პერსონალური კომპიუტერი ძალიან რთული და მრავალმხრივია, მაგრამ თითოეულ სისტემაში ჩვენ ვნახავთ ყველა ოპერაციისა და პროცესების ცენტრს - მიკროპროცესორს. რა არის კომპიუტერული პროცესორი და რა არის ის მაინც?

ალბათ, ბევრი იქნება მოხარული, სწავლის რა მიკროპროცესორი პერსონალური კომპიუტერი შედგება. ეს თითქმის მთლიანად შედგება ჩვეულებრივი ქვების, ქანებისგან.

დიახ, ეს ასეა ... პროცესორი მოიცავს ნივთიერებებს, როგორიცაა, მაგალითად, სილიკონი იგივე მასალაა, საიდანაც ქვიშა და გრანიტის კლდეები შედგება.

Hoff პროცესორი

პირველი მიკროპროცესორი პერსონალური კომპიუტერიდან თითქმის ნახევარი საუკუნის წინ აღმოჩნდა - 1970 წელს მარშიან ედვარდ ჰოფსა და მისი ინჟინრების გუნდმა Intel- დან.

პირველი Hoff პროცესორი მუშაობდა სიხშირეზე მხოლოდ 750 KHz.

კომპიუტერული პროცესორის ძირითადი მახასიათებლები დღეს, რა თქმა უნდა, არ არის შედარებული ზემოაღნიშნული ციფრი, ამჟამინდელი "ქვები" რამდენიმე ათასი-ჯერ უფრო ძლიერი მათი წინაპრისთვის და ადრე, უმჯობესია გაეცნოს იმ ამოცანებს, რომლებიც გადაწყვეტს.

ბევრი ადამიანი მიიჩნევს, რომ პროცესორებს შეუძლიათ "ვიფიქროთ". ჩვენ დაუყოვნებლივ უნდა ვთქვათ, რომ არ არსებობს სიმართლის აქციები. ნებისმიერი სუპერ-ძლიერი პერსონალური კომპიუტერული პროცესორი შედგება ტრანზისტების სიმრავლისგან - თავისებური კონცენტრირება, რომელიც ასრულებს ერთ ფუნქციას - Skip სიგნალი შემდგომი ან გაჩერება. შერჩევა დამოკიდებულია სიგნალის ძაბვის შესახებ.

თუ მეორეს მხრივ შეხედავთ, შეიძლება იხილოთ, საიდანაც მიკროპროცესორი შედგება და იგი შედგება რეგისტრაციის შესახებ - საინფორმაციო გადამამუშავებელი უჯრედებისგან.

ბმული "ქვისთვის" დანარჩენი პერსონალური კომპიუტერის მოწყობილობებით, გამოიყენება სპეციალური მაღალსიჩქარიანი გზის სახელწოდებით "ავტობუსი". მასთან ერთად ელვისებური სიჩქარე, პატარა ელექტრომაგნიტური სიგნალები "ფრენა". ეს არის კომპიუტერული პროცესორის ან ლეპტოპის ფუნქციონირების პრინციპი.

მიკროპროცესორული მოწყობილობა

როგორ არის კომპიუტერული პროცესორი? ნებისმიერ მიკროპროცესორში, შეგიძლიათ მონიშნოთ 3 კომპონენტი:

1. პროცესორის ძირითადი (აქ არის, რომ zeros და ერთეულების გაყოფა ხდება);
2. Cache Memory არის პატარა საინფორმაციო დრაივი პირდაპირ შიგნით პროცესორში;
3. Coprocessor არის სპეციალური ტვინის ცენტრი ნებისმიერი პროცესორი, რომელშიც ყველაზე რთული ოპერაციების მოხდეს. იგი ასევე მუშაობს მულტიმედიური ფაილებით.

კომპიუტერული პროცესორი Circuit გამარტივებული ვერსია არის შემდეგი:

მიკროპროცესორის ერთ-ერთი მთავარი მაჩვენებელია საათის სიხშირე. ეს გვიჩვენებს, თუ რამდენი საათები "ქვის" წამს წამს. კომპიუტერული პროცესორის ძალა დამოკიდებულია ზემოთ აღნიშნულ ინდიკატორებზე.

უნდა აღინიშნოს, რომ რაკეტების გაშვება და სატელიტების მუშაობა მიკროპროცესორებს ათასობით საათის სიხშირით უძღვებოდა, ვიდრე "კოლეგას". და ერთი ტრანზისტორის ზომაა 22-ე, ტრანზისტორის ინტერვალი მხოლოდ 1 ნმია. მინიშნება, 1 NM არის სისქე 5 ატომი!

ახლა თქვენ იცით, თუ როგორ ხდება კომპიუტერის პროცესორი და წარმატებულად მიაღწია მეცნიერებს პერსონალური კომპიუტერების წარმოების ფირმებზე.

პერსონალური კომპიუტერი შედგება სხვადასხვა კომპონენტებისგან ერთიანი სისტემა. მათ შორის ურთიერთქმედება და კონტროლი ხორციელდება ცენტრალური პროცესორის გამო, ასრულებს PC ელექტრონული ტვინის როლს. ამის გარეშე, ნებისმიერი ტექნიკა, არის თუ არა ლეპტოპი, ტაბლეტი ან სისტემის ბლოკი - რკინის pile. მოდი უფრო დეტალურად გამოიყურება, თუ როგორ მუშაობს კომპიუტერის ცენტრალური პროცესორი და რა არის მისი სტრუქტურა.

CPU- ის ძირითადი მახასიათებლების გათვალისწინება, აუცილებელია გაერკვნენ, თუ რა სახის ეს ხდება. ცენტრალური პროცესორები ან CPUS, რადგან ისინი საზღვარგარეთ უწოდებენ და ისინი იყოფა შემდეგ კრიტერიუმებს.

Ძალა:

• არსებობს სუსტი, ერთი ძირითადი მოდელები, რომლის წარმოება შეჩერებულია და შესაძლებელია მხოლოდ ხანგრძლივი ძიების შემდეგ შეძენილი;
• საშუალო და ძლიერი მოდელები, რომელსაც 2-დან 16 ბირთვი აქვს;

განაცხადის მეთოდის მიხედვით:

1. სათამაშო;
2. სერვერი;
3. ბიუჯეტი;

კომპანიის მწარმოებელი:

• ცენტრალური პროცესორი OT. intel კომპანიები;
• CPU AMD;

Შენიშვნა! Intel და Amjeed CPU- ის გარდა, არსებობს სხვა კომპანიების ბრენდების ფარგლებში წარმოებული პროდუქტები, მაგრამ ისინი ნაკლებად არიან მოთხოვნით, კომპიუტერის რკინის ბაზარზე საქონლის მთლიანი მოცულობის მცირე ნაწილი.

ბევრი მომხმარებელი შეცდომით მჯერა, რომ Intel- ის პროდუქცია განსხვავდება AMD- დან მხოლოდ სათაურით, მაგრამ ეს შორს არის. ამ კომპანიების სასაქონლო ნიშნის ქვეშ წარმოებული თითოეული ცენტრალური პროცესორის სტრუქტურა მნიშვნელოვნად განსხვავდება კონკურენტებისგან. ამის წყალობით მათ აქვთ თავიანთი უპირატესობები და უარყოფითი მხარეები. მაგალითად, Intel- ის პროდუქცია დაჯილდოვდა შემდეგი პოზიტიური მახასიათებლებით, რომლებიც სარგებლობენ AMD ცენტრალური პროცესებისგან, რომლებიც განასხვავებენ მათ ცენტრალურ პროცესებს:

1. კომპონენტის პროდუქტების უმრავლესობის მწარმოებლები PC- ებისთვის CPU სტანდარტების შესაბამისად CPU სტანდარტების მიხედვით;
2. ოპერაციის დროს ინახება ნაკლები ენერგია, სისტემაში დატვირთვის შემცირება;
3. აჩვენე მეტი სიჩქარე, როდესაც მუშაობს ერთი პროგრამა;
4. საუკეთესო არჩევანი თამაშის ბლოკად აშენებს;

AMD- ს პროდუქცია ასევე აქვს რამდენიმე მახასიათებელი, რომელიც საშუალებას მისცემს მათ აქტიურად კონკურენციას კომპიუტერულ რკინის ბაზარზე:

• Intel- ის წარმოების CPU- სგან განსხვავებით, AMD- ს ცენტრალური პროცესორები აქვს overclocking ფუნქცია, იზრდება საწყის ძალაუფლება 20% -მდე;
• საქონლის ფასისა და ხარისხის საუკეთესო ღირებულება;
• გრაფიკული ბირთვებიCPU- ში ჩართული, დიდი შესაძლებლობები, ვიდრე Intel, რომელიც საშუალებას გაძლევთ მუშაობა სწრაფად ვიდეო;

ცენტრალური პროცესორის აღწერა

ასე რომ, CPU- ის ტიპები და მათი გამორჩეული თვისებები, ჩვენ figured out, დროა გადავიდეს პროდუქტის აღწერა და გაერკვნენ, თუ რა არის. გაგება სიმარტივის გაგება, ის დაარღვიოს იგი რამდენიმე ქულა, ხაზს უსვამს მას ძირითადი მახასიათებლები პროდუქტები:

1. CPU- ის დავალება;
2. მისი სტრუქტურა;
3. ძირითადი მახასიათებლები;

მათი დახმარებით, ჩვენ გვესმის, თუ როგორ მუშაობს პროცესორი და როგორ არის მოწყობილი.

