Ako funguje CPU procesor?

Každé počítačové zariadenie od jednoduchých hračiek po veľké obchodné systémy má základnú zložku nazývanú centrálna procesorová jednotka. CPU vykonáva výpočty, robí logické porovnania a presúva údaje až na miliardy krát za sekundu. Funguje tým, že vykoná jednoduché pokyny jeden po druhom, spúšťaný hlavným časovým signálom, ktorý beží celý počítač.

popis

Procesor CPU je počítačový čip o veľkosti zápasu. V obale je kremíkový obdĺžnik obsahujúci milióny tranzistorových obvodov. Zo zariadenia vyčnievajú desiatky kovových kolíkov, z ktorých každý prenáša elektronické signály z čipu. Čip sa zasúva do zásuvky na doske počítača a komunikuje s pamäťou, pevnými diskami, obrazovkami a inými zariadeniami, ktoré sú mimo procesora.

hodiny

Časový obvod nazvaný hodiny posiela elektrické impulzy do CPU. V závislosti od procesora môžu hodiny pracovať rýchlosťou od stoviek tisíc až po miliardy cyklov za sekundu. Impulzy riadia činnosť vnútri procesora; pretože ostatné okruhy závisia od rovnakých hodín, udržiava zložité udalosti v počítači synchronizované.

Inštrukcie

Všetky CPU majú sadu inštrukcií - zoznam akcií, ktoré procesor vykonáva, vrátane pridania čísel, porovnávanie dvoch dát a presun údajov do procesora. Softvér, ktorý beží vo vašom počítači, pozostáva z miliónov pokynov CPU, ktoré sú uvedené v poradí; inštrukcie sú veľmi jednoduché operácie, takže procesor vykonáva mnoho z nich na splnenie zmysluplných úloh. Niektoré skupiny procesorov, ako napríklad počítače používané v stolných počítačoch, používajú rovnakú inštrukčnú množinu, čo im umožňuje používať ten istý softvér. CPU mimo skupiny produktov môžu používať rôzne pokyny; Napríklad procesor iPadu má iný návod ako ten, ktorý používa prenosný počítač so systémom Windows.

ALU

Procesory majú obvod nazývaný aritmetická a logická jednotka, ktorá vykonáva výpočty a porovnania. Aritmetická väčšina procesorov je základná násobnosť, pridanie, delenie a odčítanie; komplexná matematika, ako sú štatistické funkcie, sú kombináciou mnohých jednoduchých operácií vykonávaných pri vysokej rýchlosti. ALU tiež vykonáva logické porovnanie medzi dvomi údajovými položkami, aby určila, či sú rovnaké, alebo či je hodnota väčšia ako druhá.

Kontrolná jednotka

CPU obsahuje riadiacu jednotku, ktorá koordinuje činnosti medzi ostatnými pracovnými časťami procesora. Riadiaca jednotka rozdelí každú inštrukciu na súbor činností a nasmeruje rôzne subsystémy CPU na vykonanie akcií. Napríklad riadiaca jednotka by mohla nasmerovať ALU, aby vynásobila dve čísla spolu a potom pridal k výsledku tretie číslo.

Pamäť

Čip CPU má obmedzené množstvo veľmi rýchlej pamäte. Disponuje množinou pamäťových oblastí nazývaných registre, na ktorých ALU pôsobí priamo. Napríklad ALU môže rýchlo pridať číslo do registra 2 do obsahu registra 1. CPU tiež udržuje nedávno použité pokyny a dáta v oblasti nazývanej cache, ktorá zlepšuje výkon počítača. V programe, ktorý vynásobí cenu za určité množstvo, CPU vyhľadá tieto čísla vo vyrovnávacej pamäti. Ak ich nájde, ušetrí procesor extra prácu pri získavaní čísel z pamäťových čipov mimo procesora.

 

Zanechajte Svoj Komentár