Hur fungerar processorn?

Idag har nästan alla hus en dator. Utan honom är det svårt att föreställa sig dagens liv. Sök efter nödvändig information, titta på nyheter och väder, köp och sälja varor, titta på filmer och program - allt detta kan göras utan att gå hem och utan särskilda ansträngningar. Bara behöver slå på datorn och gå online.

Men få människor tänker på vad det består avdator, med vilken du så snabbt kan få all nödvändig information. En av huvudkomponenterna i datorn är processorn. Förstå hur processorn fungerar, du kan förtydliga dig själv en hel del nya saker.

Vad är en processor

Den centrala processorn, eller som den kallas inDatavetenskapens värld - CPU är huvudkomponenten i vilken dator som helst, det är hans hjärta och hjärna. Det är processorn som kör alla kommandon som anges av användaren, behandlar all information och styr andra enheter på datorn.

Idag tillverkar huvudprocessornär Intel och Advanced Micro Devices (AMD), som under en längre tid funnits på marknaden av informationsteknik och uttryckte sig endast med den bästa handen. Naturligtvis finns det andra tillverkare, men till nivån på dessa jätteföretag är de fortfarande väldigt långt borta. Det är intressant att Intel och AMD är ständigt kämpar om herraväldet i produkt processor, omväxlande få den första positionen med lanseringen av nya modeller. Ironiskt nog är det denna kamp ger upphov till ständig kvalitetsutveckling inom området informationsteknik.

utseende

Börja inspektera enhetsprocessornen dator är nödvändig med sitt utseende. Vid första anblicken, det är bara en metallåda på den omvända sidan av vilka är en liten styrelse som mäter cirka 5x5 cm, och en mängd olika kontakter genom vilka processorn är anslutna till moderkortet. I mitten av processorn finns miljoner, och ibland till och med miljarder olika transistorer, som utför det grundläggande arbetet.

Vad är processorn gjord av?

Processorn själv består huvudsakligen av sand ochmer exakt, kisel, som i jordskorpan endast är 30%. Processbildningen av processorer är ganska komplicerad, kräver speciell utrustning och materialkostnader. I korthet liknar tillverkningsprocessorns system lite teknik för tryckning av foton - när den tillverkas med hjälp av fotolitografiteknik. I fotograferingens roll är här "pannkakor" - framtida processorer, där de med hjälp av starkt accelererade borjoner på en speciell accelerator skapar en miniatyriserad struktur med många transistorer. Och ju tunnare den tekniska processen, desto mer kraft och hastighet på denna struktur. Varje år är storleken på dessa strukturella element mindre och inom en snar framtid, enligt forskarnas prognoser, kan de nå endast cirka 15 nm.

Vidare är denna halvledar strukturerad del placeras på bordet, och fästa trådar för att fästa processorn till moderkortet - CPU redo!

Du kan ta bort locket och titta på processorns interna arrangemang, men det finns risk för skador på processorns finaste detaljer, vilket kan leda till att den inte fungerar.

beståndsdelar i

Över tiden, processorns enhet och driftkvalitativt förändras. Minskar och storleken på processorer. Idag används praktiskt taget samma principer för byggprocessorer som tidigare, bara storleken på komponenterna har förändrats.

Inuti är processorns enhet också mycketintressant. Den består av en gemensam arkitektur - allt som inkluderar brädan, kärnorna (datorns hastighet beror på arbetet), däcken (fästen som ansluter till moderkortet) och revisioner (partiklar som är mindre än kärnan, men också mycket viktig och funktionell).

Datorprestandindikatorer

Svaret från datorn till de angivna kommandona kanberor på flera faktorer: antalet kärnor, antalet strömmar (kanske inte sammanfalla med antalet kärnor), cachestorlekar - processorns interna minne, klocka, busshastigheten, såväl som den mycket tillverkningsprocessen teknik processor.

Princip för verksamheten

Efter att ha studerat enheten i detalj kan du nu överväga processorns princip. Datorn startar sitt arbete efter att ha fått ett specifikt kommando från användaren.

Men väldigt få människor vet att något lag består av två delar - operativ och operand:

• den operativa delen av kommandot visar vad datorn måste utföra,
• Den andra delen av kommandot ger processorn operand - något som processorn ska arbeta på.

Vissa processorer kan innehålla tvåtransportör, d.v.s. datorer. Var och en delar upp genomförandet av kommandot som ges till datorn av användaren, i flera steg: generering, avkodning (dvs dekryptering av kommandot), exekvering av kommandot själv, åtkomst till processorminnet och lagring av resultaten. Alla dessa steg görs på kortast möjliga tid. När rörledningen löper, tilldelas varje steg en klockcykel med samma frekvens, så varje processor i processorn tilldelas fem cykler.

Cacheminne för vilken processor som helst ökardess operabilitet. Idag är det vanligt att använda två cache-minne, eftersom Användningen av en resulterade i konflikter i utförandet av kommandon. Detta beror på det faktum att ofta två lag försökte ta information från ett cache-minne. Separat caching eliminerar helt förekomsten av sådana situationer och tillåter att två lag utförs samtidigt.

Förstå hur processorn på en dator fungerar, det är värt att överväga att processorerna är olika: linjär, cyklisk och förgrening.

• Linjära processorer exekverar kommandon beroende på ordningen i skrivandet i RAM.
• Cykliska och förgreningsprocessorer utför kommandon beroende på resultaten av testningsgrenförhållanden.

Det är också viktigt att veta hur processorn fungerar. De är två, en, den snabba bussen fungerar med cache-minnet på andra nivå, den andra bussen (långsammare) är utformad för att arbeta med informationsutbyte med andra enheter.