کامپیوتر شخصی یک چیز بسیار پیچیده و چند منظوره است، اما در هر واحد سیستم، مرکز تمام عملیات و فرایندها را پیدا خواهیم کرد - ریزپردازنده. پردازنده کامپیوتر چیست و برای آنچه هنوز مورد نیاز است چیست؟

احتمالا، بسیاری از آنها خوشحال خواهند شد، یاد می گیرند که ریزپردازنده یک رایانه شخصی متشکل از آن است. این تقریبا به طور کامل شامل سنگ های معمولی، سنگ می شود.

بله، این خیلی زیاد است ... پردازنده شامل مواد مانند، به عنوان مثال، سیلیکون همان مواد است که از سنگ های شن و سنگ گرانیت تشکیل شده است.

پردازنده هوف

اولین ریزپردازنده برای یک کامپیوتر شخصی تقریبا نیمی از قرن پیش اختراع شد - در سال 1970 توسط مارشان ادوارد هاف و تیم مهندسان خود از اینتل.

اولین پردازنده Hoff در فرکانس تنها 750 کیلوهرتز کار کرد.

البته ویژگی های اصلی پردازنده کامپیوتر امروز، البته، با رقم فوق قابل مقایسه نیست، "سنگ های کنونی" چند هزار بار قدرتمند از اجداد خود و قبل از آن بهتر است که خود را با وظایفی که تصمیم می گیرد آشنا کند.

بسیاری از مردم بر این باورند که پردازنده ها می توانند "فکر کنند". ما باید بلافاصله بگویم که نه سهام حقیقت وجود دارد. هر پردازنده رایانه شخصی فوق العاده قدرتمند شامل تعدادی از ترانزیستورها است - سوئیچ های عجیب و غریب که یک تابع واحد را انجام می دهند - سیگنال را بیشتر یا متوقف کنید. انتخاب بستگی به ولتاژ سیگنال دارد.

اگر از طرف دیگر به آن نگاه کنید، می توان آن را دیده می شود که از طریق آن ریزپردازنده متشکل از آن است، و از ثبت نام - سلول های پردازش اطلاعات تشکیل شده است.

برای پیوند "سنگ" با بقیه دستگاه های رایانه شخصی، یک جاده ویژه با سرعت بالا به نام "اتوبوس" استفاده می شود. در آن با سرعت رعد و برق، سیگنال های الکترومغناطیسی کوچک "پرواز". این اصل عملیات پردازنده کامپیوتر یا لپ تاپ است.

دستگاه ریزپردازنده

پردازنده کامپیوتر چگونه است؟ در هر ریزپردازنده، می توانید 3 جزء را برجسته کنید:

1. هسته پردازنده (در اینجا این است که تقسیم صفر و واحدها رخ می دهد)؛
2. حافظه پنهان یک درایو اطلاعات کوچک به طور مستقیم در داخل پردازنده است؛
3. Coprocessor یک مرکز مغز ویژه هر پردازنده است که در آن عملیات پیچیده تر رخ می دهد. همچنین با فایل های چند رسانه ای کار می کند.

مدار پردازنده کامپیوتر در نسخه ساده به شرح زیر است:

یکی از شاخص های اصلی ریزپردازنده، فرکانس ساعت است. این نشان می دهد که چند ساعت "سنگ" در هر ثانیه مرتکب می شود. قدرت پردازنده کامپیوتر بستگی به کل شاخص های بالا دارد.

لازم به ذکر است که برخی از راه اندازی موشک ها و کار ماهواره ها توسط میکروپروسسورها به رهبری میکروپروسسورها با فرکانس ساعت هزاران بار کمتر از یکی با "همتایان" امروز منجر شد. و اندازه یک ترانزیستور 22 نانومتر است، بین لایه ترانزیستورها تنها 1 نانومتر است. برای مرجع، 1 نانومتر ضخامت 5 اتم است!

حالا شما می دانید که پردازنده کامپیوتر مرتب شده است و برخی از موفقیت ها دانشمندان را که بر روی شرکت های کامپیوتری شخصی کار می کنند، به دست آوردند.

کامپیوتر شخصی شامل انواع اجزای متصل شده در سیستم یکپارچه. تعامل و کنترل بین آنها به دلیل پردازنده مرکزی انجام می شود، نقش مغز الکترونیکی کامپیوتر را انجام می دهد. بدون آن، هر تکنیک، چه لپ تاپ، یک قرص یا بلوک سیستم - شمع آهن است. بیایید جزئیات بیشتری را دقیق تر ببینیم که چگونه پردازنده مرکزی کامپیوتر کار می کند و ساختار آن چیست.

قبل از تعویض به توجه به ویژگی های کلیدی CPU، لازم است بدانید که چه اتفاقی می افتد. پردازنده های مرکزی یا پردازنده ها، همانطور که آنها به خارج از کشور نامیده می شوند و به معیارهای زیر تقسیم می شوند.

قدرت:

• مدل های ضعیف و تک هسته ای وجود دارد، تولید آن متوقف می شود و تنها می تواند پس از جستجو های طولانی خریداری شود؛
• مدل های متوسط \u200b\u200bو قدرتمند از 2 تا 16 هسته؛

با توجه به روش کاربرد کاربرد:

1. بازی؛
2. سرور؛
3. بودجه؛

توسط سازنده شرکت:

• پردازنده مرکزی OT. شرکت های اینتل;
• CPU از AMD؛

توجه داشته باشید! علاوه بر پردازنده اینتل و AMJED، محصولاتی که تحت مارک های شرکت های دیگر تولید می شوند، عرضه می شود، اما آنها تقاضای کمی دارند، بخش کوچکی از کل حجم کالاها در بازار آهن کامپیوتر را تشکیل می دهند.

بسیاری از کاربران به اشتباه معتقدند که محصولات اینتل تنها با عنوان AMD متفاوت است، اما این دور از آن است. ساختار هر پردازنده مرکزی تولید شده تحت علامت تجاری این شرکت ها به طور قابل توجهی متفاوت از رقبا است. با تشکر از این، آنها دارای مزایا و معایب خود هستند. به عنوان مثال، محصولات اینتل با ویژگی های مثبت زیر به دست می آید که از پردازنده های مرکزی AMD بهره مند می شوند که پردازنده های مرکزی خود را تشخیص می دهند:

1. اکثر تولید کنندگان محصولات کامپوننت برای رایانه های شخصی محصولات خود را تحت استانداردهای CPU از اینتل سفارشی می کنند؛
2. در طول عملیات مصرف انرژی کمتر، کاهش بار در سیستم؛
3. هنگامی که با یک برنامه کار می کنید، سرعت بیشتری را نشان می دهد؛
4. بهترین انتخاب برای بازی ساخت بلوک های سیستم؛

محصولات AMD همچنین دارای تعدادی از ویژگی های هستند که به آنها اجازه می دهد تا به طور فعال در بازار آهن کامپیوتر شرکت کنند:

• در مقایسه با CPU تولید اینتل، پردازنده های مرکزی از AMD دارای عملکرد اورکلاکینگ، افزایش قدرت اولیه تا 20٪؛
• بهترین ارزش برای قیمت و کیفیت کالا؛
• هسته های گرافیکیتعبیه شده در CPU، فرصت های بزرگی از اینتل داشته باشید، به شما این امکان را می دهد که سریعتر با ویدیو کار کنید.

شرح پردازنده مرکزی

بنابراین، با انواع CPU و ویژگی های متمایز آنها، ما متوجه شدیم، وقت آن رسیده است تا به توضیحات محصول حرکت کند و آنچه را که آن را دارد، بفهمید. برای سادگی درک، آن را برای چندین نقطه شکستن، برجسته آن ویژگی های کلیدی محصولات:

1. تخصیص CPU؛
2. ساختار آن؛
3. ویژگی های اساسی؛

با کمک آنها، ما درک می کنیم که چگونه پردازنده کار می کند و چگونه تنظیم شده است.

