Čo je CPU? Hlavné časti a ich funkcie

Mnohí veria, PC používatelia sú si dobre vedomí základných zložiek v počítači, ale len málokto pochopiť, čo tvorí procesor. A napriek tomu to je hlavný systém zariadenia, ktoré vykonáva aritmetické a logické operácie. Hlavnou funkciou spracovateľa je získať informácie, spracovať a vrátiť konečný výsledok. Znie to jednoducho, ale v skutočnosti je tento proces komplikovaný.

Čo je procesor

CPU - malá obdĺžniková oblátka kremíka, ktorý obsahuje milióny tranzistorov (polovodiče). Uvedomujú si všetky funkcie, ktoré procesor vykonáva.


Takmer všetky moderné procesory sa skladajú z nasledujúcich zložiek:
  • viac jadier (zriedka 2 často 4 alebo 8) pre zaistenie všetkých funkcií. V podstate je jadro samostatným miniatúrnym procesorom. Niekoľko integrovaných jadrových čipov paralelne pracuje na úlohách, ktoré urýchľujú proces spracovania údajov. Avšak nie vždy väčší počet jadier znamená rýchlejšiu prácu s čipmi.
  • Niekoľko úrovní vyrovnávacej pamäte (2 alebo 3), čo umožňuje interakciu pamäte a procesora sa zníži. Ak sú informácie v pamäti cache, čas prístupu je minimalizovaný. Preto čím väčšie je množstvo vyrovnávacej pamäte, tým viac informácií, ktoré sa hodia, a rýchlejším procesorom.
  • Ovládač OSP a systémovej zbernice.
  • Registry sú pamäťové bunky, v ktorých sú uložené uložené údaje. Majú vždy obmedzenú veľkosť (816 alebo 32 bitov).
  • Koprocesor. špeciálnajadro, ktoré je určené na vykonávanie operácií určitého typu. Najčastejšie vo forme koprocesora je grafické jadro (grafická karta).
  • Adresová zbernica, ktorá spája čip so všetkými zariadeniami pripojenými na základnú dosku.
  • Dátová zbernica - na komunikáciu s procesorom s pamäťou RAM. V podstate predstavuje zbernica súbor vodičov, ktorými sa prenáša alebo prijíma elektrický signál. A čím viac vodcov bude, tým lepšie.
  • Synchronizačná zbernica vám umožňuje ovládať hodiny a frekvenciu procesora.
  • Reštartujte zbernicu - resetujte stav čipu.
  • Všetky tieto prvky sú zapojené do práce. Najdôležitejšie z nich je samozrejme samotné jadro. Všetky ostatné špecifikované komponenty mu pomáhajú plniť hlavnú úlohu. Teraz, keď pochopíte, z čoho sa skladá procesor, je možné podrobnejšie zvážiť jeho hlavnú zložku.


    Jadrá

    Keď hovoríme o tom, z čoho je ústredný procesor zložený, je potrebné najprv uviesť jadrá, pretože sú jeho hlavnými časťami. Jadrá obsahujú funkčné bloky, ktoré vykonávajú aritmetické alebo logické operácie. Konkrétne sa dá rozlíšiť:
  • Zablokovanie vzorkovania, dekódovanie a vykonávanie inštrukcií.
  • Blokovanie výsledkov úspor.
  • Bloky počítadla tímov atď.
  • Ako viete, každý z nich plní určitú úlohu. Napríklad jednotka odberu vzoriek ich načíta na adresu uvedenú v príkazoch počítadla. Na druhej strane dekódovacie bloky určujú, čo procesor musí robiť. spolupráca všetkých týchto blokov vám umožňuje dosiahnuť zadanú úlohu používateľa.

    Úlohy jadra

    Všimnite si, že jadra môžu vykonávať iba matematické výpočty a porovnávacie operácie, rovnako ako presúvať dáta medzi OPERATIVE pamäťovými bunkami. To však stačí na to, aby umožnilo používateľom hrať hry v počítači, pozerať filmy, prehliadať web.
    V podstate každý počítačový program pozostáva z jednoduchých príkazov: kompilácia, násobenie, presun, rozdelenie, prejdenie na pokyn, keď je podmienka splnená. Samozrejme, sú to len primitívne príkazy, ale ich kombinácia môže vytvoriť komplexnú funkciu.

    Registre

    Čo robia ešte procesor, okrem jadier? Registre sú druhou dôležitou súčasťou. Ako už viete, sú to rýchle pamäťové bunky, kde sa spracúvajú údaje. Sú rozdielne:
  • A, B, C - slúžia na ukladanie informácií počas spracovania. Existujú len tri, ale to stačí.
  • EIP - V tomto registri je adresa uložená v ďalšom riadku pokynov.
  • ESP je dátová adresa v pamäti RAM.
  • Z - Tu je výsledok poslednej porovnávacej operácie.
  • Tieto procesory registrov nie sú obmedzené. Existujú aj iné, ale vyššie uvedené sú najdôležitejšie - najčastejšie používajú čip na spracovanie údajov pri vykonávaní programu.

    Záver

    Teraz viete, od čoho sa skladá procesor a aké sú jeho moduly. Takéto čipy nie sú trvalé, pretože sa postupne zlepšujú,pridajú sa nové moduly a staršie sa zlepšujú. Avšak dnes je to, čo tvorí procesor, jeho účel a funkčnosť sú presne opísané. Približné zloženie a prevádzkový princíp vyššie popísaných procesorových systémov je zjednodušený na minimum. V skutočnosti je celý proces komplikovanejší, ale aby sme ho pochopili, je potrebné, aby sme dostali príslušné vzdelanie.

    Súvisiace publikácie