მიზანი

CPU- ის ძირითადი ამოცანაა კომპიუტერული პროცესების შესრულება, რომლის საშუალებითაც მოწყობილობები გადაეცემა აღსრულებისათვის საჭირო ბრძანებების კომპლექსს. ბრძანებები მდებარეობს PC RAM- ში და CPU- ს პირდაპირ პირდაპირ. შესაბამისად, პროცესორის მაღალი გამოთვლითი ძალა, უფრო დიდი სისტემა აქვს მთელ სისტემას.

სტრუქტურა

ნებისმიერი ცენტრალური დამუშავების ზოგადი სტრუქტურა შედგება შემდეგი ბლოკებისგან:

1. ინტერფეისის ბლოკი;
2. საოპერაციო ბლოკი;

ინტერფეისის ბლოკი შეიცავს შემდეგ კომპონენტებს:

• მისამართი რეგისტრაცია;
• მეხსიერების რეგისტრაცია, რომელშიც ინახება გადაცემული ბრძანებების კოდები, რომელთა აღსრულება უახლოეს მომავალში დაგეგმილია;
• საკონტროლო მოწყობილობები - მისი დახმარების კონტროლის ბრძანებები ჩამოყალიბებულია, რომლებიც მოგვიანებით CPU- ს მიერ შესრულებულია;
• საკონტროლო სქემები, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან პორტებისა და სისტემის საბურავების ფუნქციონირებისთვის;

ოპერაციული ერთეული მოიცავს:

1. მიკროპროცესორი მეხსიერება. შედგება: სეგმენტის რეგისტრაცია, ნიშანი რეგისტრაცია, რეესტრი Ძირითადი მიზანი და რეგისტრაცია დათვლის რაოდენობის გუნდების რაოდენობას;
2. არითმეტიკული ლოგიკური მოწყობილობა. მასთან ერთად, ინფორმაცია ინტერპრეტირებულია ლოგიკური, ან არითმეტიკული ოპერაციების კომპლექტში;

Შენიშვნა! საოპერაციო ერთეული და ინტერფეისის ბლოკი ფუნქციონირებს პარალელურ რეჟიმში, მაგრამ ინტერფეისის ნაწილი არის ერთი ნაბიჯი წინ, ჩაწერეთ ბრძანების რეგისტრაციის ბლოკი, რომელიც მოგვიანებით შესრულებულია ოპერაციული მხარის მიერ.

სისტემის ავტობუსი ემსახურება მოწყობილობის სხვა კომპონენტებს ცენტრალური პროცესების სიგნალებს. ყოველ ახალ თაობასთან ერთად, პროცესორი სტრუქტურა ოდნავ და ბოლო დროს განვითარებული მოვლენები ძალიან განსხვავდება კომპიუტერული ტექნოლოგიების ფორმირების გამთენიისას გამოყენებული პირველი პროცესორიდან.

მახასიათებლები

ნებისმიერი ცენტრალური პროცესორის მახასიათებლები დიდი გავლენა აქვს სიჩქარეს ინდივიდუალური ელემენტები სისტემები და ყველა კომპლექსური მოწყობილობა მთლიანად. ძირითად მახასიათებლებს შორის, რომლებიც გავლენას ახდენენ შესრულების პარამეტრებზე:

• საათის სიხშირე; PC- ის შიგნით გადაცემული მონაცემების ერთი ფრაგმენტი, საჭიროა ერთჯერადი ციკლი. აქედან გამომდინარეობს, რომ შეძენილი CPU- ის საათის სიხშირე უფრო მაღალია, უფრო სწრაფად მუშაობს მოწყობილობა, რომელიც მუშაობს ინფორმაციის დიდი მასივის დამუშავებაზე. საათის სიხშირე Megahertz- ში იზომება. ერთი მეგაჰერცზი 1 მილიონ საათს უდრის. ძველი მოდელები ჰქონდა პატარა სიხშირე, რის გამოც მუშაობის სიჩქარე გაცილებით სასურველი იყო. თანამედროვე მოდელებს დიდი საათის სიხშირის მაჩვენებლები აქვთ, რაც საშუალებას გაძლევთ სწრაფად გაატაროთ და შეასრულონ ბრძანებების ყველაზე რთული კომპლექტი.
• გამონადენი; CPU- ის დამუშავებისათვის განკუთვნილი ინფორმაცია გარე საბურავების მეშვეობით მოდის. მონაცემების ოდენობა დამოკიდებულია იმაზე, თუ რა რაოდენობის მონაცემები გადაეცემა დროს. ეს გავლენას ახდენს სიჩქარეზე. ძველი მოდელები იყო 16 გამონადენი და თანამედროვე 32 ან 64 გამონადენი. 64. ჩაშვების სისტემა დღეს ითვლება ყველაზე მოწინავე და მისი ქვეშ განვითარებულია. პროგრამული პროდუქტები და მოწყობილობები.
• ქეში - მეხსიერება; კომპიუტერში მოწყობილობის ფუნქციონირების გაზრდა, ბუფერული ზონის შექმნა პროცესორით დამუშავებული მონაცემების ბოლო მასივის ასლი. ეს საშუალებას იძლევა სწრაფად შეასრულოს მსგავსი ოპერაცია, საჭიროების შემთხვევაში, გასაჩივრების გარეშე გაზიარებული მეხსიერება პერსონალური კომპიუტერი.
• სოკეტი; მოწყობილობის დამღუპველს დედამიწაზე. სხვადასხვა თაობის პროცესორები, როგორიცაა დედა დაფები აქვს საკუთარი მხარდაჭერილი სოკეტები. ყიდვისას უნდა ჩაითვალოს. სხვადასხვა მწარმოებლებს აქვთ სოკეტები ერთმანეთისგან განსხვავებით.
• შიდა სიხშირის ფაქტორი; პროცესორი და დედაპლატა სხვადასხვა სიხშირეებზე მოქმედებს და ერთმანეთის სინქრონიზაცია არსებობს სიხშირის მულტიპლიკატორი. ბაზა ან მინიშნება ითვლება დედაპლატის მუშაობის სიხშირეზე, რომელიც გამრავლებულია CPU- ის პერსონალური კოეფიციტით.

მხრიდან მახასიათებლები, პირდაპირ უკავშირდება წარმოების ტექნოლოგიას, ხაზს უსვამს სითბოს გაფრქვას და ოპერაციის დროს მოხმარებული ენერგიის რაოდენობას. ძლიერი მოწყობილობები გამოყოფს ბევრ სითბოს და მოითხოვს მეტი ენერგეტიკული feed ოპერაციის დროს. მათი სრული სამუშაოებისთვის გამოიყენება დამხმარე გაგრილების სისტემები.

ეს არის სრული ინფორმაცია ინტერნეტში პროცესორების თემაზე, თქვენ შეგიძლიათ იპოვოთ სტატიების სტატიები, თუ როგორ მუშაობს, სადაც რეგისტრაცია, ტოქები, შეფერხებები და ა.შ. ძირითადად არის მოხსენიებული ... მაგრამ, ადამიანი არ არის ნაცნობი ყველა ამ პირობებით და კონცეფციებით საკმაოდ რთულია. ფრენა "გაგების პროცესის გასაგებად, და თქვენ უნდა დაიწყოს პატარა ერთი - კერძოდ დაწყებითი გაგება როგორ ხდება პროცესორი მოწყობილი და საიდანაც ძირითადი ნაწილები შედგება.

ასე რომ, რა იქნება შიგნით მიკროპროცესორი, თუ დაიშალა:

ციფრული 1 აღინიშნება ლითონის ზედაპირი (საფარი) მიკროპროცესორი, ემსახურება სითბოს ამოღებას და დაიცვას წინააღმდეგ მექანიკური დაზიანება რა არის უკან ამ lid (მე ჭამა შიგნით პროცესორი თავად).

ნომერზე 2 - კრისტალი თავად მდებარეობს იმ ფაქტზე, რაც ყველაზე მნიშვნელოვანი და ძვირია მიკროპროცესორის ნაწილის წარმოებაში. მადლობა ამ ბროლის, რომ ყველა გათვლები ხდება (და ეს არის მთავარი ფუნქცია პროცესორი) და რა არის უფრო რთული, ვიდრე სრულყოფილი - უფრო ძლიერი პროცესორი მიღებულია და უფრო ძვირი. კრისტალი მზადდება სილიკონისგან. სინამდვილეში, წარმოების პროცესი ძალიან რთულია და ათეულობით ნაბიჯს შეიცავს ამ ვიდეოში:

ფიგურა 3 - სპეციალური ტექსტურილეტის სუბსტრატი, რომელთა ყველა სხვა ნაწილების პროცესორი თან ერთვის, და ის ასევე თამაშობს კონტაქტი საიტის როლს - არსებობს მისი საპირისპირო მხარე დიდი რიცხვი ოქროს "ქულები" არის კონტაქტები (ფიგურაში ცოტა ხილული). კონტაქტი (სუბსტრატის) წყალობით, კრისტალთან მჭიდრო ურთიერთქმედება უზრუნველყოფილია, რადგან პირდაპირ გარკვეულწილად იმოქმედებს ბროლის არ არის შესაძლებელი.