هدف

وظیفه اصلی هر CPU اجرای فرآیندهای محاسباتی است که دستگاه ها به مجموعه ای از دستورات مورد نیاز برای اعدام منتقل می شوند. دستورات در PC RAM واقع شده اند و CPU به طور مستقیم از آن خواندند. بر این اساس، قدرت محاسباتی پردازنده بالاتر است، بیشتر سیستم کل سیستم را دارد.

ساخت

ساختار کلی هر پردازش مرکزی شامل بلوک های زیر است:

1. بلوک رابط؛
2. بلوک عملیاتی؛

بلوک رابط شامل اجزای زیر است:

• آدرس ثبت نام؛
• ثبت های حافظه که در آن کدهای دستورات منتقل شده ذخیره می شود، اعدام که در آینده نزدیک برنامه ریزی شده است؛
• دستگاه های کنترل - با دستورات کنترل کمک خود تشکیل می شود، که بعدا توسط پردازنده انجام می شود؛
• مدارهای کنترل مسئول عملیات پورت ها و لاستیک های سیستم؛

واحد عملیاتی شامل موارد زیر است:

1. حافظه ریزپردازنده متشکل از: ثبت های بخش، ثبت ثبت نام، ثبت نام همه منظوره و ثبت نام تعداد تیم ها؛
2. دستگاه منطقی ریاضی با آن، اطلاعات به مجموعه ای از عملیات منطقی یا محاسباتی تفسیر می شود؛

توجه داشته باشید! واحد عملیاتی و بلوک رابط در حالت موازی عمل می کند، اما بخش رابط یک گام در جلو است، ضبط بلوک ثبت نام فرماندهی، که بعدا توسط بخش عملیاتی انجام می شود.

اتوبوس سیستم برای انتقال سیگنال ها از پردازنده مرکزی به سایر اجزای دستگاه عمل می کند. با هر نسل جدید، ساختار پردازنده کمی تغییر می کند و آخرین تحولات بسیار متفاوت از پردازنده های اول مورد استفاده در سپیده دم از تشکیل تکنولوژی کامپیوتر است.

مشخصات

ویژگی های هر پردازنده مرکزی تاثیر زیادی بر سرعت دارد عناصر فردی سیستم ها و تمام دستگاه های پیچیده به طور کلی. در میان ویژگی های اصلی که بر پارامترهای عملکرد تاثیر می گذارد، متمایز هستند:

• فرکانس ساعت؛ برای پردازش یک قطعه از داده های منتقل شده در داخل کامپیوتر، یک دوره زمانی لازم است. از اینجا این است که فرکانس ساعت CPU خریداری شده بالاتر است، سریعتر دستگاه پردازش آرایه های بزرگ اطلاعات را پردازش می کند. فرکانس ساعت در مگا هرتز اندازه گیری می شود. یک مگا هرتز معادل 1 میلیون ساعت در ثانیه است. مدل های قدیمی دارای فرکانس کوچکی بودند، زیرا سرعت کار بسیار مورد نظر بود. مدل های مدرن دارای شاخص های فرکانس بزرگ هستند، به شما این امکان را می دهد که به سرعت پردازش و انجام مجموعه های پیچیده ترین دستورات را انجام دهید.
• تخلیه؛ اطلاعاتی که برای پردازش پردازنده در نظر گرفته شده است، از طریق لاستیک های خارجی به آن می رسد. مقدار داده ها بستگی به میزان داده ها در یک زمان دارد. این بر سرعت تاثیر می گذارد. مدل های قدیمی 16 تخلیه بود و مدرن 32 یا 64 تخلیه داشت. 64. سیستم تخلیه امروزه پیشرفته ترین و در حال توسعه است. محصولات نرم افزاری و دستگاه ها
• حافظه پنهان - حافظه؛ برای افزایش بهره برداری از دستگاه در رایانه استفاده می شود، ایجاد یک منطقه بافر یک کپی از آخرین مجموعه ای از داده های پردازش شده توسط پردازنده را ذخیره می کند. این باعث می شود که در صورت لزوم، بدون نیاز به صرف وقت برای تجدید نظر، امکان انجام عملیات مشابه را انجام دهید حافظه مشترک کامپیوتر شخصی.
• سوکت اتصال دستگاه به مادربرد. نسل های مختلف پردازنده ها، مانند مادربرد سوکت های پشتیبانی شده خود را دارند. باید هنگام خرید باید مورد توجه قرار گیرد. تولید کنندگان مختلف سوکت نیز متفاوت از یکدیگر هستند.
• عامل فرکانس داخلی؛ پردازنده و مادربرد در فرکانس های مختلف عمل می کنند و همگام سازی یکدیگر یک ضریب فرکانس هستند. پایه یا مرجع فرکانس کار مادربرد، که با ضریب شخصی CPU ضرب می شود، در نظر گرفته می شود.

از ویژگی های جانبی، به طور مستقیم مربوط به تکنولوژی تولید، برجسته شدن گرما و تعداد انرژی مصرف شده در طول عملیات. دستگاه های قدرتمند بسیاری از گرما را تخصیص می دهند و در طول عملیات نیاز به خوراک بیشتری دارند. برای کار کامل خود، سیستم های خنک کننده کمکی استفاده می شود.

در حال حاضر پر از اطلاعات در اینترنت در موضوع پردازنده ها است، شما می توانید یک دسته از مقالات در مورد چگونگی کار آن، که در آن ثبت، ده ها، وقفه ها، و غیره را پیدا کنید، به طور عمده به آنها اشاره می شود ... اما یک فرد آشنا نیست با تمام این اصطلاحات و مفاهیم به اندازه کافی دشوار است. پرواز "برای درک فرایند درک، و شما باید با یک کوچک شروع کنید - یعنی از درک ابتدایی چگونه پردازنده مرتب شده و از آن بخش عمده ای از آن تشکیل شده است.

بنابراین، اگر شما جدا کنید، در داخل ریزپردازنده چه خواهد بود:

دیجیتال 1 مشخص شده است سطح فلز (پوشش) ریزپردازنده، خدمت به حذف گرما و محافظت در برابر صدمه مکانیکی آنچه پشت این درب است (من در داخل پردازنده غذا می خورم).

در شماره 2 - کریستال خود را بر روی این واقعیت است که مهم ترین و گران ترین در تولید بخشی از ریزپردازنده است. با تشکر از این کریستال است که تمام محاسبات رخ می دهد (و این عملکرد اصلی پردازنده است) و آنچه که آن را سخت تر از کامل است - قدرتمند تر از پردازنده به دست آمده و گران تر است. کریستال از سیلیکون ساخته شده است. در واقع، فرایند تولید بسیار پیچیده است و شامل ده ها گام، بیشتر در این ویدیو:

شکل 3 - یک زیرمجموعه ویژه Textolite که تمام قسمت های دیگر پردازنده متصل است، و همچنین نقش سایت تماس را بازی می کند - در سمت معکوس آن وجود دارد تعداد زیادی از "امتیازات" طلایی، مخاطبین هستند (در شکل کمی قابل مشاهده است). با تشکر از سایت تماس (Substrate)، تعامل نزدیک با کریستال تضمین شده است، به طور مستقیم حداقل به نحوی بر روی کریستال تاثیر نمی گذارد.

LID (1) به بستر (3) با استفاده از چسب مقاوم در برابر درجه حرارت بالا متصل می شود. شکاف هوایی بین کریستال (2) و درب وجود ندارد، محل آن توسط خمیر حرارتی اشغال شده است، زمانی که از آن منجمد شده است، آن را "پل" بین کریستال پردازنده و درب، که بسیار تضمین می شود خروجی گرما خوب.

