Funkcje procesora procesora

Historia

Nowoczesny procesor ewoluował z miniaturowych nadajników i układów scalonych opracowanych w latach sześćdziesiątych przez IBM i inne główne firmy technologiczne tamtych czasów. We wczesnych latach 70-tych zintegrowane obwody nadajnika były produkowane komercyjnie, a inżynierowie opierali procesory na takiej technologii. Wykorzystując możliwości transmisyjne układów scalonych, dodali możliwość przetwarzania informacji i pojemności pamięci. Połączenie tych elementów stało się rdzeniem procesora. Pod koniec lat 70. technologia osiągnęła punkt, w którym procesory mogły być produkowane komercyjnie i miały rozmiar paznokcia.

W latach 80. procesory stały się standardowym elementem elektroniki użytkowej. Można je znaleźć w aparatach, telewizorach i kieszonkowych kalkulatorach. Przez następną dekadę niewielkie rozmiary i koszty taniej produkcji procesora pozwoliły komputerom na przejście z przemysłu do domu. Dzisiaj inżynierowie nadal udoskonalają procesory, dzięki czemu stają się coraz mniejsi i bardziej wydajni.

Części procesora

Procesor składa się z sześciu kluczowych elementów, które działają w połączeniu w celu przetwarzania i wykonywania poleceń. Po pierwsze, jednostka sterująca jest mózgiem procesora. Strona ta otrzymuje dane wejściowe i decyduje, gdzie wysłać przetworzone informacje. Po drugie, pamięć podręczna instrukcji jest tam, gdzie przechowywane są instrukcje jednostki sterującej. Dane specyficzne dla instrukcji są ładowane do procesora w czasie produkcji. Po trzecie, jednostka ds. Rekrutacji wstępnej jest portalem informacyjnym. Dane wejściowe przechodzą przez pobieranie wstępne, które przechowuje kopię danych przed wysłaniem do przetworzenia przez jednostkę sterującą. Po czwarte, jednostka dekodująca przekształca instrukcję wejściową na kod binarny, który jest następnie przesyłany do piątej składowej, arytmetycznej jednostki logicznej. Jednostka logiczna otrzymuje kod jednostki dekodującej i wybiera akcję niezbędną do wykonania polecenia. Szósty to pamięć podręczna procesora. Tutaj przechowywane są wszystkie informacje, które zostały wysłane, odebrane lub wstępnie załadowane.

Proces

CPU wykonuje serię kroków, aby wykonać polecenie. Każde polecenie jest obsługiwane indywidualnie, a procesor może przetwarzać wiele poleceń w ciągu kilku sekund. Im mocniejszy procesor, tym szybciej przetwarzane są polecenia. Polecenie wydaje użytkownik systemu za pomocą urządzenia wejściowego, takiego jak klawiatura lub mysz. Następnie polecenie jest wysyłane do jednostki wyszukiwania wstępnego. Urządzenie uzyskuje dostęp do wstępnie załadowanej pamięci procesora, aby zidentyfikować polecenie i wysłać je do jednostki sterującej. Następnie, jednostka dowodzenia określa następujące środki. Te dane są przesyłane do jednostki dekodującej, która przesyła dane w kodach binarnych i wysyła je do jednostki ALU, a następnie ALU zmienia twarde dane w prawdziwe polecenie. Następnie ALU wysyła kopię polecenia RAM lub ROM przed wysłaniem z powrotem do jednostki sterującej, która wysyła kod do części systemu, która faktycznie wykona akcję. Na koniec akcja jest wykonywana, a wynik jest wysyłany z powrotem do użytkownika.

Rodzaje

Istnieją różne typy procesorów, każdy z nich ma różne stopnie szybkości pamięci i instrukcje wstępne. Im większy procesor, tym szybciej może on przetwarzać, przechowywać i wykonywać polecenia. Jednordzeniowy procesor to najmniejsza dostępna jednostka. Zwykle znajduje się w małych urządzeniach, które wykonują jedynie prosty zestaw czynności, takich jak pilot lub zabawka. Dwurdzeniowe procesory zawierają dwie jednostki sterujące i zawierają wystarczającą moc i pamięć dla komputerów osobistych. Wielordzeniowe procesory zawierają kilka jednostek poleceń. Są używane głównie przez duże przemysłowe urządzenia elektroniczne, serwery i sieciowe stacje robocze.

Rozmiar

Rozmiar procesora oznacza moc jednostki do wykonywania zadań i ilość miejsca w pamięci, którą zawiera. Rozmiar procesora jest mierzony cyframi binarnymi i nazywane są bitami. Pierwotnie procesory zawierały cztery bity, ale współczesne mają osiem. Osiem-bitowe procesory są najmniejszymi i najwolniejszymi dostępnymi nowoczesnymi komponentami i są używane głównie w zabawkach lub sprzęcie AGD. Te 16- i 32-bitowe stały się standardowym rozmiarem procesora i można je znaleźć na komputerach osobistych, laptopach, telefonach komórkowych i innych urządzeniach elektronicznych, które mogą wykonywać różnorodne zadania. 64-bitowe procesory stają się coraz bardziej popularne w zaawansowanych komputerach osobistych i laptopach. Istnieją największe procesory, które są zwykle wykorzystywane do celów przemysłowych.