სახურავი (1) თან ერთვის სუბსტრატის (3) მაღალი ტემპერატურის მდგრადი წებოვანი გამოყენებისას. არ არსებობს საჰაერო ხომალდი კრისტალს (2) და სახურავს შორის, მისი ადგილი თერმული პასტის მიერ არის დაკავებული, როდესაც გაყინული, გამოდის "ხიდი", რომელიც ხელს უწყობს პროცესორის კრისტალს და სახურავს შორის, რომელიც უზრუნველყოფს ძალიან კარგი სითბოს outflow.

კრისტალი უკავშირდება substrate გამოყენებით soldering და sealant, სუბსტრატის კონტაქტები უკავშირდება ბროლის კონტაქტებს. ამ ფიგურაში ნათლად არის ნაჩვენები, როგორც კრისტალის კონტაქტების კონტაქტები სუბსტრატის კონტაქტებით ძალიან თხელი გაყვანილობის გამოყენებით (ფოტო 170X ზრდა):

ზოგადად, სხვადასხვა მწარმოებლის პროცესორი მოწყობილობა და ერთი მწარმოებლის მოდელებიც კი განსხვავდება. მაგრამ სქემატური სქემა სამუშაო რჩება იგივე - ყველას აქვს საკონტაქტო სუბსტრატი, ბროლის (ან რამდენიმე, რომელიც მდებარეობს ერთ შემთხვევაში) და სითბოს მოცილების ლითონის საფარი.

მაგალითად, კონტაქტის სუბსტრატი ჰგავს intel პროცესორი Pentium 4 (პროცესორი გადაბრუნდება):

კონტაქტების ფორმა და მათი ადგილმდებარეობის სტრუქტურა დამოკიდებულია პროცესორზე და კომპიუტერის კომპიუტერულ საბჭოში (სოკეტების უნდა ემთხვეოდეს). მაგალითად, ფიგურაში მხოლოდ ზემოთ მოყვანილი კონტაქტებიდან "ქინძისთავების" გარეშე, რადგან ქინძისთავები პირდაპირ დედამიწის სოკეტშია.

და სხვა სიტუაციაა, სადაც "ქინძისთავები" კონტაქტებს უკავშირდება კონტაქტების სუბსტრატს. ეს ფუნქცია დამახასიათებელია ძირითადად AMD პროცესორებისთვის:

როგორც ზემოთ აღინიშნა, მოწყობილობა სხვადასხვა მოდელები ერთი მწარმოებლის პროცესორები შეიძლება განსხვავდებოდეს, სანამ ჩვენთვის ნათელი მაგალითია - quad-core პროცესორი Intel Core 2 Quad, რომელიც არსებითად 2 ორმაგი Core Core 2 Duo ხაზი პროცესორი, კომბინირებული ერთ შემთხვევაში:

Მნიშვნელოვანი! პროცესორის შიგნით კრისტალების რაოდენობა და პროცესორი ბირთვების რაოდენობა არ არის იგივე.

Intel პროცესორების თანამედროვე მოდელებში, 2 კრისტალები (ჩიპი) ერთდროულად შეესაბამება. მეორე ჩიპი არის პროცესორის გრაფიკული ბირთვი, არსი უკრავს ვიდეო ბარათის პროცესორში, მაშინაც კი, თუ სისტემაში ვიდეო ბარათი არ არის, გრაფიკული ბირთვი იქნება ვიდეო ბარათის როლი და საკმაოდ ძლიერი ( ზოგიერთი მოდელების პროცესორები, გრაფიკული ბირთვების გამოთვლითი ძალა საშუალებას გაძლევთ ითამაშოთ თანამედროვე თამაშების საშუალო გრაფიკული პარამეტრების შესახებ).

Სულ ეს არის ცენტრალური მიკროპროცესორული მოწყობილობამოკლედ რა თქმა უნდა.

პროცესორი არის ნებისმიერი კომპიუტერული მოწყობილობის ძირითადი ნაწილი. მაგრამ ბევრ მომხმარებელს აქვს ძალიან სუსტი იდეა, თუ რა პროცესორი არის კომპიუტერი და რა ფუნქცია ასრულებს. მიუხედავად იმისა, რომ ბ თანამედროვე სამყარო ეს არის მნიშვნელოვანი ინფორმაცია, იცის, რომ ბევრი სერიოზული misconceptions შეიძლება თავიდან აცილება. თუ გსურთ გაიგოთ უფრო მეტი ჩიპზე, რომელიც უზრუნველყოფს თქვენს კომპიუტერს, თქვენ მიმართეთ მისამართზე. ამ სტატიიდან თქვენ შეისწავლით იმას, თუ რა პროცესორი საჭიროა და როგორ მოქმედებს მთელი მოწყობილობა.

რა არის ცენტრალური პროცესორი

-ში ეს საქმეეს არის ცენტრალური პროცესორი. ყოველივე ამის შემდეგ, არსებობს სხვა, მაგალითად, ვიდეო პროცესორი.

ცენტრალური პროცესორი არის კომპიუტერის ძირითადი ნაწილი, რომელიც არის ელექტრონული ერთეული ან ინტეგრირებული ჩართვა. იგი ასრულებს მანქანას ინსტრუქციებს ან პროგრამის კოდს, და აპარატურის მოწყობილობის საფუძველია.

საუბრობს ადვილი, ეს არის კომპიუტერი გული და ტვინი. მადლობა მას, რომ ყველაფერი მუშაობს, ეს აწარმოებს მონაცემთა ნაკადს და აკონტროლებს ყველა ნაწილის მუშაობას საერთო სისტემა.

თუ თქვენ ფიზიკურად გადავხედავთ, ის მცირე თხელი კვადრატული საბჭოს წარმოადგენს. მას აქვს მცირე ზომის და ზედა დაფარული ლითონის სახურავი.

ჩიპების ქვედა ნაწილი ოკუპირებულია კონტაქტებით, რომლის მეშვეობითაც ჩიპსეტი და დანარჩენ სისტემასთან ურთიერთქმედება. გახსენით თქვენი კომპიუტერის სისტემის ერთეულის საფარის გახსნა, შეგიძლიათ ადვილად იპოვოთ პროცესორი, თუ მხოლოდ გაგრილების სისტემა დახურულია.

ჯერჯერობით, CPU არ მისცემს შესაბამის ბრძანებას, კომპიუტერი ვერ შეძლებს მარტივი ოპერაციის განხორციელებას, მაგალითად, ორ ნომერზე დაკეცილი. როგორიც არ უნდა იყოს თქვენი კომპიუტერის განხორციელება, ნებისმიერი ქმედება გულისხმობს პროცესორს. ამიტომაც ის კომპიუტერის ასეთი მნიშვნელოვანი კომპონენტია.

თანამედროვე ცენტრალური პროცესორები შეუძლიათ არა მარტო მათი ძირითადი ამოცანების გატარებას, არამედ ნაწილობრივ შეცვლის ვიდეო ბარათს. ახალი ჩიპები მზადდება ცალკე დანიშნულ ადგილას, რათა შეასრულოს ვიდეო კონტროლერის ფუნქციები.

ეს ვიდეო კონტროლერი ახორციელებს ყველა ძირითად საჭირო ნაბიჯებს, რომლებიც საჭიროა ვიდეო ბარათიდან. როგორც ვიდეო მეხსიერება, RAM გამოიყენება. მაგრამ არ არის აუცილებელი ცდება, რომ ძლიერი თანამედროვე პროცესორს შეუძლია შეცვალოს ვიდეო ბარათი.

-ც კი საშუალო კლასი ვიდეო ბარათები ტოვებს პროცესორს ვიდეო კონტროლერს. ასე რომ, კომპიუტერის ვერსია ვიდეო ბარათის გარეშე არის შესაფერისი, გარდა საოფისე მოწყობილობებისა, რომლებიც არ ასრულებენ ნებისმიერ კომპლექსური ამოცანებიდაკავშირებული გრაფიკა.

ასეთ შემთხვევებში, მართლაც შესაძლებელია გადარჩენა. ყოველივე ამის შემდეგ, თქვენ შეგიძლიათ უბრალოდ ჩარევის პროცესორი კარგი ვიდეო კონტროლერი და არ ფულის დახარჯვა ვიდეო ბარათზე.

როგორ მუშაობს პროცესორი

რა პროცესორი, როგორც ჩანს, დალაგებულია. მაგრამ როგორ მუშაობს ეს? ეს არის ხანგრძლივი და რთული პროცესი, მაგრამ თუ გაერკვია, ყველაფერი ადვილია. ცენტრალური პროცესორის ფუნქციონირების პრინციპი შეიძლება ჩაითვალოს ეტაპობრივად.

პირველი, პროგრამა დატვირთულია RAM, საიდანაც ყველა საჭირო ინფორმაცია შედგენილია და სავალდებულო ბრძანებების კომპლექტი პროცესორის საკონტროლო ერთეულს შეასრულებს. შემდეგ ყველა ეს მონაცემები წასვლას ბუფერულ მეხსიერებაში, ე.წ. პროცესორის ქეში.

ბუფერულიდან გამოდის ინფორმაცია, რომელიც ორ ნაწილად იყოფა: ინსტრუქციები და ღირებულებები. და ის და იმ რეგისტრაციის რეგისტრაციაში. რეგისტრაცია არის მეხსიერების უჯრედები ჩიპსეტში. მათ ასევე აქვთ ორი ტიპი, რაც დამოკიდებულია ინფორმაციის ტიპზე: ბრძანება რეგისტრატორები და მონაცემები რეგისტრაცია.