کریستال با استفاده از لحیم کاری و مهر و موم متصل به بستر متصل شده است، مخاطبین Substrate به مخاطبین کریستال متصل می شوند. در این رقم، به وضوح به وضوح به عنوان اتصال مخاطبین کریستال با مخاطبین بستر با استفاده از سیم کشی بسیار نازک (در عکس 170x افزایش می یابد) نشان داده شده است.

به طور کلی، دستگاه پردازنده تولید کنندگان مختلف و حتی مدل های یک تولید کننده می تواند تا حد زیادی متفاوت باشد. ولی طرح طرح ریزی کار باقی می ماند - هر کس دارای یک بستر تماس، یک کریستال (یا چندین، واقع در یک مورد) و پوشش فلزی برای حذف گرما است.

بنابراین به عنوان مثال، بستر تماس به نظر می رسد پردازنده اینتل پنتیوم 4 (پردازنده به پایان خواهد رسید):

شکل مخاطبین و ساختار محل آنها بستگی به پردازنده و هیئت مدیره کامپیوتر کامپیوتر (سوکت باید هماهنگ باشد). به عنوان مثال، در شکل فقط بالای مخاطبین از پردازنده بدون "پین"، به عنوان پین به طور مستقیم در سوکت مادربرد است.

و وضعیت دیگر جایی است که "پین" مخاطب به طور مستقیم از بستر تماس است. این ویژگی به طور عمده برای پردازنده های AMD مشخص است:

همانطور که در بالا ذکر شد، دستگاه مدل های مختلف پردازنده های یک تولید کننده ممکن است متفاوت باشد، قبل از اینکه ما یک مثال روشن باشد - یک پردازنده چهار هسته ای هسته اینتل 2 Quad، که اساسا 2 پردازنده خط دو هسته ای دو هسته ای دو هسته ای است که در یک مورد ترکیب شده است:

مهم! تعداد کریستال ها در داخل پردازنده و تعداد هسته های پردازنده یکسان نیست.

در مدل های مدرن پردازنده های اینتل، 2 کریستال (تراشه) در یک بار مناسب است. تراشه دوم، هسته گرافیک پردازنده است، در اصل، نقش ساخته شده در پردازنده کارت گرافیک، حتی اگر هیچ کارت تصویری در سیستم وجود نداشته باشد، هسته گرافیکی نقش یک کارت گرافیک و کاملا قدرتمند را فرض می کند ( در برخی از مدل های پردازنده، قدرت محاسباتی هسته های گرافیکی به شما اجازه می دهد تا بازی های مدرن را در تنظیمات گرافیکی متوسط \u200b\u200bبازی کنید).

این همه است دستگاه ریزپردازنده مرکزیبه طور خلاصه البته.

پردازنده بخش اصلی هر دستگاه کامپیوتری است. اما بسیاری از کاربران یک ایده بسیار ضعیف از آنچه پردازنده در کامپیوتر است و چه عملکرد آن را انجام می دهد. گرچه ب دنیای مدرن این اطلاعات مهم است، دانستن اینکه بسیاری از تصورات غلط جدی را می توان اجتناب کرد. اگر می خواهید بیشتر در مورد تراشه یاد بگیرید که عملکرد کامپیوتر شما را فراهم می کند، به آدرس دعوت شده اید. از این مقاله شما می دانید که پردازنده مورد نیاز است و چگونه بر عملکرد کل دستگاه تاثیر می گذارد.

یک پردازنده مرکزی چیست؟

که در این مورداین یک پردازنده مرکزی است. پس از همه، به عنوان مثال، یکی دیگر از پردازنده های ویدئویی وجود دارد.

پردازنده مرکزی بخش اصلی رایانه است که یک واحد الکترونیکی یا یک مدار یکپارچه است. این دستورالعمل ماشین را انجام می دهد، یا کد برنامه، و اساس دستگاه سخت افزاری است.

صحبت کردن آسان تر، این قلب و مغز کامپیوتر است. به لطف او است که هر چیز دیگری کار می کند، جریان داده ها را پردازش می کند و کار تمام قطعات را کنترل می کند سیستم مشترک.

اگر به طور فیزیکی به پردازنده نگاه کنید، آن را نشان می دهد یک صفحه کوچک کوچک مربع. این دارای اندازه های کوچک و بالا با یک درب فلزی پوشیده شده است.

بخش پایین تر تراشه توسط مخاطبین اشغال شده است که از طریق آن چیپ ست انجام می شود و با بقیه سیستم ارتباط برقرار می کند. باز کردن پوشش واحد سیستم کامپیوتر شما، شما می توانید به راحتی یک پردازنده را پیدا کنید اگر تنها توسط سیستم خنک کننده بسته شده است.

تا کنون، CPU دستور مربوطه را نمی دهد، کامپیوتر قادر نخواهد بود حتی ساده ترین عملیات را اجرا کند، به عنوان مثال، دو عدد را کاهش می دهد. هر آنچه که می خواهید بر روی کامپیوتر خود پیاده سازی کنید، هر گونه اقدام به درخواست تجدید نظر به پردازنده کمک می کند. به همین دلیل است که او جزء مهمی از کامپیوتر است.

پردازنده های مرکزی مدرن قادر به مقابله با وظایف اصلی خود هستند، بلکه می توانند کارت گرافیک را نیز جایگزین کنند. تراشه های جدید با یک مکان جداگانه تعیین شده برای انجام وظایف یک کنترل کننده ویدئویی تولید می شوند.

این کنترل کننده ویدیو تمام مراحل لازم اساسی را که از کارت گرافیک مورد نیاز است، انجام می دهد. به عنوان یک حافظه ویدئویی، RAM استفاده می شود. اما لازم نیست اشتباه نکنید که یک پردازنده قدرتمند قدرتمند بتواند به طور کامل کارت گرافیک را جایگزین کند.

زوج طبقه متوسط کارت های ویدئویی کنترل کننده ویدئو پردازنده را به مراتب پشت سر می گذارد. بنابراین، نسخه کامپیوتر بدون کارت گرافیک مناسب است به جز دستگاه های اداری که هیچ کدام از آنها را انجام نمی دهند وظایف پیچیدهمربوط به گرافیک

در چنین مواردی، واقعا ممکن است ذخیره شود. پس از همه، شما می توانید به سادگی پردازنده را با یک کنترلر ویدئویی خوب چیپرس کنید و پول را در کارت گرافیک صرف نکنید.

چگونه پردازنده کار می کند

به نظر می رسد که چنین پردازنده ای را مرتب کرده است. اما چگونه کار می کند؟ این یک فرآیند طولانی و پیچیده است، اما اگر شما آن را کشف کنید، همه چیز به اندازه کافی آسان است. اصل بهره برداری از پردازنده مرکزی می تواند در مراحل در نظر گرفته شود.

اول، این برنامه به RAM بارگیری می شود، از جایی که تمام اطلاعات لازم کشیده شده و مجموعه ای از دستورات اجباری برای انجام واحد کنترل پردازنده است. سپس تمام این اطلاعات به حافظه بافر، به اصطلاح پردازنده ذخیره می شود.

از buffer می آید اطلاعاتی است که به دو نوع تقسیم می شود: دستورالعمل ها و ارزش ها. و کسانی که به ثبت می روند. ثبت نام ها سلول های حافظه ساخته شده در چیپ ست هستند. آنها همچنین دارای دو نوع هستند، بسته به نوع اطلاعاتی که دریافت می کنند: دستورالعمل های فرماندهی و ثبت داده ها.

