Što je CPU? Glavni dijelovi i njihove funkcije

Mnogi pouzdani korisnici računala dobro su upoznati s glavnim komponentama računala, ali malo ljudi shvaća što namjerava procesor. U međuvremenu, to je glavni uređaj sustava koji izvodi aritmetičke i logičke operacije. Glavna funkcija procesora je dobivanje informacija, njihova obrada i povratak konačnog rezultata. Zvuči jednostavno, ali zapravo je taj proces kompliciran.

Što čini procesor

CPU - sitna silikonska ploča pravokutnog oblika, koja sadrži milijune tranzistora (poluvodiča). Oni ostvaruju sve funkcije koje procesor obavlja.


Gotovo svi moderni procesori sastoje se od sljedećih komponenti:
  • više jezgri (rijetko 2 puta više od 4 ili 8) koje obavljaju sve funkcije. U biti, kernel je zasebni minijaturni procesor. Nekoliko integriranih jezgrenih čipova paralelno radi na zadacima koji ubrzavaju proces obrade podataka. Međutim, ne uvijek veći broj jezgri znači brži rad čipova.
  • Nekoliko razina Cache memorije (2 ili 3), tako da se smanjuje interakcija između OPERATING memorije i procesora. Ako je informacija u privremenom spremniku, vrijeme pristupa je minimizirano. Prema tome, što je veći volumen predmemorije, to će se više informacija uklopiti i brže će sam procesor.
  • OSP i kontroler sistemske sabirnice.
  • Registri su memorijske ćelije u koje su pohranjeni pohranjeni podaci. Uvijek imaju ograničenu veličinu (816 ili 32 bita).
  • Ko-procesor. posebankernel koji je namijenjen za izvođenje operacija određenog tipa. Najčešće je u obliku koprocesora grafička jezgra (grafička kartica).
  • Adresna sabirnica koja povezuje čip sa svim uređajima spojenim na matičnu ploču.
  • Podatkovna sabirnica - za komunikaciju s procesorom s RAM-om. U biti, sabirnica predstavlja skup vodiča kroz koji se prenosi ili prima električni signal. A što će više biti vođa, to bolje.
  • Sinkronizacijska sabirnica omogućuje upravljanje satom i frekvencijom procesora.
  • Restart bus - resetirajte stanje čipa.
  • Svi ti elementi uključeni su u rad. Međutim, najvažnija među njima je, naravno, sama srž. Sve ostale komponente samo mu pomažu u ispunjavanju glavnog zadatka. Sada kada shvatite od čega se sastoji procesor, može se detaljnije razmotriti njegova glavna komponenta.


    Kernele

    Govoreći o tome od čega se sastoji središnji procesor, prije svega treba spomenuti jezgre, budući da su oni glavni dijelovi. Jezgra uključuje funkcionalne blokove koji izvode aritmetičke ili logičke operacije. Osobito se može razlikovati:
  • Blokovanje uzorkovanja, dekodiranje i izvršavanje uputa.
  • Blok rezultata.
  • Blokovi brojača timova, itd.
  • Kao što razumijete, svaki od njih obavlja određeni zadatak. Na primjer, jedinica uzorkovanja instrukcija čita ih u adresi navedenoj u naredbama brojača. S druge strane, blokovi za dekodiranje određuju što procesor treba učiniti. zajednorad svih ovih blokova omogućuje postizanje zadanog korisničkog zadatka.

    Zadaci kernela

    Napominjemo da kerneli mogu izvoditi samo matematičke izračune i operacije usporedbe, kao i premještanje podataka između OPERATIVNIH memorijskih ćelija. Međutim, to je dovoljno da korisnici mogu igrati igre na računalu, gledati filmove, pregledavati web.
    U biti, bilo koji računalni program sastoji se od jednostavnih naredbi: kompajlirati, množiti, premještati, dijeliti, ići na instrukciju kada je uvjet ispunjen. Naravno, ovo su samo primitivne naredbe, ali njihova kombinacija može stvoriti složenu funkciju.

    Registri

    Što procesor još proizvodi, osim kernela? Registri su druga važna komponenta. Kao što već znate, to su stanice s brzom memorijom, gdje se obrađuju podaci. Razlikuju se:
  • A, B, C - koriste se za pohranjivanje informacija tijekom obrade. Ima ih samo tri, ali to je dovoljno.
  • EIP - U ovom registru adresa je pohranjena u sljedećem retku uputa.
  • ESP je adresa podataka u RAM-u.
  • Z - Ovdje je rezultat posljednje operacije usporedbe.
  • Ovi procesori registara nisu ograničeni. Postoje i drugi, ali najvažniji su gore navedeni - oni najčešće koriste čip za obradu podataka tijekom izvršavanja programa.

    Zaključak

    Sada znate iz čega se sastoji procesor i koji su njegovi moduli. Takvi čipovi nisu trajni, jer se postupno poboljšavaju,dodaju se novi moduli, poboljšavaju se stari. Međutim, danas je ono što čini procesor, njegova namjena i funkcionalnost točno onako kako je gore opisano. Približan sastav i princip rada gore opisanih procesorskih sustava pojednostavljen je na minimum. Zapravo, cijeli je proces složeniji, ali da bi ga razumio, potrebno je dobiti odgovarajuće obrazovanje.

    Povezane publikacije