CPU- ის ერთ-ერთი კომპონენტი არის არითმეტიკული ლოგიკური მოწყობილობა. იგი ჩართულია საინფორმაციო ტრანსფორმაციის შესრულებისას არითმეტიკისა და ლოგიკური გათვლების გამოყენებით.

აქ არის ის, რომ რეესტრის მონაცემები დაეცემა. ამის შემდეგ, არითმეტიკული ლოგიკური მოწყობილობა ნათქვამია მიღებული მონაცემებით და ახორციელებს ბრძანებებს, რომლებიც აუცილებელია დასასრულს ნომრების დამუშავებისათვის.

აქ ჩვენ ველოდებით გაყოფილი ერთხელ. საბოლოო შედეგები დაყოფილია დასრულებული და დაუმთავრებელი. ისინი დაბრუნდებიან რეგისტრაციაში და ბუფერულ მეხსიერებაში დასრულებული ჩარიცხვა.

ფულადი პროცესორი შედგება ორი ძირითადი დონისაგან: ზედა და ქვედა. უახლესი ბრძანებები და მონაცემები იგზავნება ზედა ქეში, და ის, ვინც არ გამოიყენება, წასვლა ბოლოში.

ანუ, მესამე ადგილზე ყველა ინფორმაცია გადავიდა მეორეზე, საიდანაც, თავის მხრივ, მონაცემები პირველად მიდის. და არასაჭირო მონაცემები პირიქით ეგზავნება ქვედა დონეზე.

კომპიუტერული ციკლის დასრულების შემდეგ, მისი შედეგები კვლავ ჩაწერილია კომპიუტერის RAM- ში. ეს მოხდება ისე, რომ ცენტრალური პროცესორის ქეში გაათავისუფლებს და ხელმისაწვდომია ახალი ოპერაციებისათვის.

მაგრამ ზოგჯერ არსებობს სიტუაციები, როდესაც ბუფერული მეხსიერება სრულად დასრულდება, და ახალი ოპერაციების ადგილი არ არის. ამ შემთხვევაში, მონაცემები, რომლებიც ამჟამად არ არის გამოყენებული არის ოპერატიული მეხსიერება ან ქვედა პროცესორი მეხსიერება.

პროცესორების სახეები

CPU- ს მუშაობის პრინციპით მიხვდა, დროა სხვადასხვა ტიპის სხვადასხვა ტიპის შედარება. ბევრი პროცესორი ტიპები. არსებობს ორივე სუსტი ერთჯერადი მოდელები და ძლიერი მოწყობილობები მრავალჯერადი ბირთვებით. არიან ისეთებიც, რომლებიც ექსკლუზიურად არიან საოფისე სამუშაოებისთვის და ისეთი, როგორიც არის ყველაზე თანამედროვე თამაშებისთვის.

ამ მომენტში არის ორი ძირითადი პროცესორი შემქმნელები - ეს არის AMD და Intel. ეს არის ის, ვინც აწარმოებს ყველაზე შესაბამის და მოთხოვნის ჩიპებს. უნდა გვესმოდეს, რომ ამ ორი კომპანიის ჩიპს შორის განსხვავება არ არის ბირთვების რაოდენობა, მაგრამ არქიტექტურაში.

ანუ, ამ ორი კომპანიის პროდუქცია აშენებულია სხვადასხვა პრინციპების მიხედვით. და თითოეული შემოქმედი აქვს საკუთარი უნიკალური პროცესორი, რომელსაც აქვს კონკურენტის სხვადასხვა სტრუქტურა.

უნდა აღინიშნოს, რომ ორივე ვარიანტს აქვს მათი ძლიერი და სისუსტეები. მაგალითად, Intel გამოირჩევა ასეთი pluses :

• ნაკლებად ენერგო ხარჯები;
• უმეტეს რკინის შემქმნელები ორიენტირებულია Intel პროცესორებთან ურთიერთქმედებაზე;
• შესრულების თამაშებში;
• Intel უფრო ადვილია კომპიუტერული RAM- თან ურთიერთქმედება;
• მხოლოდ ერთი პროგრამით განხორციელებული ოპერაციები შესრულებულია Intel- ზე.

ამავე დროს, ასევე მათი მინუსი :

• როგორც წესი, ღირებულება intel ჩიპსეტები უფრო ძვირია, ვიდრე ანალოგი AMD;
• მრავალრიცხოვანი მძიმე პროგრამების მუშაობისას, პროდუქტიულობა მოდის;
• გრაფიკული ბირთვი უფრო სუსტდება, ვიდრე კონკურენტი.

Amd განსხვავდება შემდეგნაირად უპირატესობები:

• ბევრად უფრო ხელსაყრელი ფასი და ხარისხის თანაფარდობა;
• მთელი სისტემის საიმედო ოპერაციის უზრუნველსაყოფად;
• არსებობს პროცესორის დაშლა, მისი ძალაუფლების გაზრდა 10-20% -ით;
• უფრო ძლიერი ინტეგრირებული გრაფიკული ბირთვი.

თუმცა, AMD არის inferior to შემდეგი პარამეტრების:

• RAM- თან ურთიერთქმედება უარესია;
• დამატებითი ელექტროენერგია იხარჯება პროცესორის მუშაობაზე;
• მუშაობის სიხშირე მეორე და მესამე დონეზე ბუფერული მეხსიერება ქვევით;
• თამაშში შესრულების ქვემოთ.

მიუხედავად იმისა, რომ მათი დადებითი და Cons, კომპანიები განაგრძობენ აწარმოოს საუკეთესო პროცესორები. თქვენ შეგიძლიათ აირჩიოთ რომელი თქვენთვის სასურველია. ყოველივე ამის შემდეგ, შეუძლებელია იმის თქმა, რომ ერთი ფირმა უკეთესია, ვიდრე სხვა.

ძირითადი მახასიათებლები

ასე რომ, ჩვენ უკვე გავიგეთ, რომ პროცესორის ერთ-ერთი მთავარი მახასიათებელია მისი დეველოპერი. მაგრამ არსებობს რამდენიმე პარამეტრების, რომელიც თქვენ უნდა გადაიხადოთ კიდევ უფრო მეტი ყურადღება, როდესაც შეძენა.

მოდით არ იყოს შორს ბრენდი, და აღვნიშნო, რომ არსებობს სხვადასხვა სერია ჩიპი. თითოეული მწარმოებელი იწყებს წესებს სხვადასხვა ფასების კატეგორიებში სხვადასხვა ამოცანების კატეგორიებში. კიდევ ერთი მიმდებარე პარამეტრი არის CPU არქიტექტურა. სინამდვილეში, ეს მისი შიდა ორგანოებია, რომელზეც ჩიპის ყველა სამუშაო დამოკიდებულია.

არა ყველაზე აშკარა, მაგრამ ძალიან მნიშვნელოვანი პარამეტრი არის სოკეტი. ფაქტია, რომ პროცესორზე თავად სოკეტი უნდა ემთხვეოდეს დედამიწის შესაბამის ბუდეს.

წინააღმდეგ შემთხვევაში, თქვენ ვერ შეძლებთ ამ ორი ძირითადი კომპონენტის გაერთიანებას. ასე რომ, როდესაც სისტემის ერთეულის იკრიბება, თქვენ უნდა იყიდოთ დედა დაფა და ვეძებთ ჩიპსეტს, ან პირიქით.

ახლა დროა გაერკვნენ, თუ რომელი პროცესორი თვისებები იმოქმედებს მის შესრულებაზე. ეჭვგარეშეა, მთავარია საათის სიხშირე. ეს არის ოპერაციების ოდენობა, რომელიც შეიძლება შესრულდეს გარკვეული დროის ერთეულში.

ეს მაჩვენებელი იზომება Megahertz. ასე რომ, რას გულისხმობს საათის სიხშირე? მას შემდეგ, რაც გარკვეულ დროს ოპერაციების რაოდენობას მიუთითებს, ძნელი არ არის იმის გამო, რომ მოწყობილობის ექსპლუატაციის სიჩქარე დამოკიდებულია მასზე.

კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი მაჩვენებელია ბუფერული მეხსიერების მოცულობა. როგორც ზემოთ აღინიშნა, ეს ხდება ზედა და ქვედა. იგი ასევე გავლენას ახდენს პროცესორის შესრულებაზე.

CPU შეიძლება იყოს ერთი ან მეტი ბირთვი. მრავალსართულიანი მოდელები უფრო ძვირია. მაგრამ რას გულისხმობს ბირთვების რაოდენობა? ეს მახასიათებელი განსაზღვრავს მოწყობილობის ძალას. მეტი ბირთვი, უფრო ძლიერი მოწყობილობა.

პროდუქცია

ცენტრალური პროცესორი არა მხოლოდ ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანია, მაგრამ კიდევ ერთს შეუძლია თქვას კომპიუტერში მთავარი როლი. ეს არის მისგან, რომ მთელი მოწყობილობის შესრულება დამოკიდებულია მასზე, ისევე როგორც ამოცანები, რომლისთვისაც შესაძლებელია მისი გამოყენება.

მაგრამ ეს არ ნიშნავს იმას, რომ აუცილებელია საშუალო კომპიუტერის ყველაზე ძლიერი პროცესორის შეძენა. შეარჩიეთ ოპტიმალური მოდელი, რომელიც დააკმაყოფილებს თქვენს მოთხოვნებს.