یکی از اجزای CPU یک دستگاه منطقی محاسباتی است. این در انجام تحولات اطلاعاتی با استفاده از محاسبات ریاضی و منطقی مشغول به کار است.

در اینجا این است که داده ها از ثبت نام ها سقوط می کنند. پس از آن، دستگاه منطقی ریاضی داده های دریافت شده را می خواند و دستورات را اجرا می کند که برای پردازش اعداد در پایان ضروری است.

در اینجا ما منتظر یک تقسیم دوباره هستیم. نتایج نهایی به پایان رسید و ناتمام تقسیم می شود. آنها به ثبت نام ها می روند و ثبت نام در حافظه بافر به پایان رسید.

پردازنده پول نقد شامل دو سطح اصلی است: بالا و پایین. آخرین دستورات و داده ها به حافظه پنهان بالا ارسال می شود و کسانی که استفاده نمی شوند، به پایین بروید.

به عبارت دیگر، تمام اطلاعات در سطح سوم به دوم منتقل می شود، به نوبه خود، داده ها به اولین بار می روند. و داده های غیر ضروری بر خلاف به سطح پایین تر ارسال می شود.

پس از چرخه محاسباتی، نتایج آن دوباره به RAM رایانه ثبت می شود. این اتفاق می افتد به طوری که حافظه پنهان پردازنده مرکزی منتشر شود و برای عملیات جدید در دسترس است.

اما گاهی اوقات شرایطی وجود دارد که حافظه بافر به طور کامل تکمیل شود، و هیچ جایی برای عملیات جدید وجود ندارد. در این مورد، داده هایی که در حال حاضر استفاده نمی شود در حافظه عملیاتی یا حافظه پردازنده پایین تر است.

انواع پردازنده ها

با درک اصل کار CPU، زمان آن بود که انواع مختلفی از انواع مختلف را مقایسه کنیم. بسیاری از انواع پردازنده. هر دو مدل تک هسته ای ضعیف و دستگاه های قدرتمند با هسته های متعدد وجود دارد. کسانی هستند که به طور انحصاری برای کار اداری در نظر گرفته شده اند و چنین چیزی برای بازی های مدرن مورد نیاز است.

در حال حاضر دو سازنده اصلی پردازنده وجود دارد - این AMD و اینتل است. این آنها کسانی هستند که بیشترین و در تراشه های تقاضا را تولید می کنند. باید درک شود که تفاوت بین تراشه های این دو شرکت تعداد هسته ها یا عملکرد کلی نیست، بلکه در معماری است.

به عبارت دیگر، محصولات این دو شرکت با توجه به اصول مختلف ساخته شده است. و هر خالق دارای نوع خاصی از پردازنده خود است، داشتن یک ساختار متفاوت از یک رقیب.

لازم به ذکر است که هر دو گزینه دارای نقاط قوت و ضعف خود هستند. به عنوان مثال، اینتل توسط چنین تعریف شده است دارای امتیاز :

• هزینه های انرژی کمتر؛
• اکثر سازندگان آهن بر تعامل با پردازنده های اینتل متمرکز هستند؛
• در بازی های عملکرد بالا؛
• اینتل آسان تر برای ارتباط با رم کامپیوتر است؛
• عملیات اجرا شده با تنها یک برنامه سریعتر بر روی اینتل انجام می شود.

در عین حال، آنها نیز وجود دارد معاینه :

• به عنوان یک قاعده، هزینه چیپست های اینتل گران تر از یک AMD آنالوگ؛
• هنگام کار با برنامه های سنگین چندگانه، بهره وری سقوط می کند؛
• هسته های گرافیکی ضعیف تر از یک رقیب هستند.

AMD در موارد زیر متفاوت است مزایای:

• نسبت قیمت و کیفیت بسیار مناسب تر؛
• قادر به اطمینان از عملکرد قابل اعتماد کل سیستم؛
• یک فرصت برای پراکنده شدن پردازنده وجود دارد، افزایش قدرت آن 10-20٪؛
• هسته های گرافیکی یکپارچه قوی تر.

با این حال، AMD پایین تر از پارامترهای زیر است:

• تعامل با RAM بدتر می شود؛
• برق بیشتر در کار پردازنده صرف می شود؛
• فرکانس کار در سطوح دوم و سوم حافظه بافر در زیر؛
• در عملکرد بازی در زیر.

اگرچه مزایا و معایب آنها، شرکت ها همچنان تولید می کنند بهترین پردازنده ها. شما می توانید انتخاب کنید که کدام یک برای شما ترجیح داده می شود. پس از همه، قطعا قطعا می گویند که یک شرکت بهتر از دیگری است.

ویژگی های اصلی

بنابراین، ما قبلا متوجه شده ایم که یکی از ویژگی های اصلی پردازنده، توسعه دهنده آن است. اما تعدادی از پارامترهایی وجود دارد که شما باید هنگام خرید بیشتر توجه بیشتری کنید.

بیایید دور از نام تجاری نباشیم و اشاره کنیم که مجموعه ای از تراشه های مختلف وجود دارد. هر سازنده قوانین خود را در دسته های مختلف قیمت ایجاد شده برای وظایف مختلف راه اندازی می کند. یکی دیگر از پارامتر مجاور معماری CPU است. در حقیقت، این اندام های داخلی او است که تمام کارهای تراشه بستگی دارد.

نه واضح ترین، اما پارامتر بسیار مهم یک سوکت است. واقعیت این است که در پردازنده خود سوکت باید با لانه مربوطه بر روی مادربرد هماهنگ شود.

در غیر این صورت، شما نمی توانید این دو جزء اصلی هر کامپیوتر را ترکیب کنید. بنابراین، هنگام مونتاژ یک واحد سیستم، شما باید یک مادربرد بخرید و به دنبال چیپ ست زیر آن هستید، یا برعکس.

اکنون زمان آن است که مشخص شود که کدام ویژگی های پردازنده بر عملکرد آن تاثیر می گذارد. بدون شک، اصلی اصلی آن فرکانس ساعت است. این مقدار عملیاتی است که می تواند در یک واحد زمان مشخص انجام شود.

این شاخص در مگا هرتز اندازه گیری می شود. پس فرکانس ساعت تراشه چیست؟ از آنجایی که تعداد عملیات را برای یک زمان خاص نشان می دهد، دشوار است حدس بزنید که سرعت عملکرد دستگاه بستگی به آن دارد.

یکی دیگر از شاخص های مهم، حجم حافظه بافر است. همانطور که قبلا ذکر شد، این اتفاق می افتد بالا و پایین. همچنین بر عملکرد پردازنده تاثیر می گذارد.

CPU ممکن است یک یا چند هسته باشد. مدل های چند هسته ای گران تر هستند. اما تعداد هسته ها چه چیزی را تحت تاثیر قرار می دهد؟ این ویژگی قدرت دستگاه را تعیین می کند. هسته های بیشتر، دستگاه قدرتمند تر است.

خروجی

پردازنده مرکزی نه تنها یکی از مهمترین ها را بازی می کند، بلکه می تواند نقش اصلی را در رایانه ای نیز بگوید. از او این است که عملکرد کل دستگاه به آن بستگی دارد، و همچنین وظایفی که ممکن است از آن استفاده شود.

اما این بدان معنا نیست که لازم است که بخشی از پردازنده قدرتمند برای کامپیوتر متوسط \u200b\u200bباشد. مدل مطلوب را انتخاب کنید که نیازهای شما را برآورده کند.

