоряет процесс обработки по сравнению с процессором. В утилите для проведения теста стабильности системы предусмотрен сценарий Stress FPU – максимальная нагрузка блока для проведения математических операций над числами с плавающей запятой.
Наблюдайте за температурой оборудования и не допускайте ее приближения к критической градусов на 20 0 С. Пиковое значение указано в разделе: «Системная плата» – CPUID – строка «Температура Tjmax».
На первом графике значение термодатчика центрального процессора CPU начнет стремительно подниматься. На нижнем – одна кривая показывает нагрузку на математический сопроцессор, вторая – CPU Throttling – его троттлинг. Это механизм защиты процессора от термических повреждений, возникающих при перегреве или длительной работе при высокой температуре.
Появление троттлинга значит, что устройство начинает пропускать машинные такты для предотвращения дальнейшего разогрева. Такое решение снижает производительность и эффективность работы процессора.
Для проведения стресс-теста следует убедиться в качестве теплоотвода: новой термопасте, отсутствии пыли на лопастях вентилятора и пластинах радиатора, хорошей вентиляции воздуха внутри системного блока или ноутбука. Выходящее отверстие для вывода теплых воздушных масс из корпуса последнего не должны быть забитыми пылью.
Тестирование прерывается вручную кнопкой Stop. В настройках АИДА 64 можно указать приложению автоматически завершать работу при достижении на термодатчике указанной температуры центрального процессора или вывести уведомление о достижении указанного значения на термодатчике.
Что делает опция “Stress FPU” в Aida64?
Тот, кто хоть раз запускал тест стабильности системы в программе Aida64 (бывший Everest), или хотя бы открывал его окно, то должен был обратить внимание на наличие галочки, которая называется “Stress FPU”. Судя по тому, что она находится среди других опций, активирующих нагрузку на отдельные компоненты ПК, не совсем понятно, за какой конкретный компонент она отвечает. Разобраться в этом нам и предстоит в данной статье.
Что такое FPU?
Как известно, процессор в единицу времени обрабатывает достаточно большой объем данных, среди которых есть операции с плавающей точкой. Говоря более простыми словами, это операции с дробными числами, причем дробная часть, может быть достаточно длинной, например 0,000014345679.
Именно количество операций с плавающей точкой в секунду (floating-point operations per second) является одим из основных показателей производитеьности системы. Измеряется оно в FLOPS.
Показатель производительности видеокарты в операциях с плавающей точкой
Что же такое Stress FPU?
Эта опция в тесте стабильности программы Aida64, которая задействует для увеличения нагрузки на процессор (графичечкий процессор) расчет операций с плавающей точкой.
Тест стабильности системы в Aida64
При ее активации ваша система будет нагружена расчетами дробных чисел, что ускорит нагревание процессора и поможет выявить возможные ошибки в работе компьютера, в том числе из-за перегрева.
Национальная библиотека им. Н. Э. Баумана
Bauman National Library
Персональные инструменты
FPU (Floating Point Unit)
Математический сопроцессор — сопроцессор для расширения командного множества центрального процессора и обеспечивающий его функциональностью модуля операций с плавающей запятой, для процессоров, не имеющих интегрированного модуля.
Модуль операций с плавающей запятой (или с плавающей точкой; англ. floating point unit (FPU) ) — часть процессора для выполнения широкого спектра математических операций над вещественными числами.
Простым «целочисленным» процессорам для работы с вещественными числами и математическими операциями требуются соответствующие процедуры поддержки и время для их выполнения. Модуль операций с плавающей запятой поддерживает работу с ними на уровне примитивов — загрузка, выгрузка вещественного числа (в/из специализированных регистров) или математическая операция над ними выполняется одной командой, за счёт этого достигается значительное ускорение таких операций.
Содержание
Сопроцессоры
x87 — это специальный набор инструкций для работы с математическими вычислениями, являющийся подмножеством архитектуры процессоров x86. Такое название он получил, потому что первоначальные отдельные математические сопроцессорные чипы имели названия, заканчивающиеся на 87. Как и другие расширения базового набора инструкций процессора, эти инструкции не являются строго необходимыми для построения рабочей программы, но будучи аппаратно реализованными, общие математические задачи они позволяют выполнять гораздо быстрее. Например, в наборе инструкций x87 присутствуют команды для расчёта значений синуса или косинуса.
Сопроцессоры Intel семейства x86
Для процессоров семейства x86 с 8086/8088 по 386 модуль операций с плавающей запятой был выделен в отдельную микросхему, называемую математическим сопроцессором. Для установки сопроцессора на плате компьютера предусматривался отдельный разъём.
Сопроцессор не является полноценным процессором, так как не умеет делать многих необходимых для этого операций (например, не умеет работать с программой и вычислять адреса памяти), являясь всего лишь придатком центрального процессора.