თქვენ წაიკითხეთ ეს ხაზები თქვენი სმარტფონის, ტაბლეტის ან კომპიუტერისგან. ნებისმიერი ეს მოწყობილობა ეფუძნება მიკროპროცესორს. მიკროპროცესორი არის კომპიუტერული მოწყობილობის "გული". არსებობს მრავალი სახის მიკროპროცესორები, მაგრამ ისინი ყველაფერს გადაჭრას იმავე ამოცანებს. დღეს ჩვენ ვისაუბრებთ იმაზე, თუ როგორ მუშაობს პროცესორი და რა ამოცანები ასრულებს. ერთი შეხედვით, ეს ყველაფერი აშკარაა. მაგრამ ძალიან ბევრი მომხმარებელი იქნება დაინტერესებული, რათა გააღრმავოს მათი ცოდნა ყველაზე მნიშვნელოვანი კომპონენტისთვის, რომელიც უზრუნველყოფს კომპიუტერულ შესრულებას. ჩვენ ვისწავლოთ თუ როგორ ტექნოლოგია დაფუძნებული მარტივი ციფრული ლოგიკა საშუალებას თქვენი კომპიუტერი არა მხოლოდ მათემატიკური ამოცანების გადასაწყვეტად, არამედ გასართობი ცენტრი. როგორც ორი ციფრი - ერთეული და ნულოვანი - გარდაიქმნება ფერადი თამაშები და ფილმები? ბევრს არაერთხელ სთხოვა ამ კითხვას და მოხარული იქნება პასუხის გაცემა. ყოველივე ამის შემდეგ, თუნდაც გულში ცოტა ხნის წინ, ჩვენ aMD პროცესორი Jaguar, რომელზეც უახლესი თამაში კონსოლები ეფუძნება, არის იგივე უძველესი ლოგიკა.

ინგლისურენოვან ლიტერატურაში, მიკროპროცესორი ხშირად უწოდებენ CPU (ცენტრალური გადამუშავების ერთეული, ცენტრალური პროცესორი მოდულის მიერ). ასეთი სახელი ასეთი სახელი მდგომარეობს იმაში, რომ თანამედროვე პროცესორი არის ერთი ჩიპი. კაცობრიობის ისტორიაში პირველი მიკროპროცესორი კორპორაცია 1971 წელს კორპორაციამ შექმნა.

ინტელექტის როლი მიკროპროცესორული ინდუსტრიის ისტორიაში

ეს არის Intel 4004 მოდელი. ეს არ იყო ძლიერი და შეეძლო მხოლოდ დამატებით და გამოკლებისთვის განხორციელებული ქმედებები. ამავდროულად, მას შეეძლო მხოლოდ ოთხი ბიტი გაუმკლავდეს (ანუ, ეს იყო 4 ბიტიანი). მაგრამ მისი დრო, მისი გამოჩენა გახდა მნიშვნელოვანი მოვლენა. ყოველივე ამის შემდეგ, მთელი პროცესორი ერთ ჩიპზე შეესაბამება. Intel 4004- ის გამოჩენამდე, კომპიუტერები ეფუძნებოდა ჩიპების მთელ კომპლექსს ან დისკრეტულ კომპონენტებს (ტრანზისტორებს). მიკროპროცესორული 4004 ერთ-ერთი პირველი პორტატული კალკულატორების საფუძველია.

პირველი მიკროპროცესორი სახლის კომპიუტერები 1974 წელს Intel 8080 გახდა. 8-ბიტიანი კომპიუტერის მთლიანი კომპიუტერული ძალა ერთ ჩიპში მოათავსეს. მაგრამ Intel 8088 პროცესორის გამოცხადება ნამდვილად მნიშვნელოვანია. 1979 წელს გამოჩნდა და 1981 წლიდან დაიწყო პირველი მასის გამოყენება პერსონალური კომპიუტერები IBM PC.

შემდეგი, პროცესორები დაიწყო განვითარება და ჩართოთ ძალა. ყველას, ვინც მიკროპროცესორული მრეწველობის ისტორიაა, ახსოვს, რომ 80286 8088 მოვიდა 8088. შემდეგ 80386 გამოდის, შემდეგ 80486. შემდეგ იყო რამდენიმე თაობის Pentiums: Pentium, Pentium II, III და Pentium 4. ყველა ეს intelovsky პროცესორები საფუძველზე ბაზის სტრუქტურა 8088. მათ ჰქონდათ უკან თავსებადობა. ეს იმას ნიშნავს, რომ Pentium 4 შეეძლო 8088 კოდის ნებისმიერი ფრაგმენტი, მაგრამ ეს სიჩქარე დაახლოებით ხუთი ათასი ჯერ გაიზარდა. მას შემდეგ, არა, როგორც ბევრი წელი გავიდა, მაგრამ მათ მოახერხეს შეცვალონ რამდენიმე თაობის მიკროპროცესორების.

2004 წლიდან, Intel დაიწყო მრავალმხრივი პროცესორების შესთავაზა. მათში გამოყენებული ტრანზისტების რაოდენობა მილიონობით გაიზარდა. მაგრამ ახლაც კი პროცესორი ექვემდებარება Ძირითადი წესებირომელიც შეიქმნა ადრეული ჩიპი. მაგიდა ასახავს Intel Microprocessors- ის ისტორიას 2004 წლამდე (ინკლუზიური). ჩვენ გავაკეთებთ გარკვეულ განმარტებებს, თუ რა ინდიკატორები აისახება:

• სახელი. პროცესორი მოდელი
• თარიღი (თარიღი). წელი, რომელშიც პროცესორი პირველად გააცნო. ბევრი პროცესორი ბევრჯერ განმეორდა, ყოველ ჯერზე მათი საათის სიხშირე გაიზარდა. ამრიგად, ჩიპების შემდეგი მოდიფიკაცია შეიძლება ხელახლა გამოცხადდეს რამდენიმე წლის შემდეგ, პირველი ვერსია ბაზარზე
• ტრანზისტორი (ტრანზისტების რაოდენობა). ტრანზისტების რაოდენობა ჩიპში. თქვენ ხედავთ, რომ ეს მაჩვენებელი სტაბილურად გაიზარდა
• მიკრონები (მიკრონების სიგანე). ერთი მიკრონი ერთი მილიონი მეტრია. ამ მაჩვენებლის სიდიდე განისაზღვრება ჩიპში საუკეთესო მავთულის სისქეებით. შედარებისთვის, ადამიანის თმის სისქე არის 100 მიკრონი
• საათის სიჩქარე (საათის სიხშირე). მაქსიმალური პროცესორი სიჩქარე
• მონაცემთა სიგანე. არითმეტიკისა და ლოგიკური პროცესორის აპარატის "ღვთისმსახურება" (ალუ, ალუ). 8-bit alu შეიძლება დაიქვითება, ჩამოჭრა, გამრავლების და სხვა ქმედებების შესრულება ორი 8-ბიტიანი რიცხვებით. 32-bit alu შეუძლია მუშაობა 32 ბიტიანი ნომრები. ორი 32-ბიტიანი რიცხვი, რვა ბიტიანი ალუ, თქვენ უნდა შეასრულოს ოთხი ინსტრუქცია. 32-bit alu გაუმკლავდეს ამ ამოცანას ერთი ინსტრუქციისთვის. ბევრ (მაგრამ არა ყველა) სიგანე შემთხვევაში გარე საბურავი მონაცემები ემთხვევა Allu- ს "ორსულობას". 8088 პროცესორი გააჩნდა 16-ბიტიანი ალუ, მაგრამ 8-ბიტიანი ავტობუსი. გვიან ღამით, სიტუაცია ხასიათდება, როდესაც საბურავი უკვე 64-ბიტი იყო, ხოლო ალუ ჯერ კიდევ 32-ბიტიანი დარჩა
• MIPS (მილიონობით ინსტრუქცია წამში). საშუალებას გაძლევთ, რომ მიიღოთ პროცესორი. თანამედროვე მიკროპროცესორები ამდენი სხვადასხვა ამოცანების შესრულებას ასრულებენ, რომ ეს მაჩვენებელი დაკარგა თავდაპირველი ღირებულება და შეიძლება გამოყენებულ იქნას ძირითადად რამდენიმე პროცესორის კომპიუტერული ძალაუფლების შედგენა (ამ ცხრილში)

არსებობს პირდაპირი კავშირი საათის სიხშირეზე, ასევე ტრანზისტების რიცხვსა და ერთ წამში პროცესორის მიერ შესრულებული ოპერაციების რაოდენობაზე. მაგალითად, 8088 პროცესორის საათის სიხშირე მიაღწია 5 MHz და პროდუქტიულობას: მხოლოდ 0.33 მილიონი ოპერაცია წამში. ანუ, ერთი ინსტრუქციის აღსრულება საჭიროა 15 პროცესორის საათებში. 2004 წელს, პროცესორებმა უკვე შეასრულეს ორი ინსტრუქცია ერთი ცემისთვის. ეს გაუმჯობესება უზრუნველყოფილი იყო ჩიპში პროცესორების რაოდენობის გაზრდით.

ჩიპი ასევე მოუწოდა ინტეგრირებულ მიკროკრედიტაციას (ან უბრალოდ ჩიპი). ყველაზე ხშირად ეს არის პატარა და თხელი სილიკონის ფირფიტა, რომელიც "imprinted" ტრანზისტორებს. ჩიპი, რომლის მხარეც ორი და ნახევარი სანტიმეტრია, შეიძლება შეიცავდეს ათობით მილიონობით ტრანზისტორი. მარტივი პროცესორები შეიძლება იყოს სკვერები მხოლოდ რამდენიმე მილიმეტრით. და ეს ზომა საკმარისია რამდენიმე ათასი ტრანზისტორისთვის.