شما این خطوط را از گوشی های هوشمند، رایانه لوحی یا رایانه خود می خوانید. هر یک از این دستگاه ها بر اساس ریزپردازنده است. ریزپردازنده "قلب" هر دستگاه کامپیوتری است. انواع مختلفی از ریزپردازنده ها وجود دارد، اما همه آنها همان وظایف را حل می کنند. امروز ما در مورد چگونگی کار پردازنده و چه وظایفی انجام می دهیم صحبت خواهیم کرد. در نگاه اول، همه اینها به نظر می رسد واضح است. اما بسیاری از کاربران علاقه مند به درک دانش خود را از مهمترین مولفه، ارائه عملکرد کامپیوتر. ما در مورد چگونگی تکنولوژی مبتنی بر منطق ساده دیجیتال یاد می گیریم که کامپیوتر شما نه تنها برای حل وظایف ریاضی، بلکه همچنین یک مرکز سرگرمی است. مانند دو رقم - یک واحد و صفر - به بازی ها و فیلم های رنگارنگ تبدیل می شوند؟ بسیاری از این پرسش ها بارها و بارها از این سوال پرسیدند و خوشحال خواهند شد که پاسخ را دریافت کنند. پس از همه، حتی در قلب اخیرا، ما پردازنده AMD جگوار، که در آن آخرین کنسول های بازی مبتنی بر، منطق باستانی مشابه است.

در ادبیات زبان انگلیسی، ریزپردازنده اغلب CPU (واحد پردازش مرکزی، [تک] توسط ماژول پردازنده مرکزی نامیده می شود). دلیل چنین نامی این واقعیت است که پردازنده مدرن یک تراشه واحد است. اولین ریزپردازنده در تاریخ بشر توسط شرکت در دوردست 1971 ایجاد شد.

نقش اینتل در تاریخ صنعت ریزپردازنده

این در مورد مدل اینتل 4004 است. این قدرتمند نبود و تنها می توانست اقدامات افزودن و تفریق را انجام دهد. در عین حال، او می تواند تنها چهار بیت اطلاعات را اداره کند (یعنی 4 بیتی). اما برای زمان خود، ظاهر او یک رویداد مهم بود. پس از همه، کل پردازنده مناسب در یک تراشه. قبل از ظهور اینتل 4004، رایانه ها بر اساس کل مجموعه تراشه ها یا اجزای گسسته (ترانزیستور) بود. ریزپردازنده 4004 بر اساس یکی از اولین ماشین حساب قابل حمل است.

اولین ریزپردازنده رایانه های خانگی در سال 1974 اینتل 8080 تبدیل شده است. کل محاسبات کامپیوتر 8 بیتی در یک تراشه قرار گرفت. اما اعلامیه پردازنده اینتل 8088 واقعا مهم بود. این در سال 1979 ظاهر شد و از سال 1981 شروع به استفاده در اولین جرم کرد کامپیوترهای شخصی آی بی ام کامپیوتر

بعد، پردازنده ها شروع به توسعه و تبدیل قدرت کردند. هر کس که کمی با تاریخ صنعت ریزپردازنده آشنا است، به یاد می آورد که 80286 جایگزین 8088 شد. سپس 80386 تبدیل شد، به دنبال آن 80486 بود. سپس نسل های متعددی از پنتیوم ها: پنتیوم، پنتیوم II، III و پنتیوم 4 وجود داشت. تمام پردازنده های Intelovsky بر اساس ساختار پایه 8088 آنها سازگاری عقب مانده بودند. این به این معنی است که پنتیوم 4 می تواند هر قطعه ای از کد را برای 8088 پردازش کند، اما این کار را با سرعت افزایش می دهد حدود پنج هزار بار. از آن به بعد، نه سالها گذشت، اما آنها توانستند چند نسل دیگر از ریزپردازنده ها را تغییر دهند.

از سال 2004، اینتل شروع به ارائه پردازنده های چند هسته ای کرده است. تعداد ترانزیستورهای مورد استفاده در آنها میلیون ها نفر افزایش یافته است. اما حتی در حال حاضر پردازنده موضوع است قوانین عمومیکه برای تراشه های اولیه ایجاد شده است. جدول نشان دهنده تاریخ ریزپردازنده های اینتل تا سال 2004 (شامل) است. ما برخی از توضیحات را برای آنچه شاخص های منعکس شده در آن انجام می دهیم، توضیح خواهیم داد:

• نام. مدل پردازنده
• تاریخ (تاریخ) سالی که پردازنده برای اولین بار معرفی شد. بسیاری از پردازنده ها چندین بار تکرار شدند، هر بار که فرکانس ساعت آنها افزایش یافت. بنابراین، اصلاح بعدی تراشه را می توان حتی چند سال پس از آنکه اولین نسخه در بازار ظاهر شد، دوباره اعلام کرد
• ترانزیستورها (تعداد ترانزیستورها). تعداد ترانزیستورها در تراشه. شما می توانید ببینید که این شاخص به طور پیوسته افزایش یافته است
• میکرون ها (عرض در میکرون ها). یک میکرون برابر یک میلیون متر است. مقدار این شاخص توسط ضخامت بهترین سیم در تراشه تعیین می شود. برای مقایسه، ضخامت موی انسان 100 میکرون است
• سرعت ساعت (فرکانس ساعت). حداکثر سرعت پردازنده
• عرض داده ها "Betness" دستگاه پردازشگر ریاضی و منطقی (Alu، Alu). Alu 8 بیتی می تواند کسر، کسر، ضرب و انجام اقدامات دیگر بیش از دو عدد 8 بیتی باشد. 32 بیتی Alu می تواند با تعداد 32 بیتی کار کند. برای دو عدد 32 بیتی، هشت بیتی Alu، شما باید چهار دستورالعمل را اجرا کنید. 32 بیتی Alu با این کار برای یک دستورالعمل مقابله خواهد کرد. در بسیاری از موارد (اما نه در همه) موارد عرض تایر خارجی داده ها با "Bitency" Allu همخوانی دارند. پردازنده 8088 دارای 16 بیتی Alu بود، اما یک اتوبوس 8 بیتی. برای اواخر پنتیوم ها، وضعیت زمانی مشخص شد که تایر در حال حاضر 64 بیتی بود، و آلو هنوز 32 بیتی باقی ماند
• MIPS (میلیون ها دستورالعمل در هر ثانیه). به شما اجازه می دهد تا تقریبا برآورد عملکرد پردازنده را برآورده کنید. ریزپردازنده های مدرن، وظایف مختلفی را انجام می دهند که این شاخص مقدار اصلی خود را از دست می دهد و می تواند به طور عمده برای به دست آوردن قدرت محاسباتی چند پردازنده (در این جدول)

اتصال مستقیم بین فرکانس ساعت، و همچنین تعداد ترانزیستورها و تعداد عملیات انجام شده توسط پردازنده در یک ثانیه وجود دارد. به عنوان مثال، فرکانس ساعت پردازنده 8088 به 5 مگاهرتز رسید و بهره وری: تنها 0.33 میلیون عملیات در ثانیه است. به عبارت دیگر، اجرای یک دستورالعمل مورد نیاز حدود 15 ساعت پردازنده. در سال 2004، پردازنده ها می توانند دو دستورالعمل را برای یک ضرب و شتم انجام دهند. این بهبود با افزایش تعداد پردازنده ها در تراشه تضمین شد.

تراشه نیز یک microcircuit یکپارچه (یا به سادگی تراشه) نامیده می شود. اغلب این یک صفحه سیلیکونی کوچک و نازک است که ترانزیستورهای "چاپ شده" است. تراشه که طرف آن به دو و نیم سانتیمتر می رسد، ممکن است ده ها میلیون ترانزیستور داشته باشد. ساده ترین پردازنده ها می توانند مربع باشند با یک طرف فقط چند میلی متر. و این اندازه به اندازه کافی برای چند هزار ترانزیستور کافی است.

