Co je CPU? Hlavní části a jejich funkce

Mnoho sebevědomých uživatelů PC si dobře uvědomuje hlavní součásti počítače, ale jen málo lidí pochopí, jaký procesor je v pořádku. Mezitím je hlavním zařízením systému, které provádí aritmetické a logické operace. Hlavní funkcí procesoru je získání informací, zpracování a návrat konečného výsledku. Zní to jednoduše, ale ve skutečnosti je tento proces komplikovaný.

Co tvoří procesor

CPU - malá křemíková deska obdélníkového tvaru, která obsahuje miliony tranzistorů (polovodičů). Uvědomují si všechny funkce, které procesor provádí.


Téměř všechny moderní procesory se skládají z následujících částí:
  • Vícenásobná jádra (zřídka 2krát více než 4 nebo 8), které vykonávají všechny funkce. V podstatě jádro je samostatný miniaturní procesor. Několik integrovaných jaderných čipů paralelně pracuje na úkolech, které urychlují proces zpracování dat. Avšak ne vždy větší počet jader znamená rychlejší práci s čipy.
  • Několik úrovní mezipaměti (2 nebo 3) tak, aby se zmenšila interakce mezi operační pamětí a procesorem. Pokud jsou informace v mezipaměti, je minimální doba přístupu. V důsledku toho čím větší je objem mezipaměti, tím více informací se vejde a čím rychleji je procesor sám.
  • Řídicí systém OSP a systémové sběrnice.
  • Registry jsou paměťové buňky, ve kterých jsou uložená data uložena. Vždy mají omezenou velikost (816 nebo 32 bitů).
  • Koprocesor. Samostatnějádro, které je určeno k provádění operací určitého typu. Nejčastěji ve formě koprocesoru je grafické jádro (grafická karta).
  • Adresová sběrnice, která spojuje čip se všemi zařízeními připojenými k základní desce.
  • Datová sběrnice - pro komunikaci s procesorem s pamětí RAM. Sběrnice v podstatě představuje soubor vodičů, kterými se přenáší nebo přijímá elektrický signál. A čím více vůdců bude, tím lépe.
  • Synchronizace sběrnice umožňuje řídit hodiny a frekvenci procesoru.
  • Restart bus - resetování stavu čipu.
  • Všechny tyto prvky jsou zapojeny do práce. Nejdůležitější z nich je samozřejmě samotné jádro. Všechny ostatní určené komponenty mu pomáhají pouze při plnění hlavního úkolu. Nyní, když pochopíte, z čeho je procesor složen, lze jej podrobněji zvážit jeho hlavní součást.


    Jádra

    Když mluvíme o tom, z čeho je ústřední procesor složen, je třeba nejprve zmínit jádra, protože jsou jeho hlavními částmi. Jádra obsahují funkční bloky, které provádějí aritmetické nebo logické operace. Zejména lze rozlišit:
  • Zablokování vzorkování, dekódování a provádění instrukcí.
  • Blok uložení výsledků.
  • Bloky čítačů týmů atd.
  • Jak chápete, každý z nich vykonává určitý úkol. Jednotka instrukčního vzorku například načte na adresu zadanou v příkazu čítače. Dekódovací bloky naopak určují, co procesor musí dělat. Společněpráce všech těchto bloků umožňuje dosáhnout zadaného uživatelského úkolu.

    Úlohy jádra

    Všimněte si, že jádra mohou provádět pouze matematické výpočty a srovnávací operace, stejně jako přesun dat mezi operačními paměťovými buňkami. To ovšem stačí k tomu, aby uživatelé mohli hrát hry v počítači, sledovat filmy a prohlížet web.
    V podstatě se každý počítačový program skládá z jednoduchých příkazů: kompilace, násobení, přesun, dělení, přechod na instrukci, když je podmínka splněna. Samozřejmě, jsou to jen primitivní příkazy, ale jejich kombinace může vytvořit komplexní funkci.

    Registry

    Co ještě procesor dělá kromě jader? Registry jsou druhou důležitou součástí. Jak už víte, jsou to rychlé paměťové buňky, kde jsou data zpracovávána. Jsou odlišné:
  • A, B, C - slouží k ukládání informací během zpracování. Jsou jen tři, ale to stačí.
  • EIP - V tomto registru je adresa uložena v dalším řádku instrukce.
  • ESP je datová adresa v paměti RAM.
  • Z - Zde je výsledek poslední operace porovnání.
  • Tento procesor registrů není omezen. Existují i ​​jiné, ale výše uvedené jsou nejdůležitější - nejčastěji používají čip pro zpracování dat při provádění programu.

    Závěr

    Nyní víte, z čeho je procesor složen a jaké jsou jeho moduly. Takové čipy nejsou trvalé, protože se postupně zlepšují,nové moduly jsou přidány, staré zlepšeny. Nicméně, dnes, co tvoří procesor, jeho účel a funkčnost jsou přesně tak, jak je popsáno výše. Přibližné složení a provozní princip výše popsaných procesorových systémů je zjednodušený na minimum. Ve skutečnosti je celý proces komplikovanější, ale pro pochopení je nutné získat odpovídající vzdělání.

    Související publikace