მიკროპროცესორული ლოგიკა

იმის გაგება, თუ როგორ მიკროპროცესორული მუშაობს, ლოგიკა, რომელზეც დაფუძნებულია და ასევე გაეცნობით შეკრების ენას. ეს არის მიკროპროცესორის მშობლიური ენა.

მიკროპროცესორს შეუძლია განახორციელოს სპეციფიკური კომპლექტი მანქანა ინსტრუქციები (ბრძანებები). ამ ბრძანებების მოქმედება, პროცესორი ასრულებს სამ ძირითად ამოცანას:

• თქვენი არითმეტიკული ლოგიკური მოწყობილობის დახმარებით, პროცესორი ასრულებს მათემატიკურ ქმედებებს: გარდა ამისა, გამოკლება, გამრავლება და გაყოფა. თანამედროვე მიკროპროცესორები სრულად მხარს უჭერენ მცურავი წერტილის ოპერაციებს (სპეციალური არითმეტიკული პროცესორი მცურავი წერტილის ოპერაციებისათვის)
• მიკროპროცესორს შეუძლია სხვა ტიპის მეხსიერების გადატანა სხვა ტიპის მეხსიერებაში
• მიკროპროცესორსს აქვს გადაწყვეტილების მიღების უნარი და მას მიერ მიღებული გადაწყვეტილების საფუძველზე, "გადადით", რომელიც არის ახალი ბრძანებების აღსრულების აღსრულებაზე

მიკროპროცესორი შეიცავს:

• მისამართი ავტობუსი (მისამართი ავტობუსი). ამ საბურავის სიგანე შეიძლება იყოს 8, 16 ან 32 ბიტი. იგი ჩართულია გაგზავნის მისამართით მეხსიერებაში
• მონაცემთა ავტობუსი (მონაცემთა ავტობუსი): 8, 16, 32 ან 64 ბიტი სიგანე. ამ საბურორს შეუძლია მონაცემების გაგზავნა მეხსიერებაში ან მიიღოთ მეხსიერება. როდესაც ისინი საუბრობენ "Biothe" პროცესში, ჩვენ ვსაუბრობთ სიგანე მონაცემთა ავტობუსი
• RD (წაკითხული, კითხვა) და WR (დაწერეთ, ჩანაწერი) არხები, რაც უზრუნველყოფს მეხსიერების ურთიერთქმედებას
• საათის ხაზი (Tire სინქრონიზაციის Pulse), უზრუნველყოფს პროცესორი ციკლი
• გადატვირთვის ხაზი (წაშლა საბურავი, გადატვირთეთ ავტობუსი), აღადგენს ბრძანების მეტრის ღირებულებას და ინსტრუქციის აღსრულების აღსრულებას

მას შემდეგ, რაც ინფორმაცია საკმაოდ რთულია, ჩვენ გავაგრძელებთ იმ ფაქტს, რომ ორივე საბურავების სიგანე - და მისამართი და მონაცემთა ავტობუსი მხოლოდ 8 ბიტიაა. მოკლედ განიხილეთ შედარებით მარტივი მიკროპროცესორების კომპონენტები:

• რეგისტრაცია A, B და C ლოგიკური ჩიპი გამოიყენება შუალედური მონაცემების შენახვისთვის.
• მისამართი latch (მისამართები latch) Lockers A, B და C
• გუნდის მეტრი არის ლოგიკური microcircuit (latch) შეუძლია იზრდება ღირებულება თითო ერთეულის ერთ ეტაპზე (თუ მათ მიიღეს შესაბამისი ბრძანება) და აღადგინოთ ღირებულება (ექვემდებარება შესაბამისი ბრძანება)
• ალუ (არითმეტიკული-ლოგიკური მოწყობილობა) შეიძლება განხორციელდეს 8-ბიტიანი რიცხვებით, გარდა ამისა, გამოკლება, გამრავლება და გაყოფა ან ჩვეულებრივი adder
• ტესტირების რეგისტრაცია (ტესტირების რეგისტრაცია) არის სპეციალური ლუქი, რომელიც ინახავს Allu- ის მიერ წარმოებული შედარების ოპერაციების შედეგებს. როგორც წესი, Alu ადარებს ორ ნომერს და განსაზღვრავს თუ არა ისინი თანაბარი ან ერთ-ერთი მათგანი სხვა. ტესტირების რეესტრი ასევე შეუძლია შესანახად შეცვალოს the thritted bit of theader. იგი ინახავს ამ ღირებულებებს ტრიგერის სქემაში. მომავალში, ეს ღირებულებები შეიძლება გამოყენებულ იქნას გადაწყვეტილების მიღების გლადიპის გუნდების მიერ
• დიაგრამაზე ექვსი ბლოკი აღინიშნება "3-სახელმწიფო". ეს არის დახარისხების ბუფერები. ბევრი გამომავალი წყარო შეიძლება იყოს მავთულისთვის, მაგრამ დალაგებული ბუფერი საშუალებას აძლევს მხოლოდ ერთ-ერთ მათგანს (ერთ დროს) გადასცეს ღირებულებას: "0" ან "1". ამდენად, დახარისხების ბუფერმა შეიძლება გამოტოვოთ ღირებულებები ან გადაფაროთ გამომავალი წყარო მონაცემების გადაცემის უნარი
• ინსტრუქცია რეგისტრაცია და ინსტრუქცია დეკოდერი (ინსტრუქციის დეკოდერი) აკონტროლებს ყველა კომპონენტს

დიაგრამა არ აჩვენებს ბრძანების დეკოდერების საკონტროლო ხაზებს, რომლებიც შეიძლება გამოხატული იყოს შემდეგი "ბრძანებების" სახით:

• "რეგისტრაცია მიიღეთ ღირებულება შემოსული ამჟამად მონაცემთა საბურავიდან "
• "რეგისტრაცია B მიიღეთ ღირებულება ამჟამად მონაცემთა ავტობუსი"
• "რეგისტრაცია C მიიღონ მნიშვნელობა არითმეტიკული და ლოგიკური მოწყობილობიდან"
• "სარდლობის მეტრი დარეგისტრირდით, რათა მიიღონ ღირებულება მონაცემების ავტობუსიდან"
• "მისამართების რეგისტრაცია მიმდინარე მონაცემების შესასვლელად"
• "ბრძანებების რეგისტრაცია მონაცემთა ავტობუსიდან გაცემული ღირებულების მისაღებად"
• "სარდლობის მეტრი გაზრდის ღირებულებას [თითო ერთეულის]"
• "შეხვედრის მეტრი გადატვირთვა"
• "გაააქტიუროთ ერთი ექვსი სახის ბუფერი" (ექვსი ცალკე საკონტროლო ხაზები)
• "შეატყობინეთ არითმეტიკურ და ლოგიკურ მოწყობილობას, რომელიც ოპერაციას ასრულებს"
• "ტესტირების რეგისტრაცია მიიღეთ Test Bits Allu"
• "გააქტიურება RD (წაკითხული არხი)"
• "გააქტიურება WR (ჩანაწერი არხი)"

სარდლობის დეკოდერებს მიიღებენ მონაცემთა ბიტი ტესტირების რეესტრის, სინქრონიზაციის არხიდან, ასევე ბრძანების რეესტრიდან. თუ ინსტრუქციის დეკოდერის ამოცანების აღწერას გაამარტივებთ, მაშინ შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ეს მოდული "ეუბნება" პროცესორს, რომელიც მომენტში უნდა გაკეთდეს.

მეხსიერების მიკროპროცესორი

გაცნობა კომპიუტერული მეხსიერების და მისი იერარქია უკეთესად გაიგებს ამ სექციის შინაარსს.

ზემოთ დავწერე, ჩვენ დავწერე საბურავების შესახებ (მისამართი და მონაცემები), ისევე როგორც არხების (RD) და ჩანაწერების შესახებ (WR) შესახებ. ეს საბურავები და არხები დაკავშირებულია მეხსიერებაში: ოპერატიული (RAM, RAM) და მუდმივი შენახვის მოწყობილობა (ROM, ROM). ჩვენი მაგალითიდან მიკროპროცესორი ითვლება, რომელთაგან თითოეული საბურავების სიგანეა 8 ბიტი. ეს იმას ნიშნავს, რომ მას შეუძლია შეასრულოს 256 ბაიტი (ორი მერვე ხარისხი). ერთ მომენტში, მას შეუძლია წაიკითხოს მეხსიერებისგან ან მასში 8 მონაცემთა ბიტი. დავუშვათ, რომ ეს მარტივი მიკროპროცესორს აქვს 128 ბაიტი ROM (მისამართი 0) ან 128 ბაიტი შემთხვევითი წვდომის მეხსიერება (დაწყებული მისამართით 128).

მუდმივი მეხსიერების მოდული შეიცავს კონკრეტულ ადრე დამონტაჟებული მუდმივი კომპლექტი Byte. Address საბურავი ითხოვს გარკვეულ ბაიტას ROM- ს, რომელიც უნდა გადაეცეს მონაცემთა ავტობუსს. როდესაც წაკითხული არხი (RD) ცვლის თავის სახელმწიფოს, ROM მოდული უზრუნველყოფს მოთხოვნილი მონაცემების ავტობუსს. ანუ, ამ შემთხვევაში შესაძლებელია მხოლოდ მონაცემების წაკითხვა.

