Funcțiile procesorului CPU

istorie

Procesorul modern a evoluat de la emițătoarele miniatură și circuitele integrate dezvoltate în anii 1960 de către IBM și alte companii importante de tehnologie de atunci. La începutul anilor 1970, circuitele integrate de transmițători erau fabricate în comerț, iar inginerii bazează procesoarele pe astfel de tehnologii. Profitând de capacitățile de transmisie ale circuitelor integrate, au adăugat capacitatea de a procesa informații și capacitatea de memorie. Combinația acestor elemente a devenit nucleul procesorului. Până la sfârșitul anilor '70, tehnologia ajunsese la punctul în care CPU-urile ar putea fi produse în comerț și au dimensiunile unui unghi.

În anii '80, procesoarele au devenit o componentă standard în electronică de consum. Ele puteau fi găsite în camere, televizoare și calculatoare de buzunar. Pentru următorul deceniu, dimensiunea redusă și costul producției ieftine a procesorului au permis ca computerele să treacă de la industrie la domiciliu. Astăzi, inginerii continuă să îmbunătățească procesoarele, făcându-le tot mai mici și mai puternice.

Părți ale unui procesor

CPU-ul este alcătuit din șase elemente cheie care lucrează în combinație pentru a procesa și a executa comenzi. În primul rând, unitatea de control este creierul procesorului. Această parte primește datele de intrare și decide unde să trimită informațiile procesate. În al doilea rând, cache-ul de instrucțiuni este locul unde sunt stocate instrucțiunile unității de control. Datele specifice instrucțiunilor sunt încărcate în procesor în momentul fabricării. În al treilea rând, unitatea de pre-recrutare este portalul de informații. Datele de intrare trec prin prefetch, care stochează o copie a datelor înainte de a le trimite să fie procesate de către unitatea de control. În al patrulea rând, unitatea de decodificare traduce instrucțiunea de intrare în cod binar, care este apoi trimis către a cincea componentă, unitatea logică aritmetică. ALU primește codul unității de decodare și alege acțiunea necesară pentru executarea comenzii. Al șaselea este memoria cache a procesorului. Aici sunt stocate toate informațiile trimise, primite sau preîncărcate.

proces

Un procesor execută o serie de pași pentru a executa o comandă. Fiecare comandă este gestionată individual și un procesor poate procesa mai multe comenzi într-o chestiune de secunde. Cu cât procesorul este mai puternic, cu atât mai repede vor fi procesate comenzile. O comandă este emisă de utilizatorul sistemului utilizând un dispozitiv de intrare, cum ar fi o tastatură sau un mouse. Apoi, comanda este trimisă unității de pre-căutare. Unitatea accesează memoria pre-încărcată a procesorului pentru a identifica comanda și o trimite la unitatea de control. Apoi, unitatea de comandă determină măsurile care urmează. Aceste date sunt transmise unității de decodare, care transferă datele în cod binar și o trimite la ALU, apoi ALU schimbă datele grele într-o comandă reală. Apoi, ALU trimite o copie a comenzii RAM sau ROM înainte de a o trimite înapoi la unitatea de control, care trimite codul la partea sistemului care va efectua efectiv acțiunea. În cele din urmă, acțiunea este executată și rezultatul este trimis înapoi utilizatorului.

tip

Există diferite tipuri de CPU, fiecare tip vine cu diferite grade de viteză de memorie și instrucțiuni presetate. Cu cât procesorul este mai mare, cu atât mai rapid poate procesa, stoca și executa comenzi. Un procesor cu un singur procesor este cea mai mică unitate disponibilă. De obicei se găsește în dispozitivele mici care efectuează doar un set simplu de acțiuni, cum ar fi o telecomandă sau o jucărie. Procesoarele dual-core conțin două unități de control și conțin suficientă putere și memorie pentru computerele personale. CPU-urile cu mai multe nuclee conțin mai multe unități de comenzi. Acestea sunt utilizate în principal de dispozitive electronice industriale mari, servere și stații de lucru de rețea.

dimensiune

Dimensiunea CPU se referă la puterea unității de a efectua sarcini și la cantitatea de spațiu de memorie pe care o conține. Dimensiunea procesorului este măsurată în cifre binare și se numește biți. Inițial, procesoarele conțin patru biți, dar cele moderne au opt. Procesoarele pe 8 biți sunt cele mai mici și cele mai lente componente moderne disponibile și sunt utilizate în principal în jucării sau aparate de uz casnic. Cele 16 și 32 de biți au devenit dimensiunea standard a procesorului și pot fi găsite pe computere personale, laptopuri, telefoane mobile și alte dispozitive electronice care pot efectua o varietate de sarcini. Procesoarele de șaizeci și patru de biți devin din ce în ce mai populare în calculatoarele personale și laptopurile high-end. Există cele mai mari procesoare, care sunt utilizate în general în scopuri industriale.