منطق ریزپردازنده

برای درک اینکه چگونه میکروپروسسور کار می کند، منطق که بر اساس آن است، و همچنین با زبان اسمبلر آشنا می شود. این زبان مادری ریزپردازنده است.

ریزپردازنده قادر به انجام یک مجموعه خاص از دستورالعمل های دستگاه (دستورات) است. عملیات این دستورات، پردازنده سه وظیفه اصلی را انجام می دهد:

• با کمک دستگاه منطقی ریاضی خود، پردازنده اقدامات ریاضی را انجام می دهد: علاوه بر، تفریق، ضرب و تقسیم. ریزپردازنده های مدرن به طور کامل از عملیات نقطه شناور پشتیبانی می کنند (با یک پردازنده محاسباتی خاص برای عملیات نقطه شناور)
• ریزپردازنده قادر به انتقال داده ها از یک نوع حافظه در دیگری است
• ریزپردازنده توانایی تصمیم گیری و بر اساس تصمیم گرفته شده توسط او، "پرش بیش از"، یعنی تغییر به اجرای مجموعه ای از دستورات جدید

ریزپردازنده شامل:

• آدرس اتوبوس (اتوبوس آدرس). عرض این تایر می تواند 8، 16 یا 32 بیت باشد. این در ارسال آدرس در حافظه مشغول به کار است
• اتوبوس داده (اتوبوس داده): عرض 8، 16، 32 یا 64 بیت. این تایر می تواند داده ها را به حافظه ارسال کند یا آنها را از حافظه دریافت کند. هنگامی که آنها درباره "Biothe" پردازنده صحبت می کنند، ما در مورد عرض اتوبوس داده صحبت می کنیم
• RD (خواندن، خواندن) و کانال های WR (نوشتن، ضبط)، اطمینان از تعامل حافظه
• خط ساعت (تایر از پالس همگام سازی)، ارائه چرخه پردازنده
• تنظیم مجدد خط (پاک کردن تایر، بازنشانی اتوبوس)، تنظیم مجدد مقدار متر فرمان و راه اندازی مجدد اجرای دستورالعمل

از آنجا که اطلاعات بسیار پیچیده است، ما از این واقعیت ادامه خواهیم داد که عرض هر دو لاستیک - و آدرس و اتوبوس داده تنها 8 بیت است. و به طور خلاصه اجزای این ریزپردازنده نسبتا ساده را در نظر بگیرید:

• Registers A، B و C تراشه های منطقی برای ذخیره سازی داده های متوسط \u200b\u200bاستفاده می شود.
• آدرس Latch (آدرس قفل) قفسه ها A، B و C
• تیم متر است microcircuit منطقی (Latch) قادر به رشد ارزش هر واحد در یک مرحله (اگر آنها دستور مناسب را دریافت کرده اند) و بازنشانی مقدار (با توجه به دریافت فرمان متناظر)
• Alu (دستگاه حساب منطقی) را می توان بین تعداد 8 بیتی از عمل افزودن، تفریق، ضرب و تقسیم یا عمل به عنوان یک افزودنی معمولی انجام داد
• ثبت نام تست (ثبت نام تست) یک قفل مخصوص است که نتایج حاصل از عملیات مقایسه تولید شده توسط Allu را ذخیره می کند. معمولا Alu دو عدد را مقایسه می کند و تعیین می کند که آیا آنها برابر هستند یا یکی از آنها بیش از دیگری است. ثبت نام تست همچنین قادر به ذخیره بیت انتقال از عمل دوم Adder است. این ارزش ها را در طرح ماشه ذخیره می کند. در آینده، این مقادیر را می توان با رمزگشایی تیم ها برای تصمیم گیری استفاده کرد
• شش بلوک در نمودار به عنوان "حالت 3" مشخص شده است. این ها بافر مرتب هستند. بسیاری از منابع خروجی را می توان به سیم متصل کرد، اما بافر مرتب سازی اجازه می دهد تا تنها یکی از آنها (در یک زمان) برای انتقال ارزش: "0" یا "1". بنابراین، بافر مرتب سازی می تواند مقادیر را از بین ببرد یا منبع خروجی را قادر به انتقال داده ها داشته باشد
• دستورالعمل ثبت نام و رمزگشایی دستورالعمل (رمزگشایی دستورالعمل) تمام اجزای فوق را تحت کنترل نگه می دارد

نمودار خط خطوط کنترل رمزگشایی را نمایش نمی دهد، که می تواند به صورت "سفارشات" زیر بیان شود:

• "ثبت نام یک مقدار را وارد کنید در حال حاضر از تایر داده "
• "ثبت نام B ارزش را در حال حاضر از اتوبوس داده"
• "ثبت نام C برای گرفتن مقدار وارد شدن در لحظه ای از دستگاه ریاضی و منطقی"
• "فرماندهی فرماندهی ثبت نام برای پذیرش ارزش در حال حاضر از اتوبوس داده"
• "آدرس ثبت نام برای گرفتن مقدار ورود به داده های فعلی"
• "ثبت نام از دستورات برای پذیرش ارزش ناشی از اتوبوس داده"
• "فرماندهی متر برای افزایش ارزش [در واحد]"
• "ملاقات متر برای بازنشانی"
• "یکی از شش بافر مرتب سازی را فعال کنید" (شش خط کنترل جداگانه)
• "گزارش یک دستگاه حسابداری و منطقی، که جراحی برای انجام آن"
• "تست ثبت نام بیت های آزمون از آلو"
• "فعال کردن RD (کانال خواندن)"
• "فعال کردن WR (ضبط کانال)"

رمزگشایی های فرمان از ثبت نام تست، کانال هماهنگ سازی، و همچنین از دستور فرمان دریافت می کنند. اگر توضیح وظایف وظایف رمزگشایی دستورالعمل را ساده کنید، می توانیم بگوییم که این ماژول "می گوید" پردازنده ای است که باید در حال حاضر انجام شود.

ریزپردازنده حافظه

آشنایی با توجه به حافظه کامپیوتر و سلسله مراتب او، محتوای این بخش را بهتر درک می کند.

ما در بالا نوشتیم، ما در مورد لاستیک ها (آدرس و داده ها)، و همچنین در مورد کانال های خواندن (RD) و سوابق (WR) نوشتیم. این لاستیک ها و کانال ها به حافظه متصل می شوند: عملیات (RAM، RAM) و یک دستگاه ذخیره سازی ثابت (ROM، ROM). در مثال ما، یک ریزپردازنده در نظر گرفته شده است، عرض هر یک از لاستیک های آن 8 بیت است. این به این معنی است که قادر به انجام آدرس 256 بایت (دو تا هشتم درجه) است. در یک نقطه در زمان، می تواند از حافظه بخواند یا 8 بیت داده را در آن ضبط کند. فرض کنید که این ریزپردازنده ساده دارای 128 بایت از ROM (از آدرس 0) یا 128 بایت است حافظه دسترسی تصادفی (با شروع آدرس 128).

ماژول حافظه دائمی شامل یک بایت مجموعه ای خاص قبلا نصب شده است. تایر آدرس درخواست یک بایت خاص را به ROM، که باید به اتوبوس داده منتقل شود. هنگامی که کانال خواندنی (RD) وضعیت خود را تغییر می دهد، ماژول ROM، بایت داده های درخواست شده را ارائه می دهد. به این معناست که در این مورد فقط برای خواندن داده ها امکان پذیر است.

از RAM، پردازنده نه تنها می تواند اطلاعات را بخواند، بلکه قادر به نوشتن داده ها به آن است. بسته به اینکه آیا خواندن یا ضبط انجام می شود، سیگنال از طریق کانال خواندن (RD) یا از طریق کانال ضبط (WR) می آید. متأسفانه، RAM وابسته به انرژی است. هنگامی که قدرت را خاموش می کنید، تمام اطلاعات موجود در آن را از دست می دهد. به همین دلیل، کامپیوتر نیاز به یک دستگاه ذخیره سازی ثابت غیر انتفاعی دارد.

