Gotovo svatko zna da je u računalu glavni element među svim "željeznim" komponentama središnji procesor. No, krug ljudi koji zamišljaju kako procesor radi je prilično ograničen. Većina korisnika to nema. A čak i kada sustav iznenada počne "usporavati", mnogi vjeruju da procesor slabo radi i ne dodaje vrijednost drugim čimbenicima. Za potpuno razumijevanje situacije, razmotrit ćemo neke aspekte rada CPU-a.
Što je procesor?
Središnji procesor (CPU ili engleska verzija CPU-a) je srce svakog računalnog sustava. Njima su dodijeljene sve računske operacije, ne samo aritmetičke ili izračune s pomičnim zarezom (mijenjanje mantise), već i logičke.
Sam procesor je mala kvadratna ploča (čip), unutar koje se nalaze milijuni tranzistora. Ponekad se taj uređaj naziva integralnim mikrokontrolom.
Što procesor radi?
Ako govorimo o tome kako radi Intel procesor ili njegov konkurent AMD, trebate pogledati kako su ti čipovi izgrađeni. Prvi mikroprocesor (usput rečeno, Intel, model 4040) pojavio se davne 1971. godine. Mogao je izvoditi samo najjednostavnije operacije dodavanja i oduzimanja s obradom samo 4 bita informacija, tj. Imao je 4-bitnu arhitekturu.
Moderni procesori, poput primitivaca, temelje se na tranzistorima i imaju mnogo brže performanse. Izrađuju se metodom fotolitografije od određenog broja pojedinacasilikonske ploče koje tvore kristal u kojem se čini da su tiskani tranzistori. Shema je stvorena na posebnom akceleratoru raspršenom s ionima bora. U unutarnjoj strukturi procesora, glavne komponente su jezgre, gume i funkcionalne čestice, nazvane revizije.
Ključne značajke
Kao i svaki drugi uređaj, procesor karakteriziraju određeni parametri koji se ne mogu zaobići odgovorom na pitanje kako procesor radi. Prije svega to je:
broj jezgri;
broj potoka;
veličina predmemorije (interna memorija);
taktna frekvencija;
brzina gume.
Do sada ćemo se zadržati na frekvenciji sata. Nije ni čudo što se procesor naziva srcem računala. Poput srca, radi u pulsirajućem načinu s određenim brojem ciklusa u sekundi. Frekvencija takta se mjeri u MHz ili GHz. Što je više, to je više operacija koje uređaj može izvesti.
Na kojoj frekvenciji procesor radi, možete saznati tražene karakteristike ili vidjeti informacije u informacijama o sustavu. No, u procesu obrade naredbi, frekvencija može varirati, a pri ubrzavanju (overlocking) povećati na ekstremne granice. Dakle, deklarirana taktna frekvencija je samo prosječni pokazatelj.
Broj jezgri - pokazatelj koji određuje broj računalnih centara u procesoru (ne smije se miješati s protokom - broj jezgri i potoka možda se neće podudarati). Zbog takve distribucije moguće je preusmjeriti operacije na druge kernele, što povećava ukupnu učinkovitost.
Kako procesor radi: obrada naredbi
Sada malo o strukturi izvršnih naredbi. Ako pogledate kako procesor radi, morate jasno zamisliti da svaki tim ima dvije komponente - operativni i operand. Operativni dio označava da se računalni sustav mora izvršiti u tom trenutku, a operand određuje na čemu bi procesor trebao raditi. Osim toga, procesorska jezgra može sadržavati dva računalna centra (kontejner, tok) koji dijele izvršavanje naredbe u nekoliko stupnjeva:
razvoj;
dešifriranje;
izvršenje naredbe;
pozivaju na memoriju procesora
da sačuva rezultat.