RAM- ისგან, პროცესორი არა მხოლოდ ინფორმაციის წაკითხვას, მას შეუძლია მონაცემების წერა. დამოკიდებულია თუ არა კითხვა ან ჩანაწერი, სიგნალი მოდის არხის (RD) ან ჩაწერის არხზე (WR) მეშვეობით. სამწუხაროდ, RAM არის ენერგო-დამოკიდებული. როდესაც თქვენ გამორთეთ ძალა, ის კარგავს ყველა მონაცემს. ამ მიზეზით, კომპიუტერი სჭირდება არასტაბილურ მუდმივ შენახვის მოწყობილობას.

უფრო მეტიც, თეორიულად, კომპიუტერს შეუძლია გააკეთოს არასამთავრობო ოპერა. ბევრი Microcontrollers საშუალებას გაძლევთ განათავსოთ საჭირო მონაცემთა ბაიტი პირდაპირ პროცესორი ჩიპი. მაგრამ გარეშე რომ არ არის შეუძლებელი. პერსონალურ კომპიუტერებში, ROM ეწოდება ძირითადი შეყვანის და გამომავალი სისტემა (BSVB, BIOS, ძირითადი შეყვანის / გამომავალი სისტემა). მიკროპროცესორი იწყებს მას ბიოსის მიერ ნაპოვნი ბრძანებების შესრულებას.

Bios ბრძანებები ასრულებს კომპიუტერულ ტექნიკის ტესტირებას, შემდეგ კი ისინი აქცევს hoody დისკი და აირჩიეთ boot სექტორის. ეს boot სექტორის არის ცალკე პატარა პროგრამა, რომელიც BIOS პირველი ნათქვამია დისკზე, შემდეგ კი ადგილებში RAM. ამის შემდეგ, მიკროპროცესორი იწყებს ჩატვირთვის სექტორში მდებარე ბრძანებებს. ჩატვირთვის სექტორის პროგრამა იუწყება მიკროპროცესორის შესახებ, თუ რომელი მონაცემები (შემდგომი პროცესორის აღსრულებისათვის) დამატებით გადავიდა Მყარი დისკი RAM. ეს არის ის, თუ როგორ ხდება ოპერაციული სისტემის პროცესორი.

მიკროპროცესორული ინსტრუქციები

მაშინაც კი, მარტივი მიკროპროცესორის შეუძლია გაუმკლავდეს საკმარისად დიდი კომპლექტი ინსტრუქციები. ინსტრუქციის კომპლექტი არის სახის თარგი. რეესტრში გადმოწერილი თითოეული ამ ინსტრუქციის გუნდს აქვს საკუთარი ღირებულება. ადამიანები არ არიან ადვილად გახსოვდეთ ბიტების თანმიმდევრობა, ამიტომ თითოეული ინსტრუქცია აღწერილია, როგორც მოკლე სიტყვა, რომელთაგან თითოეული ასახავს კონკრეტულ ბრძანებას. ეს სიტყვები მოიცავს პროცესორის ასამბლეურ ენას. Assembler ითარგმნება ამ სიტყვებს ორობითი კოდების ინსტრუმენტზე.

ჩვენ ვაძლევთ სიტყვები-ბრძანებების ჩამონათვალს შეკრების ენაზე პირობითი მარტივი პროცესორისთვის, რომელიც ჩვენ ვფიქრობთ, როგორც ჩვენი თხრობის მაგალითია:

• Loada Mem - ჩამოტვირთვა (დატვირთვა) რეგისტრაცია ზოგიერთი მეხსიერების მისამართი
• Loadb Mem - ჩამოტვირთვა (დატვირთვა) რეგისტრაცია B ზოგიერთი მეხსიერების მისამართი
• Conb Con - ჩამოტვირთეთ მუდმივი მნიშვნელობა რეგისტრაცია B
• SaveB Mem - შენახვა (შენახვა) რეგისტრაცია ღირებულება B მეხსიერებაში კონკრეტულ მისამართზე
• Savec Mem - შენახვა (შენახვა) ღირებულება C რეგისტრაცია მეხსიერებაში კონკრეტული მისამართი
• Registers- ის დამატება - დასაკეცი (Add) ღირებულებები A და B. მოქმედების შედეგების შენახვა C
• რეესტრის რეესტრის ღირებულებების მიხედვით ქვეპუნქტი (გამონაკლისი)
• MUL - გამრავლების (გამრავლების) ღირებულებები რეესტრების A და B. მოქმედების შედეგების შენახვა C
• Div - გაყოფილი (გათიშვა) რეესტრის ღირებულება რეესტრის ღირებულების ბ. ანგარიშის შენახვის შედეგად C რეგისტრაცია
• COM - შედარება (შედარება) რეესტრის ღირებულებები A და B. შედეგების გადაცემის ტესტირების რეესტრში
• გადასვლა addr - ნახტომი მეტი (გადასვლა) მითითებულ მისამართზე
• JEQ Addr - თუ თანაბარი მდგომარეობა კმაყოფილია ორი რეესტრის ღირებულებით, გადადით (გადასვლა) მითითებულ მისამართზე
• JNEQ Addr - თუ ორი რეესტრის ღირებულებების თანასწორობის პირობები არ არის შესრულებული, გადადით (ნახტომი) მითითებულ მისამართზე
• JG Addr - თუ მნიშვნელობა უფრო დიდია, გადადით (გადასვლა) მითითებულ მისამართზე
• Jge Addr - თუ მნიშვნელობა უფრო მეტია, ვიდრე ან თანაბარი, გადადით (გადასვლა) მითითებულ მისამართზე
• JL AddrR - თუ ღირებულება ნაკლებია, გადადით მეტი (გადასვლა) მითითებულ მისამართზე
• JLE Addr - თუ ღირებულება ნაკლებია ან ტოლია, გადადით (გადასვლა) მითითებულ მისამართზე
• Stop - Stop (STOP) აღსრულება

ფრჩხილებში შესრულებული ქმედებების აღნიშვნა არ არის ხელმისაწვდომი. ასე რომ, ჩვენ ვხედავთ, რომ ასამბლეურ ენაზე (მრავალი სხვა პროგრამირების ენების მსგავსად) ეფუძნება ინგლისურს, ანუ, იმ ადამიანების კომუნიკაციის ჩვეულებრივი საშუალებებით, რომლებმაც შექმნეს ციფრული ტექნოლოგიები.

მიკროპროცესორული მუშაობა ფაქტორული გაანგარიშების მაგალითზე

განვიხილოთ მიკროპროცესორის მუშაობა მარტივი პროგრამის აღსრულების კონკრეტულ მაგალითზე, რომელიც ითვლის ფაქტორულ რიცხვს "5". პირველი, მე ამ ამოცანას გადავჭრება "ნოუთბუქში":

factorial 5 \u003d 5! \u003d 5 * 4 * 3 * 2 * 1 \u003d 120

პროგრამირების ენაზე C, ეს კოდი ფრაგმენტი ასრულებს ამ გაანგარიშებას ასე გამოიყურება:

\u003d 1; f \u003d 1; ხოლო (a

როდესაც ეს პროგრამა ასრულებს თავის საქმიანობას, ცვლადი F შეიცავს ფაქტორულ ღირებულებას ხუთიდან.

C შემდგენელი თარგმნილია (ანუ, ეს კოდი ითარგმნება ამ კოდს ასამბლეის ენის ინსტრუქციებში. პროცესორში გათვალისწინებით, RAM იწყება მისამართზე 128 და მუდმივი მეხსიერება (რომელიც შეიცავს შეკრებათა ენას) იწყება მისამართზე 0. შესაბამისად, ენაზე ეს პროცესორი ეს პროგრამა ასე გამოიყურება:

/ / ვფიქრობ, რომ 128 // ვფიქრობ, რომ F 1290 conb 1 // a \u003d 1; 1 SaveB 1282 CONB 1 // F \u003d 1; 3 SaveB 1294 Loada 128 // თუ A\u003e 5 გადასვლა 175 CONB 56 COM7 JG 178 LOADA 129 // F \u003d F \u003d F * A; 9 LOADB 12810 MUL11 SEVEC 12912 LOADA 128 // A \u003d A + 1; 13 CONB 114 ADD15 SAVEC 12816 გადასვლა 4 // Loop დაბრუნება IF17 Stop

ახლა შემდეგი კითხვა ჩნდება: როგორ ყველა ეს ბრძანება გამოიყურება მუდმივ მეხსიერებაში? თითოეული ეს ინსტრუქცია უნდა იყოს წარმოდგენილი ორობითი ნომრები. მასალის გაგების გასარკვევად, ვარაუდობენ, რომ პროცესორის ასამბლეის ენის თითოეული ბრძანებები უნიკალურია:

• Loada - 1.
• Loadb - 2.
• CONB - 3.
• SaveB - 4.
• Savec mem - 5
• დამატება - 6.
• ქვე-7.
• მალ - 8.
• Div - 9.
• Com - 10.
• გადასვლა addr - 11
• Jeq addr - 12
• Jneq addr - 13
• Jg addr - 14
• Jge addrr - 15
• JL AddrR - 16
• JLE addr - 17
• გაჩერება - 18.

