Wielu zaufanych użytkowników komputerów PC dobrze zna główne składniki komputera, ale niewiele osób wie, co robi procesor. Tymczasem jest to główne urządzenie systemu, które wykonuje operacje arytmetyczne i logiczne. Główną funkcją procesora jest uzyskiwanie informacji, ich przetwarzanie i zwrot ostatecznego wyniku. Brzmi prosto, ale w rzeczywistości proces ten jest skomplikowany.
Co składa się na procesor
CPU - maleńka płytka krzemowa o kształcie prostokątnym, zawierająca miliony tranzystorów (półprzewodników). Realizują wszystkie funkcje wykonywane przez procesor.
Prawie wszystkie współczesne procesory składają się z następujących elementów:
Wiele rdzeni (rzadko 2 razy więcej niż 4 lub 8), które wykonują wszystkie funkcje. Zasadniczo jądro jest oddzielnym miniaturowym procesorem. Kilka zintegrowanych układów scalonych równolegle pracuje nad zadaniami, które przyspieszają proces przetwarzania danych. Jednak nie zawsze większa liczba rdzeni oznacza szybszą pracę wiórów.
Kilka poziomów pamięci podręcznej (2 lub 3), dzięki czemu interakcja między pamięcią OPERATING a procesorem jest zredukowana. Jeśli informacje znajdują się w pamięci podręcznej, czas dostępu jest zminimalizowany. W konsekwencji im większa objętość pamięci podręcznej, tym więcej informacji będzie pasować i im szybciej sam procesor.
OSP i kontroler magistrali systemowej.
Rejestry to komórki pamięci, w których przechowywane są przechowywane dane. Zawsze mają ograniczony rozmiar (816 lub 32 bity).
Współ przetwarzający. Oddzielnejądro przeznaczone do wykonywania operacji określonego typu. Najczęściej w postaci koprocesora jest rdzeń graficzny (karta graficzna).
Magistrala adresowa łącząca układ z wszystkimi urządzeniami podłączonymi do płyty głównej.
Magistrala danych - do komunikacji z procesorem z pamięcią RAM. W istocie, autobus reprezentuje zestaw przewodów, przez które przesyłany lub odbierany jest sygnał elektryczny. Im więcej przywódców będzie, tym lepiej.
Magistrala synchronizacji pozwala kontrolować zegar i częstotliwość procesora.
Zrestartuj magistralę - zresetuj stan układu.
Wszystkie te elementy są zaangażowane w pracę. Najważniejszym z nich jest oczywiście sam rdzeń. Wszystkie inne określone komponenty tylko pomagają mu w wypełnieniu głównego zadania. Teraz, gdy już rozumiesz, z czego składa się procesor, można bardziej szczegółowo rozważyć jego główny składnik.
Jądra
Mówiąc o tym, z czego składa się centralny procesor, przede wszystkim należy wymienić ziarno, ponieważ stanowią one jego główną część. Jądra zawierają bloki funkcjonalne, które wykonują operacje arytmetyczne lub logiczne. W szczególności można wyróżnić:
Blokowanie próbkowania, dekodowania i wykonywania instrukcji.
Blok wyników zapisywania.
Bloki liczników drużyn itp.
Jak rozumiesz, każdy z nich wykonuje określone zadanie. Na przykład jednostka próbkowania instrukcji odczytuje je w adresie określonym w poleceniach licznika. Z kolei bloki dekodowania określają, co musi zrobić procesor. Razempraca wszystkich tych bloków pozwala osiągnąć określone zadanie użytkownika.
Zadania jądra
Należy zauważyć, że jądro może wykonywać obliczenia matematyczne i operacje porównania, a także przenosić dane między OPERATYWNYMI komórkami pamięci. Jest to jednak wystarczające, aby umożliwić użytkownikom korzystanie z gier na komputerze, oglądanie filmów i przeglądanie sieci.
Zasadniczo każdy program komputerowy składa się z prostych poleceń: kompiluj, mnożenie, przesuwaj, dziel i idź do instrukcji, gdy warunek zostanie spełniony. Oczywiście są to tylko polecenia podstawowe, ale ich kombinacja może stworzyć złożoną funkcję.
Rejestry
Co robi procesor oprócz jądra? Rejestry są drugim ważnym składnikiem tego. Jak już wiesz, są to szybkie komórki pamięci, w których przetwarzane są dane. Są różne:
A, B, C - używane do przechowywania informacji podczas przetwarzania. Jest ich tylko trzech, ale to wystarczy.
EIP - w tym rejestrze adres jest przechowywany w następnym wierszu instrukcji.
ESP to adres danych w pamięci RAM.
Z - Oto wynik ostatniej operacji porównania.
Procesor rejestrów nie jest ograniczony. Są inne, ale powyższe są najważniejsze - najczęściej używają chipa do przetwarzania danych podczas wykonywania programu.
Podsumowanie
Teraz już wiesz, z czego składa się procesor i jakie są jego moduły. Takie żetony nie są trwałe, ponieważ są stopniowo ulepszane,nowe moduły są dodawane, stare ulepszone. Jednak dzisiaj, co składa się na procesor, jego cel i funkcjonalność są dokładnie takie, jak opisano powyżej. Przybliżony skład i zasada działania opisanych powyżej systemów procesorów jest uproszczona do minimum. W rzeczywistości cały proces jest bardziej skomplikowany, ale aby go zrozumieć, konieczne jest odpowiednie kształcenie.