علاوه بر این، به لحاظ نظری، کامپیوتر می تواند بدون Non-Ram انجام دهد. بسیاری از میکروکنترلرها به شما این امکان را می دهند که بایت های لازم را به طور مستقیم به تراشه پردازنده منتقل کنید. اما بدون رام این کار غیرممکن است. در رایانه های شخصی، ROM سیستم ورودی پایه و خروجی (BSVB، BIOS، سیستم ورودی / خروجی پایه نامیده می شود) نامیده می شود. ریزپردازنده با اجرای دستورات موجود توسط او در BIOS آغاز می شود.

دستورات BIOS انجام آزمایش سخت افزار کامپیوتر، و سپس آنها را به دیزلی و بخش بوت را انتخاب کنید. این بخش بوت یک برنامه کوچک جداگانه ای است که بایوس برای اولین بار از دیسک می خواند و سپس در RAM قرار می گیرد. پس از آن، ریزپردازنده شروع به اجرای دستورات واقع در بخش بوت می کند. برنامه بخش بوت یک ریزپردازنده را گزارش می دهد که در مورد آن داده ها (در نظر گرفته شده برای اجرای پردازنده بعدی) باید از آن استفاده شود هارد دیسک در RAM این همان چیزی است که پردازنده سیستم عامل بارگیری می شود.

دستورالعمل های ریزپردازنده

حتی ساده ترین ریزپردازنده قادر به رسیدگی به مجموعه ای به اندازه کافی بزرگ است. مجموعه دستورالعمل ها نوعی از قالب است. هر یک از این تیم های آموزشی که به ثبت نام دانلود شده، ارزش خود را دارد. مردم به راحتی دنباله ای از بیت ها را به یاد نمی آورند، بنابراین هر دستورالعمل به عنوان یک کلمه کوتاه توصیف می شود، که هر کدام یک فرمان خاص را نشان می دهد. این کلمات شامل یک زبان مونتاژ پردازنده است. اسمبلر این کلمات را به ابزار کدهای دودویی ترجمه می کند.

ما لیستی از کلمات کلیدی زبان اسمبلر را برای یک پردازنده ساده شرطی ارائه می دهیم که به عنوان مثال به روایت ما می پردازیم:

• Loada Mem - دانلود (بار) ثبت نام از برخی از آدرس حافظه
• LoadB Mem - دانلود (بار) ثبت نام B از برخی از آدرس حافظه
• Conb Con - دانلود مقدار ثابت برای ثبت نام B
• SaveB Mem - ذخیره (ذخیره) ثبت نام ارزش B در حافظه در یک آدرس خاص
• Savec Mem - صرفه جویی (ذخیره) مقدار ثبت نام C در حافظه در یک آدرس خاص
• اضافه کردن - افزودن (اضافه کردن) مقادیر ثبت شده A و B. نتیجه اقدام صرفه جویی در ثبت C
• زیر کسر (تفریق) ثبت نام B از مقادیر ثبت نام A. نتیجه اقدام برای ذخیره در ثبت C
• Mul - ضرب (ضرب) مقادیر ثبت نام A و B. نتیجه اقدام صرفه جویی در ثبت C
• div - تقسیم (تقسیم) ارزش ثبت نام A به مقدار ثبت نام B. نتیجه اقدام برای ذخیره در ثبت نام C
• com - مقایسه (مقایسه) مقادیر ثبت نام ثبت نام A و B. نتیجه انتقال به ثبت نام تست
• پرش ADDR - پرش بیش از (پرش) به آدرس مشخص شده
• jeq addr - اگر شرایط برابر با ارزش های دو رجیستر راضی باشد، پرش بیش از (پرش) به آدرس مشخص شده
• JNEQ ADDR - اگر شرط برابری مقادیر دو ثبت نام انجام نشده باشد، پرش بیش از (پرش) به آدرس مشخص شده
• JG ADDR - اگر مقدار بیشتر باشد، پرش بیش از (پرش) به آدرس مشخص شده
• jge addr - اگر مقدار بزرگتر یا برابر باشد، پرش بیش از (پرش) به آدرس مشخص شده
• jl addr - اگر مقدار کمتر باشد، پرش بیش از (پرش) به آدرس مشخص شده
• JLE ADDR - اگر مقدار کمتر از یا برابر باشد، پرش بیش از (پرش) به آدرس مشخص شده
• توقف - توقف (توقف) اجرای

کلمات انگلیسی نشان دهنده اقدامات انجام شده در براکت ها در دسترس نیستند. بنابراین ما می بینیم که زبان اسمبلر (مانند بسیاری از زبان های برنامه نویسی دیگر) بر اساس زبان انگلیسی است، یعنی، بر اساس ابزارهای معمول ارتباط آن افرادی که فن آوری های دیجیتالی را ایجاد کرده اند.

ریزپردازنده در مثال محاسبه فاکتوریل کار می کند

کار میکروپروسسو را در یک مثال خاص از اجرای یک برنامه ساده که فاکتوریل را از شماره "5" محاسبه می کند، در نظر بگیرید. اول، من این کار را "در نوت بوک" حل خواهم کرد:

فاکتوریل از 5 \u003d 5! \u003d 5 * 4 * 3 * 2 * 1 \u003d 120

در زبان برنامه نویسی C، این قطعه کد انجام این محاسبات به نظر می رسد:

a \u003d 1؛ f \u003d 1؛ در حالی که (a

هنگامی که این برنامه کار خود را کامل می کند، متغیر F شامل یک مقدار فاکتوریل از پنج است.

کامپایلر C ترجمه شده است (یعنی این کد را به مجموعه ای از دستورالعمل های زبان مونتاژ ترجمه می کند. در پردازنده تحت بررسی، RAM با آدرس 128 شروع می شود، و حافظه ثابت (که شامل زبان اسمبلر) با آدرس 0. آغاز می شود. در نتیجه، در زبان این پردازنده این برنامه به نظر می رسد:

// فرض کنید که A در 128 // فرض کنید که f در 1290 conb 1 // a \u003d 1؛ 1 saveb 1282 conb 1 // f \u003d 1؛ 3 saveb 1294 loada 128 // if a\u003e 5 پرش به 175 conb 56 com7 JG 178 loada 129 // f \u003d f * a؛ 9 loadb 12810 mul11 savec 12912 loada 128 // a \u003d a + 1؛ 13 conb 114 add15 savec 12816 پرش 4 // حلقه بازگشت به IF17

در حال حاضر سوال زیر مطرح می شود: چگونه تمام این دستورات به حافظه دائمی نگاه می کنند؟ هر یک از این دستورالعمل ها باید به عنوان نماینده باشد اعداد دودویی. برای ساده کردن درک مواد، فرض کنید هر یک از دستورات زبان اسمبلر پردازنده تحت نظر یک شماره منحصر به فرد دارد:

• Loada - 1.
• loadb - 2
• CONB - 3.
• saveb - 4
• savec mem - 5
• اضافه کردن - 6
• زیر - 7
• Mul - 8.
• div - 9
• com - 10
• پرش ADDR - 11
• jeq addr - 12
• JNEQ ADDR - 13
• JG ADDR - 14
• jge addr - 15
• jl addr - 16
• JLE ADDR - 17
• توقف - 18

// فرض کنید که A در 128 // فرض کنید F در 129ADDR Machine Command / value0 3 // Conb 11 12 4 // Saveb 1283 1284 3 // Conb 15 16 4 // Saveb 1297 1298 1 // Loada 1289 12810 3 / / conb 511 512 10 // com13 14 // jg 1714 3115 1 // loada 12916 12917 2 // loadb 12818 12819 8 //// loadb 12818 12819 8 /// mul20 5 / savec 12921 12922 1 // loada 12823 12824 3 ///325 125 126 6 / / add27 5 // Savec 12828 12829 11 // پرش 430 831 18 // توقف

همانطور که متوجه شدید، هفت خط کد در زبان C به 18 خط در زبان اسمبلر تبدیل شد. آنها 32 بایت را در ROM گرفتند.