// დავუშვათ, რომ 128 // at 129ADDR Machine Command / Value0 3 // Conb 11 12 4 // SaveB 1283 1284 3 // Conb 15 16 4// SaveB 1297 1298 1 // დატვირთვა 1289 12810 3 / / Conb 511 512 10 // Com13 14 // Com13 14 // COM13 3115 1 // Loada 12916 12917 2 //5818 12819 8 // Mul20 5 / / SAVEC 12921 12922 1 //5 დატვირთვა 12823 12824 3 / CONB 125 126 6 / / Add27 5 // Savec 12828 12829 11 // გადასვლა 430 831 18 // Stop

როგორც შენიშნა, C ენაზე კოდექსის შვიდი ხაზი შეიკავებს ასამბლეურ ენაზე 18 ხაზს. მათ ROM- ში 32 ბაიტი მიიღეს.

დეკოდირება

დეკოდირების შესახებ საუბარი ფილოლოგიური საკითხების გათვალისწინებით უნდა დაიწყოს. სამწუხაროდ, არა ყველა კომპიუტერული პირობები მათ რუსულ ენაზე ცალსახა. ტერმინოლოგიის თარგმანი ხშირად სპონტანურად იყო და, შესაბამისად, ინგლისურ ენაზე შეიძლება რუსულ ენაზე თარგმნილი იყოს რამდენიმე ვარიანტი. ასე მოხდა მიკროპროცესორული ლოგიკის "ინსტრუქციის დეკოდერის" ყველაზე მნიშვნელოვანი კომპონენტი. კომპიუტერული სპეციალისტები ამას და დეკოდერს გუნდებს და დეკოდერის ინსტრუქციას უწოდებენ. არცერთი ასეთი სახელი არ შეიძლება და არც ნაკლები "უფლება", ვიდრე სხვა.

ბრძანების დეკოდერი საჭიროა თითოეული მანქანის კოდის თარგმნას სიგნალების კომპლექტში, რის შედეგადაც მიკროპროცესორის სხვადასხვა კომპონენტებში. თუ მისი ქმედებების არსი გამარტივებთ, შეიძლება ითქვას, რომ ის არის ის, ვინც კოორდინაციას უწევს "რბილი" და "რკინას".

განიხილეთ გუნდის დეკოდერების მუშაობის მაგალითი დამატებით დამატებით დამატებით ინსტრუქციის მაგალითზე:

• პროცესორი საათის პროცესორის პირველი ციკლის დროს, ბრძანება დატვირთულია. ამ ეტაპზე, ბრძანება დეკოდერი აუცილებელია: ბრძანების მრიცხველისთვის დახარისხების ბუფერის გააქტიურება; კითხვის არხის გააქტიურება (RD); გააქტიურეთ დახარისხების ბუფერული ლუქი, რათა შეყვანის მონაცემების ჩატარება ბრძანებათა რეესტრში
• პროცესორი საათის სიხშირის მეორე ციკლის დროს, დაამატეთ ბრძანება დეკოდირებულია. ამ ეტაპზე, არითმეტიკული ლოგიკური მოწყობილობის დამატებები და გადასცემს ღირებულებას C რეგისტრაცია
• პროცესორის საათის მესამე ციკლის დროს, ბრძანების მრიცხველი ზრდის თავის ერთეულს (თეორიულად, ეს ქმედება ახდენს მიმდინარე ციკლს)

თითოეული ბრძანება შეიძლება წარმოდგენილი იყოს თანმიმდევრული შესრულებული ოპერაციების კომპლექტი, რომელიც გარკვეულწილად მიკროპროცესორული კომპონენტების მიერ მანიპულირებულია. ეს არის, პროგრამის ინსტრუქციები გამოიწვიოს საკმაოდ ფიზიკური ცვლილებებიმაგალითად: მაგალითად, შეცვლის პოზიცია latch. ზოგიერთი ინსტრუქცია შეიძლება მოითხოვდეს ორი ან სამი პროცესორის ციკლის დასასრულს. კიდევ ერთი შეიძლება მოითხოვოს ხუთი ან ექვსი ციკლი.

მიკროპროცესორები: შესრულება და ტენდენციები

პროცესში ტრანზისტორის რაოდენობა მნიშვნელოვანია მისი შესრულების მნიშვნელოვან ფაქტორს. როგორც ადრე ნაჩვენებია, 8088 პროცესორში, 15 საათის სიხშირე ციკლი იყო საჭირო ერთი ინსტრუქციის განხორციელება. და ერთი 16-ბიტიანი ოპერაციის შესასრულებლად, დაახლოებით 80 ციკლი იყო. ამიტომ ამ პროცესორის ალუის მულტიპლიკატორი მოეწყო. მეტი ტრანზისტორი და უფრო მძლავრი მულტიპლიკატორი Allu, ყველაზე მეტი დრო პროცესორი აქვს დრო ერთი ტაქტიკა.

ბევრი ტრანზისტორი მხარს უჭერს კონვეიერის ტექნოლოგიას. კონვეიერის არქიტექტურის ნაწილი, ერთმანეთის ნაწილობრივ შესრულებული ინსტრუქციები ხდება. ინსტრუქციას შეუძლია მოითხოვოს მისი აღსრულება იმავე ხუთი ციკლისთვის, მაგრამ თუ ხუთი ბრძანება ერთდროულად დამუშავებულია პროცესორით (სხვადასხვა ნაბიჯების სისრულეზე), შემდეგ საშუალოდ, პროცესორის საათის ერთი ციკლი საჭიროა ერთი ინსტრუქციის შესასრულებლად.

ბევრი თანამედროვე პროცესორებში, დეკოდერის გუნდები მარტო არ არიან. თითოეული მათგანი მხარს უჭერს კონვეიერისზმს. ეს საშუალებას გაძლევთ შეასრულოს ერთზე მეტი ინსტრუქცია ერთი პროცესორის საათისთვის. ამ ტექნოლოგიის შესასრულებლად საჭიროა ტრანზისტორის წარმოუდგენელი კომპლექტი.

64 ბიტიანი პროცესორები

მიუხედავად იმისა, რომ 64-ბიტიანი პროცესორის მასობრივი განაწილება მხოლოდ რამდენიმე წლის წინ, შედარებით დიდი ხნის წინ არსებობდა: 1992 წლიდან. ორივე Intel და AMD ამჟამად ამ პროცესორებს სთავაზობს. 64-ბიტი შეიძლება ჩაითვალოს ასეთი პროცესორი, რომელსაც აქვს 64-ბიტიანი არითმეტიკული და ლოგიკა მოწყობილობა (ალუ), 64-ბიტიანი რეგისტრაცია და 64-ბიტიანი საბურავები.

მთავარი მიზეზი, რის გამოც პროცესორებს 64-ბიტი სჭირდებათ, რომ ეს არქიტექტურა აფართოებს მისამართზე. 32-ბიტიანი პროცესორებს შეუძლიათ მიიღონ მხოლოდ ორი ან ოთხი გიგაბაიტი RAM. მას შემდეგ, რაც ეს ციფრები, როგორც ჩანს, გიგანტური, მაგრამ ჩვენ წლების განმავლობაში გადავედით და დღეს არავის არ გაოცება. რამდენიმე წლის წინ მეხსიერება ჩვეულებრივი კომპიუტერი იყო 256 ან 512 მეგაბაიტი. იმ დღეებში, ოთხივე ლიმიტი შეუშალა მხოლოდ სერვერებსა და მანქანებს, რომელზეც დიდი მონაცემთა ბაზა მუშაობს.

მაგრამ აღმოჩნდა, რომ ძალიან სწრაფად აღმოჩნდა, რომ ჩვეულებრივი მომხმარებლები ზოგჯერ კი ორი ან თუნდაც ოთხი გიგაბაიტი RAM. 64-ბიტიანი პროცესორები ეს შემაშფოთებელი შეზღუდვა არ ეხება. მათთვის ხელმისაწვდომი მისამართების სივრცე, როგორც ჩანს, გაუთავებელია: ორი სამოცი მეოთხე ხარისხის ბაიტებში, ეს არის რაღაც მილიარდი გიგაბაიტი. უახლოეს მომავალში ასეთი გიგანტური რამ არ არის გათვალისწინებული.

64-bit მისამართი ავტობუსი, ასევე ფართო და მაღალსიჩქარიანი მონაცემთა საბურავები შესაბამისი დედაპლატებით, საშუალებას აძლევს 64-ბიტიან კომპიუტერებს, გაზარდონ ამ მოწყობილობებთან ურთიერთქმედების პროცესში მონაცემების შესვლისა და გამოშვების მაჩვენებელი hDD და ვიდეო ბარათი. ეს ახალი შესაძლებლობები მნიშვნელოვნად გაზრდის თანამედროვე კომპიუტერული დანადგარების შესრულებას.

მაგრამ ყველა მომხმარებელი არ იქნება 64-ბიტიანი არქიტექტურის უპირატესობებით. აუცილებელია, პირველ რიგში, ვინც ჩართულია ვიდეო და ფოტოსურათების რედაქტირებაში და ასევე მუშაობს სხვადასხვა სურათებით. 64-bit კომპიუტერები აფასებენ Connoisseurs- ს მიერ Კომპიუტერული თამაშები. მაგრამ იმ მომხმარებლები, რომლებიც უბრალოდ კომპიუტერთან კომუნიკაციას სოციალური ქსელები და roam ვებ სივრცეები Yes რედაქტირება ტექსტური ფაილები ამ პროცესორების უპირატესობა არ არის მხოლოდ გრძნობს.

დაყრდნობით Computer.howstuffworks.com