Danas se odvojeno keširanje koristi u obliku korištenja dvije razine predmemorijske memorije, čime se izbjegava presretanje dvije ili više naredbi za pristup jednom bloku memorije. Procesori po vrsti naredbi za obradu se dijele na linearne (izvršavanje naredbi u redu njihovih zapisa), cikličke i grane (izvršavanje naredbi nakon obrade uvjeta grananja).
Izvršene operacije
Među glavnim funkcijama koje su dodijeljene procesoru, u smislu izvršnih ili instrukcijskih naredbi razlikuju se tri glavna zadatka:
matematička djelovanja koja se temelje na aritmetičkom logičkom uređaju;
pomicanje podataka (informacija) iz jedne vrste memorije u drugu;
donošenje odluke o izvršenju tima, a na temelju njega - izbor prebacivanja za obavljanje drugih skupova naredbi.
Međudjelovanje memorije (RPM i RAM)
U ovom procesu treba napomenuti dakomponente kao što su sabirnica i kanal za čitanje i pisanje koji su spojeni na uređaje za pohranu. ROM sadrži konstantan skup bajtova. Prvo, adresna sabirnica traži ROM u specificiranom bajtu, a zatim ga šalje podatkovnoj sabirnici, nakon čega kanal za čitanje mijenja svoje stanje i ROM daje traženi bajt.
Ali procesori ne mogu samo čitati podatke iz RAM-a, već ih i zapisivati. U tom slučaju koristi se kanal za snimanje. Ali ako uzmete u obzir, u velikoj mjeri, moderna računala mogu biti samo teoretski bez RAM-a, jer moderni mikrokontroleri mogu postaviti potrebne bajtove podataka izravno u memoriju procesora. Ali ovdje bez ROM-a nije moguće. Između ostalog, početak sustava započinje iz načina testiranja hardvera (BIOS naredbe), ali tek tada se kontrola prenosi na preuzeti operacijski sustav.
Kako provjeriti radi li procesor?
Pogledajmo sada neke aspekte provjere performansi procesora. Potrebno je jasno razumjeti da ako procesor nije radio, računalo uopće nije moglo pokrenuti preuzimanje.
Još jedna stvar kada trebate pogledati brzinu korištenja sposobnosti procesora u nekom trenutku. To možete učiniti iz Standard Task Manager-a (pred bilo kojim procesom, to pokazuje koliko postotka boot procesora proizvodi). Da biste vizualno definirali tu opciju, možete upotrijebiti karticu izvedbe gdje se promjene u praćenju odvijaju u stvarnom vremenu. produženParametri se mogu vidjeti s posebnim programima kao što je CPU-Z. Osim toga, možete koristiti nekoliko procesorskih jezgri, koristeći konfiguraciju sustava (msconfig) i dodatne mogućnosti pokretanja.
Mogući problemi
Konačno, nekoliko riječi o problemima. Ovdje su mnogi korisnici koji često pitaju, recimo, zašto procesor radi, a monitor se ne uključuje? Ovaj proces nema nikakve veze s CPU-om. Činjenica je da kada uključite bilo koje računalo, grafički adapter se prvo testira, a zatim sve ostalo. Možda je problem upravo procesor grafičkog čipa (svi moderni video akceleratori imaju vlastite grafičke procesore). Ali na primjeru funkcioniranja ljudskog tijela potrebno je shvatiti da u slučaju srčanog zastoja cijelo tijelo umire. Tako s računalima. Procesor ne radi - cijeli računalni sustav "umire".
Sam procesor je mala kvadratna ploča (čip), unutar koje se nalaze milijuni tranzistora. Ponekad se taj uređaj naziva integralnim mikrokontrolom.
Danas se odvojeno keširanje koristi u obliku korištenja dvije razine predmemorijske memorije, čime se izbjegava presretanje dvije ili više naredbi za pristup jednom bloku memorije. Procesori po vrsti naredbi za obradu se dijele na linearne (izvršavanje naredbi u redu njihovih zapisa), cikličke i grane (izvršavanje naredbi nakon obrade uvjeta grananja).
