Naprava sodobnega računalniškega procesorja
Sodobni procesorji imajo obliko majhnega pravokotnika, ki je predstavljen v obliki plošče iz silicija. Sama plošča je zaščitena s posebnim telesom iz plastike ali keramike. Pod zaščito so vse glavne sheme, zahvaljujoč njih in celotnemu delu CPU-ja. Če je vse zelo enostavno s pojavom, kaj pa sama vezja in kako je urejen procesor? Poglejmo si bolj podrobno.
Vsebina
Kako je procesor računalnika
Sestava CPU vključuje majhno število različnih elementov. Vsak od njih izvaja svoje ukrepe, prenos podatkov in upravljanje poteka. Običajni uporabniki so navajeni, da ločijo procesorje glede na njihovo frekvenco ure, število vrstic in jeder. Ampak to ni vse, kar zagotavlja zanesljivo in hitro delo. Posebno pozornost je treba nameniti vsaki komponenti.
Arhitektura
Notranja zasnova CPU se pogosto razlikuje med seboj, vsaka družina ima lasten nabor lastnosti in funkcij - to se imenuje njegova arhitektura. Primer zasnove procesorja si lahko ogledate na spodnji sliki.
Toda mnogi pod arhitekturo procesorja se uporabljajo za nekoliko drugačen pomen. Če ga upoštevamo z vidika programiranja, potem je določena s svojo sposobnostjo, da izvede določen niz kod. Če kupite sodoben CPU, se najverjetneje nanaša na x86 arhitekturo.
Preberite tudi: Določite število procesorjev
Jedrca
Glavni del CPU se imenuje jedro, vsebuje vse potrebne blokade in tudi izvajanje logičnih in aritmetičnih nalog. Če si ogledate spodnjo sliko, boste lahko ugotovili, kaj izgleda vsaka funkcionalna jedra:
- Izbirni modul za poučevanje. Tukaj so navodila prepoznana na naslovu, ki je naveden v števcu ukazov. Število simultanih branja ukazov je neposredno odvisno od števila nameščenih enot za dešifriranje, kar pomaga pri vsakem koraku dela z največjim številom navodil.
- Napovednik transponderja je odgovoren za optimalno delovanje bloka za pridobivanje navodil. Določa zaporedje izvršljivih ukazov in naloži plinovod za jedro.
- Modul za dekodiranje. Ta del jedra je odgovoren za opredelitev nekaterih postopkov za opravljanje nalog. Dejanska naloga dekodiranja je zelo težka zaradi spremenljive velikosti navodil. V najnovejših procesorjih so takšni bloki prisotni v več jedrih.
- Moduli za vzorčenje podatkov. Podatke sprejemajo iz operacijskega ali predpomnilnika. Izvajajo vzorčenje podatkov, ki je trenutno potrebno za izvrševanje navodil.
- Krmilna enota. Samo ime označuje pomen te komponente. V jedru je najpomembnejši element, saj proizvaja porazdelitev energije med vsemi bloki in pomaga pri vsakem ukrepanju pravočasno.
- Modul za shranjevanje rezultatov. Namenjen je pisanju po zaključku navodil v RAM-u. Naslov za shranjevanje je prikazan v teku.
- Element dela s prekinitvami. CPU lahko hkrati opravlja več nalog hkrati s funkcijo prekinitve, kar omogoča, da ustavi napredovanje enega programa tako, da preklopi na drugo navodilo.
- Registri. Shrani začasne rezultate navodil, ta komponenta lahko imenujemo majhen hitri RAM. Pogosto njena prostornina ne presega več sto bajtov.
- Števec ukazov. Shrani naslov ukaza, ki se bo uporabljal pri naslednjem ciklu procesorja.
Sistemski vodnik
Naprave, ki vstopajo v računalnik, so priključene na sistemsko vodilo CPU-ja. Samo z njim je neposredno povezan, drugi elementi pa so povezani z različnimi krmilniki. V samem avtobusu je veliko signalnih linij, preko katerih se prenašajo informacije. Vsaka vrstica ima svoj protokol, ki zagotavlja komunikacijo na krmilnikih z drugimi povezanimi komponentami računalnika. Avtobus ima svojo lastno frekvenco, kar je višje, hitreje se izmenjujejo podatki med povezovalnimi elementi sistema.
Predpomnilnik
Hitrost CPU je odvisna od njegove zmožnosti, da hitro izberete ukaze in podatke iz pomnilnika. Začasni pomnilnik zmanjša čas izvedbe zaradi dejstva, da igra vlogo začasnega pufra, ki omogoča takojšen prenos podatkov CPU v RAM ali obratno.
Glavna značilnost predpomnilnika je njena razlika v ravneh. Če je visoka, je spomin počasnejši in bolj obsežen. Najhitrejši in najmanjši spomin velja za prvo raven. Načelo delovanja tega elementa je zelo preprosto: CPU bere podatke iz RAM-a in jih postavlja v predpomnilnik katere koli ravni, medtem ko izbriše podatke, do katerih je bil dostop že dolgo časa. Če procesor to znova potrebuje, bo to s hitrim vmesnim pufrom dobil hitreje.
Vtičnica (priključek)
Zaradi dejstva, da ima procesor svoj lastni konektor (vgnezdeni ali slotni), ga lahko enostavno zamenjate z razčlenitvijo ali nadgradnjo računalnika. Brez vtičnice bi CPU preprosto spajkal v matično ploščo, kar otežuje naknadno popravilo ali zamenjavo. Treba je posvetiti pozornost - vsak priključek je namenjen izključno za namestitev določenih procesorjev.
Pogosto uporabniki nehote kupijo nezdružljiv procesor in matično ploščo, kar povzroča dodatne težave.
Preberite tudi:
Izberite procesor za vaš računalnik
Izbira matične plošče za računalnik
Video jedro
Zahvaljujoč uvedbi video jedra v procesorju, deluje kot grafična kartica. Seveda v smislu moči ni mogoče primerjati z njo, če pa kupite CPU za preproste naloge, potem lahko storite brez grafične kartice. Najboljše od vsega, integrirano video jedro se kaže v poceni prenosnih računalnikih in poceni namiznih računalnikih.
V tem članku smo podrobno razstavili, iz česa sestavlja procesor, povedal o vlogi vsakega elementa, njegovem pomenu in odvisnosti od drugih elementov. Upamo, da so ti podatki koristni in se naučili novega in zanimivega zase iz sveta CPU-ja.