Одна из схем взаимодействия центрального процессора и сопроцессора, применяемая, в частности, в x86-сопроцессорах, реализуется следующим образом:
Начиная с процессора Intel486DX модуль операций с плавающей запятой был интегрирован в центральный процессор и назван FPU. В линейке Intel486SX модуль FPU отключался (поначалу в эту линейку попадали процессоры с бракованным FPU). Для процессоров Intel486SX также выпускался «сопроцессор» Intel487SX, но фактически он являлся процессором Intel486DX, и при его установке процессор Intel486SX отключался.
Несмотря на интеграцию, FPU в процессорах i486 представляет собой неизменный сопроцессор, выполненный на том же кристалле, более того, схема FPU i486 полностью идентична сопроцессору предыдущего поколения 387DX вплоть до тактовой частоты (в два раза меньшей, чем частота центрального процессора). Настоящая интеграция FPU c центральным процессором началась только в процессорах Pentium модели MMX.
Сопроцессоры x86 от сторонних производителей
Широкое распространение в соответствующий период получили сопроцессоры для платформы x86, выпускавшиеся компанией Weitek — ею были выпущены 1167, 2167 в виде набора микросхем и микросхемы 3167, 4167, для процессоров 8086, 80286, 80386, 80486, соответственно. По сравнению с сопроцессорами от Intel они обеспечивали в 2—3 раза большую производительность, но обладали несовместимым программным интерфейсом, реализованным через технологию memory-mapping. Она сводилась к тому, что основной процессор должен был записывать информацию в те или иные области памяти, контролируемые Weitek-овским сопроцессором (собственно оперативной памяти там, конечно, не было). Конкретный адрес, куда производилась запись, интерпретировался в качестве той или иной команды. Несмотря на несовместимость, сопроцессоры от Weitek были широко поддержаны как разработчиками ПО, так и производителями материнских плат, предусматривавших на них гнёзда для установки такой микросхемы.
Ряд других компаний также выпускал различные несовместимые математические сопроцессоры, реализуя интерфейс к ним через порты ввода-вывода или прерывания BIOS, но они не получили такого широкого распространения.
Компании-производители клонов выпускали совместимые с 80287 80387 сопроцессоры, работавшие быстрее аналогичных интеловских. Среди этих компаний можно упомянуть Cyrix, AMD, Chips & Technologies (C&T). Иногда система команд этих сопроцессоров расширялась несколькими несовместимыми, например, аналог 80287 от C&T содержал команды для работы с вектором из четырёх значений с плавающей точкой. Серьёзной поддержки от производителей ПО эти расширенные команды не получили.
Процессоры EMC87 от фирмы Cyrix могли работать как в режиме программной совместимости с Intel 80387, так и в собственном несовместимом режиме программирования. Для них обеспечивалась аппаратная совместимость с разъёмом 80387-го сопроцессора.
В СССР выпускалась микросхема (КМ)1810ВМ87, которая являлась аналогом 8087.
Другие платформы
Аналогично, материнские платы ПК, построенных на процессорах Motorola, до разработки этой фирмой процессора MC68040 (в который сопроцессор был встроен) содержали математический сопроцессор. Как правило, в качестве FPU использовался сопроцессор 68881 16 МГц или 68882 25 МГц. Практически любой современный процессор имеет встроенный сопроцессор.
Компания Weitek также выпускала математические сопроцессоры для платформ 68000 и MIPS.
Библиотека с плавающей точкой
Когда центральный процессор выполняет программу, которая требует операции с плавающей точкой, которые непосредственно не поддерживаются аппаратными средствами, процессор использует ряд более простых операций с плавающей точкой. В системах без каких-либо аппаратных средств с плавающей точкой, процессор эмулирует его, используя ряд простых арифметических операций с фиксированной точкой, которые работают на целочисленных АЛУ.
Программное обеспечение, которое перечисляет необходимую последовательность операций для эмуляции операций с плавающей запятой часто находится в библиотеке с плавающей запятой.
Устройство FPU
Все процессоры Intel и AMD, начиная с 486DX, имеют встроенный математический сопроцессор, и в отдельном сопроцессоре не нуждаются (за исключением Intel486SX). Тем не менее, термин x87 всё ещё используется для выделения той части инструкций процессора, которая занимается вычислениями с использованием плавающей запятой; компиляторы могут использовать эти инструкции для производства кода, который работает быстрее, нежели тот, что использует вызовы к библиотекам для выполнения операций с плавающей запятой.
Инструкции x87 совместимы со стандартом IEEE-754. Однако x87 выполняют операции не в строгом соответствии с форматами IEEE-754, из-за использования более широких регистров. Поэтому последовательность арифметических операций может выполняться несколько по-разному на наборе x87 и на процессоре, строго следующем формату IEEE-754.
x87 организует свои регистры не как массив, как большинство других архитектур, а как регистровый стек, работающий по принципу обратной польской записи. Это означает, что в один момент времени только два верхних регистра доступны для проведения операций, а доступ к другим регистрам требует манипуляций со стеком. Хотя такая организация получается и удобной для программистов, она делает трудоёмким построение эффективного кода x87 для компиляторов.
