Jak działa procesor

Charakterystyka

Najbardziej niesamowitą cechą procesorów jest to, jak małe są. Strona chipa może mieć długość 1 cala (2, 54 cm), ale sam układ może zawierać tysiące komponentów. Materiał użyty do wytworzenia chipa to krzem w bardzo cienkich plasterkach. Fizyczna kompozycja krzemu jest idealnym materiałem do budowy obwodów tworzących układ procesora. Za pomocą światła laserowego projekt obwodu jest rejestrowany na powierzchni krzemu. Po wyciągnięciu części tranzystorów lub okablowania są wbudowane w układ. Odstępy między tranzystorami mogą wynosić nawet 60 nanometrów, co stanowi ułamek szerokości ludzkiego włosa.

Operacja

W przypadku komputerów osobistych układem przetwarzającym jest centralna jednostka przetwarzania (CPU), co oznacza, że ​​wszystkie polecenia i procesy są inicjowane przez układ. Dwa główne komponenty procesora to logiczna jednostka arytmetyczna (ALU), która wykonuje funkcje arytmetyczne i logiczne, oraz jednostka sterująca (CU), która pobiera i przetwarza instrukcje z pamięci komputera. Za pomocą linii "bus" układ procesora wysyła i pobiera informacje do iz różnych składników komputera. Logika logiczna to język kontrolny wykorzystywany przez układ do przesyłania bitów informacji przez procesor. W najprostszej postaci, logika Boole'a używa dwuwartościowego systemu logicznego "true" i "false", aby przetłumaczyć prądy elektryczne na informacje, które mogą być używane przez system.

Postęp technologiczny

W miarę, jak technologia staje się coraz bardziej zaawansowana, procesor ciągle zmniejsza swój rozmiar. Podział na możliwości procesora oznacza redukcję kosztów i większą wydajność. Dlatego badania nad nanotechnologią idą w dobrym kierunku. Obecne próby badawcze koncentrują się na zastosowaniu modeli procesorów na poziomie molekularnym. Kiedy to osiągniemy, standardy szybkości i wydajności, które widzimy dzisiaj, staną się bardzo słabe w porównaniu.