Prakticky každý vie, že v počítači je hlavným prvkom všetkých "železných" komponentov centrálny procesor. Ale kruh ľudí, ktorí si predstavujú, ako funguje procesor, je dosť obmedzený. Väčšina používateľov to nemá. A aj keď systém náhle začne "spomaľovať", mnohí veria, že procesor pracuje zle a nepridáva hodnotu iným faktorom. Pre úplné pochopenie situácie zvážime niektoré aspekty fungovania CPU.

Čo je to procesor?

Centrálny procesor (CPU alebo v anglickom znení CPU) je srdcom každého počítačového systému. Všetky výpočtové operácie sú priradené nielen výpočtom aritmetických alebo pohyblivých bodov (meniace sa mantisa), ale aj logickým. Samotný procesor je malá štvorcová doska (čip), v ktorej sú milióny tranzistorov. Niekedy sa toto zariadenie nazýva integrovaný mikroobvod.

Čo robí procesor?

Ak hovoríme o tom, ako procesor Intel alebo jeho konkurent AMD funguje, musíte sa pozrieť na to, ako sú tieto čipy postavené. Prvý mikroprocesor (mimochodom, od spoločnosti Intel, model 4040) sa objavil už v roku 1971. Mohol vykonať iba najjednoduchšie operácie sčítania a odčítania so spracovaním len 4 bitov informácií, to znamená, že mali 4-bitovú architektúru. Moderné procesory, rovnako ako primitívne, sú založené na tranzistoroch a majú oveľa rýchlejší výkon. Vyrábajú sa metódou fotolitografie od určitého počtu jednotlivcovkremíkové platne tvoriace kryštál, v ktorom sa zdá, že boli vytlačené tranzistory. Schéma je vytvorená na špeciálnom urýchľovači, ktorý je rozptýlený iónmi bóru. Vo vnútornej štruktúre procesorov sú hlavnými komponentmi jadrá, pneumatiky a funkčné častice, tzv. Revízie.

Kľúčové vlastnosti

Tak ako všetky ostatné zariadenia, procesor sa vyznačuje určitými parametrami, ktoré nemožno vynechať zodpovedaním otázky, ako procesor funguje. Najprv je:

počet jadier;

počet prúdov;

veľkosť vyrovnávacej pamäte (vnútorná pamäť);

frekvencia hodín;

rýchlosť pneumatiky.

Zatiaľ sa pozrime na frekvenciu hodín. Niet divu, že procesor sa nazýva srdcom počítača. Rovnako ako srdce, pracuje v pulzujúcom režime s určitým počtom cyklov za sekundu. Frekvencia hodín je meraná v MHz alebo GHz. Čím vyššie je to, tým viac operácií môže zariadenie vykonávať. V akom frekvencii beží procesor, môžete zistiť požadované vlastnosti alebo zobraziť informácie v systémových informáciách. Ale v procese spracovávania príkazov sa môže frekvencia meniť a keď sa zrýchľovanie (overlock) zvýši na extrémne hranice. Deklarovaná frekvencia hodín je teda iba priemerným ukazovateľom. Počet jadier - indikátor určujúci počet výpočtových centier v procesore (nesmie sa zamieňať s tokmi - počet jadier a prúdov sa nemusí zhodovať). Kvôli takejto distribúcii je možné presmerovať operácie na iné jadrá, čo zvyšuje celkový výkon.

Ako funguje procesor: spracovanie príkazov

Teraz trochu o štruktúre spustiteľných príkazov. Ak sa pozriete na to, ako procesor funguje, musíte jasne predstaviť, že každý tím má dve zložky - operačné a operačné. Ovládacia časť naznačuje, že počítačový systém musí byť v súčasnosti vykonaný, operand určuje, na čo by mal procesor pracovať. Okrem toho procesorové jadro môže obsahovať dve výpočtové centrá (kontajner, prúd), ktoré rozdeľujú vykonanie príkazu do niekoľkých etáp:

vývoj;

dešifrovanie;

vykonanie príkazu;

sa odvolávajú na pamäť procesora

na uloženie výsledku.

Dnes sa používa samostatné ukladanie do vyrovnávacej pamäte v podobe použitia dvoch úrovní pamäte vyrovnávacej pamäte, ktorá zabraňuje zachyteniu dvoch alebo viacerých príkazov na prístup k jednému bloku pamäte. Procesory podľa typu príkazov na spracovanie sú rozdelené na lineárne (vykonávanie príkazov vo fronte ich záznamu), cyklické a vetvené (vykonanie pokynov po spracovateľských podmienkach rozvetvenia).

Uskutočnené operácie

Medzi hlavné funkcie priradené procesoru, pokiaľ ide o spustiteľné súbory alebo inštrukcie, rozlišujeme tri hlavné úlohy:

matematické činnosti založené na aritmetickej logickej jednotke;

presúvanie údajov (informácií) z jedného typu pamäte do druhého;

rozhodovanie o vykonaní tímu, a na základe toho - výber prepínania vykonať iné sady príkazov.

Interakcia pamäte (RPM a RAM)

V tomto procese je potrebné poznamenať, žekomponenty ako je zbernica a kanál na čítanie a zápis, ktorý je pripojený k pamäťovým zariadeniam. ROM obsahuje stálu sadu bajtov. Najprv adresová zbernica požaduje ROM v zadanom byte, potom ju vysiela do dátovej zbernice, po čom čítací kanál zmení svoj stav a ROM poskytuje požadovaný bajt. Ale procesory môžu nielen čítať dáta z RAM, ale aj zapísať ich. V tomto prípade sa používa nahrávací kanál. Ale ak vezmeme do úvahy, moderné počítače by mohli čisto teoreticky robiť bez RAM, pretože moderné mikrokontroléry dokážu umiestniť požadované bajty dát priamo do pamäte samotného procesorového čipu. Ale tu bez ROM nie je možné.
Spustenie systému sa okrem iného začína od režimu testovania hardvéru (príkazy BIOS), ale až potom sa ovládač prenesie do prevzatého operačného systému.

Ako skontrolovať, či procesor funguje?

Teraz sa pozrime na niektoré aspekty kontroly výkonu procesora. Je potrebné jasne pochopiť, že ak procesor nefungoval, počítač nemohol spustiť sťahovanie vôbec. Ďalšia vec, keď potrebujete pozrieť sa na mieru využitia možností procesora v určitom bode. Môžete to urobiť zo štandardného Správcu úloh "(pred akýmkoľvek procesom to znamená, koľko percentuálneho podielu boot procesora produkuje). Ak chcete vizuálne definovať túto možnosť, môžete použiť kartu výkonnosti, kde sa zmeny sledovania uskutočňujú v reálnom čase. predĺženýParametre je možné vidieť pomocou špeciálnych programov, ako je CPU-Z. Okrem toho môžete použiť niekoľko procesorových jadier pomocou konfigurácie systému (msconfig) a ďalších možností zavádzania.

Možné problémy

Nakoniec niekoľko slov o problémoch. Tu je veľa používateľov, ktorí sa často pýtajú, napríklad, prečo funguje procesor a monitor sa nezapína? Tento proces nemá nič spoločné s procesorom. Faktom je, že keď zapnete ľubovoľný počítač, najprv sa testuje grafický adaptér a potom všetko ostatné. Problémom je práve procesor grafického čipu (všetky moderné urýchľovače videa majú vlastné grafické procesory). Ale na príklade fungovania ľudského tela je potrebné pochopiť, že v prípade zástavy srdca zomrie celé telo. Takže s počítačmi. Procesor nefunguje - celý počítačový systém "zomrie".