Начиная с Pentium III, вычисления с помощью инструкций SSE осуществляются с одинарной точностью, а в более поздних версиях — с двойной точностью форматов IEEE-754. После появления SSE2 использование x87 в значительной степени умаляется в 64-разрядных архитектурах x86-64 и связанных с ней 64-битных реализациях операционных систем, таких, как Microsoft Windows, Mac OS X, Solaris, FreeBSD и Linux, хотя он по-прежнему хорошо поддерживается для полной совместимости со старыми приложениями.
Модуль операций с плавающей запятой представляет собой стековый калькулятор, работающий по принципу обратной польской записи. Перед операцией аргументы помещаются в LIFO-стек, при выполнении операции необходимое количество аргументов снимается со стека. Результат операции помещается в стек, где может быть использован в дальнейших вычислениях или может быть снят со стека для записи в память. Также поддерживается и прямая адресация аргументов в стеке относительно вершины.
Форматы данных
Внутри FPU числа хранятся в 80-битном формате с плавающей запятой, для записи же или чтения из памяти могут использоваться:
FPU также поддерживает специальные численные значения:
Регистры
В FPU можно выделить три группы регистров:
Система команд сопроцессора
Система включает около 80 команд. Их классификация:
Зависает пк при FPU Stress test
Доброго времени суток. Недавно столкнулся, что в требовательных играх, таких как gta 5 всё идёт плавно 60 fps, а через 10 минут игры компьютер намертво зависает.
Решил по советам в интернете прогнать стресс тест Aida64. В итоге после запуска fpu test пк точно также намертво завис. В чём может быть причина и за что отвечает fpu test?
Если что, вот моё железо (собирал пк два дня назад):
AMD Ryzen 5 1400
Gigabyte GeForce GTX 1050 windforce oc
Материнка Asus prime b350 plus
Озу: 8 гб
По-моему это связано с охлаждением, так что вот тоже инфа про него:
Куллер процессора боксовый amd ryzen 5 1400
2 куллера в корпусе на вдув и выдув. В биосе отображается, что они работают. Чем выше температура, тем быстрее начинают крутиться.
На видеокарте gigabyte куллеры по умолчанию активируются только когда температура доходит до 60 градусов
если отключить остальные галочки, то замечено, что с голым тестом FPU проц жрет и греется всильнее всего. То есть явно какая-то просадка, стабилизатор не выдерживает нагрузку.
Это одна из версий.
Еще не исключены неисправность самого процессора (доразгонялся, убил) или памяти
Систему вообще не разгонял. А хотяя. в биосе выставлено «System tuning: оптимальный»
quiet: 30%
Perfomance: 70%
Energy saving: 30%
Может ли это считаться за разгон? Сейчас попробую в обычном режиме запустить
Тестирование производительности картинка №1
Система AIDA64 даёт возможность за счёт отдельных тестов проводить оценку пропускной способности считывания, записи, копирования и торможения кэша. Ко всему этому прилагается модуль-тест, позволяющий оценить работу накопительных устройств, в частности жестких дисков (S)ATA или SCSI, SSD-накопителей, RAID-массивов, карт памяти, оптических дисков, и USB-накопителей.
Тестирование качества работы GPGPU
Эта тестовая панели располагает набором тестов OpenCL GPGPU. Доступ к этой функции вы можете получить в разделе Сервис/Тест GPGPU. Благодаря им оценивают вычислительную производительность с использованием различных нагрузок OpenCL. Каждый отдельно взятый тест можно проходить на 16-ти графических процессорах, в том числе процессорах NVIDIA, AMD и Intel, или же их комбинировать. Несомненно, идёт полная поддержка конфигураций CrossFire, SLI, APU и dGPU. В целом такая функция позволяет определить уровень производительности любой вычислительной техники, предоставленной в качестве графического процессора устройств OpenCL.
Тестирование производительности картинка №2
AIDA64 проводит не только комплексные тесты, но и микротесты, которые есть в разделах «Тесты»/ «Страница». За счёт полной базы данных показатели можно сравнивать с аналогичными по другим конфигурациям.
Кроме того, тест позволяет оценить задержку памяти, что происходит из-за считывания процессором данных из памяти системы. Задержка памяти являет собой время, на протяжении которого идёт передача данных в регистре целочисленной арифметики процессора после того, как происходит выдачи команды для считывания.
CPU PhotoWorxx
Тестирование производительности картинка №4
Представленный целочисленный тест даёт возможность установить производительность процессора на основе алгоритмов обработки двухмерных фото. С довольно крупными изображение RGB происходит следующее:
заполнение рисунка пикселями цветом, выбранным