رمز گشایی

مکالمه درباره رمزگشایی باید با توجه به مسائل فلسفی آغاز شود. افسوس، نه همه شرایط کامپیوتر آنها رعایت یکپارچه در روسیه دارند. ترجمه اصطلاحات اغلب به صورت خود به خودی بود، و بنابراین همان اصطلاح انگلیسی را می توان به صورت چند گزینه به زبان روسی ترجمه کرد. بنابراین آن را با مهمترین جزء از منطق ریز پردازنده "رمزگشایی دستورالعمل" اتفاق افتاد. متخصصان کامپیوتر آن را و رمزگشایی تیم ها و دستورالعمل های رمزگشایی می نامند. هیچکدام از این نام ها را نمی توان نه بیشتر و نه کمتر "حق" از دیگری.

رمزگشایی فرمان برای ترجمه هر کد دستگاه به مجموعه ای از سیگنال ها مورد نیاز است، که منجر به اجزای مختلف ریزپردازنده می شود. اگر جوهر اعمال او را ساده تر کنید، می توان گفت که این او کسی است که "نرم" و "آهن" را هماهنگ می کند.

کار رمزگشای تیم را در مثال دستورالعمل افزودن، انجام افزودن علاوه بر این، در نظر بگیرید:

• در طول اولین چرخه پردازنده ساعت پردازنده، فرمان بارگیری می شود. در این مرحله، رمزگشایی فرمان ضروری است: بافر مرتب سازی برای متر فرمان فعال کنید؛ کانال خواندن را فعال کنید (RD)؛ قفل بافر مرتب سازی را فعال کنید تا داده های ورودی را به ثبت نام فرمان منتقل کنید
• در طول چرخه دوم فرکانس ساعت پردازنده، دستور ADD رمزگشایی شده است. در این مرحله، دستگاه منطقی ریاضی را اضافه می کند و مقدار را به ثبت نام C انتقال می دهد
• در طول چرخه سوم پردازنده پردازنده پردازنده، شمارنده فرمان ارزش آن را در هر واحد افزایش می دهد (از لحاظ نظری، این عمل با چرخه فعلی تقاطع می شود)

هر فرمان را می توان به عنوان مجموعه ای از عملیات متوالی انجام داد که در یک نظم خاص توسط اجزای ریزپردازنده دستکاری می شود. یعنی دستورالعمل های برنامه به طور کامل منجر می شود تغییرات فیزیکی: به عنوان مثال، تغییر موقعیت لچ. برخی از دستورالعمل ها ممکن است نیاز به تکمیل دو یا سه چرخه پردازنده داشته باشند. دیگر ممکن است حتی پنج یا شش سیکل نیاز داشته باشد.

ریزپردازنده ها: عملکرد و روند

تعداد ترانزیستورها در پردازنده عامل مهمی است که بر عملکرد آن تأثیر می گذارد. همانطور که قبلا نشان داده شده است، در پردازنده 8088، 15 چرخه فرکانس ساعت برای اجرای یک دستورالعمل مورد نیاز بود. و به منظور انجام یک عملیات 16 بیتی، حدود 80 دوره وجود داشت. بنابراین ضریب آلودگی این پردازنده مرتب شده است. ترانزیستورهای بیشتر و قدرتمندتر از چند برابر شدن Allu، بیشترین زمان پردازنده زمان برای یک زمان را دارد.

بسیاری از ترانزیستورها از تکنولوژی حمل و نقل پشتیبانی می کنند. به عنوان بخشی از معماری نوار نقاله، دستورالعمل های پوشش دهی جزئی انجام شده بر روی یکدیگر رخ می دهد. دستورالعمل ممکن است نیاز به اجرای آن را به طور کامل پنج چرخه داشته باشد، اما اگر پنج دستورات به طور همزمان توسط پردازنده پردازش شوند (در مراحل مختلف تکمیل)، به طور متوسط، یک چرخه ساعت Clock Clock برای اجرای یک دستورالعمل مورد نیاز است.

در بسیاری از پردازنده های مدرن، تیم های رمزگشایی تنها نیستند. و هر یک از آنها از نقاله پشتیبانی می کند. این اجازه می دهد تا شما را به انجام بیش از یک دستورالعمل برای یک ساعت پردازنده. برای پیاده سازی این تکنولوژی، یک مجموعه باور نکردنی از ترانزیستورها مورد نیاز است.

پردازنده های 64 بیتی

اگر چه توزیع انبوه پردازنده های 64 بیتی تنها چند سال پیش دریافت کرد، آنها نسبتا مدتها پیش وجود دارد: از سال 1992. هر دو اینتل و AMD در حال حاضر چنین پردازنده هایی را ارائه می دهند. 64 بیتی می تواند چنین پردازنده ای باشد که دارای یک دستگاه حسابداری 64 بیتی و منطق (Alu)، ثبت 64 بیتی و لاستیک های 64 بیتی است.

دلیل اصلی اینکه پردازنده ها نیاز به 64 بیت دارند این است که این معماری فضای آدرس را گسترش می دهد. پردازنده های 32 بیتی می توانند تنها دو یا چهار گیگابایت رم را به دست آورند. هنگامی که این ارقام به نظر می رسید غول پیکر بود، اما سال ها را گذراندیم و امروز هیچ کس هیچ کس را تعجب نخواهد کرد. چند سال پیش حافظه رایانه معمولی 256 یا 512 مگابایت بود. در آن روزها، محدودیت چهار مقیاس تنها از سرورها و ماشین های موجود در پایگاه های داده های بزرگ جلوگیری کرد.

اما خیلی سریع معلوم شد که حتی کاربران معمول گاهی اوقات دو یا حتی چهار گیگابایت رم را ندارند. پردازنده های 64 بیتی این محدودیت آزار دهنده نگران کننده نیست. فضای آدرس موجود برای آنها امروز به نظر می رسد بی پایان است: دو در بایت های شصت و چهارم، یعنی چیزی حدود یک میلیارد گیگابایت. در آینده قابل پیش بینی، چنین RAM غول پیکر پیش بینی نشده است.

اتوبوس آدرس 64 بیتی، و همچنین تایرهای داده های گسترده و با سرعت بالا مادربردهای مربوطه، به رایانه های 64 بیتی اجازه می دهد تا میزان ورود و خروجی داده ها را در روند تعامل با چنین دستگاه هایی افزایش دهند هارد و کارت گرافیک این فرصت های جدید به طور قابل توجهی عملکرد ماشین های محاسباتی مدرن را افزایش می دهد.

اما همه کاربران مزایای معماری 64 بیتی را نادیده می گیرند. لازم است، اول از همه، کسانی که در ویرایش ویدئو و عکس ها مشغول به کار هستند، و همچنین با تصاویر مختلف بزرگ کار می کند. کامپیوترهای 64 بیتی توسط خبرنگاران قدردانی می شوند بازی های کامپیوتری. اما کسانی که به سادگی با کامپیوتر ارتباط برقرار می کنند شبکه های اجتماعی و سوار بر فضاهای وب بله ویرایش فایل های متنی هیچ مزایای این پردازنده ها احتمالا فقط احساس نمی کنند.

بر اساس computer.howstuffworks.com