Kişisel bilgisayar çok karmaşık ve çok yönlü bir şeydir, ancak her sistem biriminde, tüm operasyonların ve işlemlerin merkezini - mikroişlemcidir. Bilgisayar işlemcisi nedir ve hala neye ihtiyaç duyulur?

Muhtemelen, çoğu, kişisel bir bilgisayarın mikroişlemcisinin ne olduğunu öğrenmekten memnun olacaktır. Neredeyse tamamen sıradan taşlardan, kayalardan oluşur.

Evet, bu öyle ... İşlemci, örneğin, silikon, kum ve granit kayaların oluştuğu materyaller gibi maddeleri içerir.

Hoff işlemci

Kişisel bir bilgisayar için ilk mikroişlemci neredeyse yarım asır önce icat edildi - 1970 yılında Marshian Edward Hoff ve Intel'den mühendis ekibi tarafından.

İlk Hoff işlemcisi sadece 750 kHz frekansta çalıştı.

Günümüzde bilgisayar işlemcisinin ana özellikleri, tabii ki, yukarıdaki rakamlarla karşılaştırılamaz, mevcut "taşlar", atalarından birkaç bin kat daha güçlü ve daha önce, karar verdiği görevleri tanımak daha iyidir.

Birçok insan, işlemcilerin "düşünebileceğine" inanıyor. Hemen gerçeğin hisseleri olmadığını hemen söylemeliyiz. Herhangi bir süper güçlü kişisel bilgisayar işlemcisi, çok sayıda transistörden oluşur - tek bir işlevi gerçekleştiren tuhaf anahtarı - sinyali daha fazla atlayın veya durdurun. Seçim, sinyalin voltajına bağlıdır.

Öte yandan, buna bakarsanız, mikroişlemcinin oluştuğu görülebilir ve kayıtlı bilgi işlem hücrelerinden oluşur.

Kişisel bilgisayar cihazlarının geri kalanıyla "taş" bağlantısı için "BUS" adlı özel bir yüksek hızlı yol kullanılır. Bir yıldırım hızı, minik elektromanyetik sinyaller "sinek" ile. Bu, bilgisayar işlemcisinin veya dizüstü bilgisayarın çalışma prensibidir.

Mikroişlemci cihazı

Bilgisayar işlemcisi nasıl? Herhangi bir mikroişlemciyede, 3 bileşeni vurgulayabilirsiniz:

1. İşlemcinin çekirdeği (burada sıfır ve birimler bölümünün meydana geldiği);
2. Önbellek belleği, doğrudan işlemcinin içindeki küçük bir bilgi sürücüsüdür;
3. Coprocessor, en karmaşık işlemlerin gerçekleştiği herhangi bir işlemcinin özel bir beyin merkezidir. Aynı zamanda multimedya dosyalarıyla da çalışır.

Basitleştirilmiş sürümdeki bilgisayar işlemci devresi aşağıdaki gibidir:

Mikroişlemcinin ana göstergelerinden biri saat frekansıdır. İkinci olarak kaç saatin "taş" taahhüt ettiğini gösterir. Bilgisayar işlemcisinin gücü, yukarıdaki göstergelerin toplamlığına bağlıdır.

Bir süredir roketlerin ve uyduların çalışmalarının piyasaya sürülmesinin, mikroişlemciler tarafından bugün "meslektaş" olan "meslektaş" ile birlikte binlerce kez daha az olan mikroişlemciler tarafından yönetildiğine dikkat edilmelidir. Ve bir transistörün boyutu 22nm, transistörlerin ara katmanı sadece 1 nm'dir. Referans için, 1 nm 5 atomun bir kalınlığıdır!

Artık bilgisayar işlemcisinin nasıl düzenlendiğini ve bazı başarı, kişisel bilgisayarların üretim firmalarında çalışan bilim adamlarını elde ettiğini biliyorsunuz.

Kişisel bilgisayar, bağlı çeşitli bileşenlerden oluşur. birleşik sistem. Aralarındaki etkileşim ve kontrol merkezi işlemci nedeniyle gerçekleştirilir, PC elektronik beyninin rolünü gerçekleştirir. Onsuz, herhangi bir teknik, bir dizüstü bilgisayar, bir tablet veya sistem bloğu - demir yığını olsun. Bilgisayarın merkezi işlemcinin nasıl çalıştığını ve yapısı neyin işe yaradığını daha ayrıntılı görünelim.

CPU'nun temel özelliklerinin değerlendirilmesine geçmeden önce, ne tür olduğunu bulmak gerekir. Merkezi işlemciler veya CPU'lar, yurtdışında denir ve aşağıdaki kriterlere ayrılırlar.

Güç:

• Üretimi durdurulan ve yalnızca uzun aramalardan sonra satın alınabilen zayıf, tek çekirdekli modeller vardır;
• 2 ila 16 çekirdeğe sahip orta ve güçlü modeller;

Uygulama yöntemine göre:

1. Oyun;
2. Sunucu;
3. Bütçe;

Şirket üreticisi tarafından:

• Merkezi işlemci ot. intel şirketleri;
• AMD'den CPU;

Not! Intel ve AMJEED CPU'ya ek olarak, diğer şirketlerin markaları altında üretilen ürünler vardır, ancak bilgisayar demir pazarındaki toplam mal hacminin küçük bir bölümünü oluşturan talepte bulunurlar.

Birçok kullanıcı yanlışlıkla Intel'in ürünlerinin AMD'den yalnızca başlıkta farklılık gösterdiğine inanıyor, ancak bu ondan uzak. Bu şirketlerin ticari markası altında üretilen her merkezi işlemcinin yapısı yarışmacılardan önemli ölçüde farklıdır. Bunun sayesinde avantajlarına ve dezavantajlarına sahipler. Örneğin, Intel'in ürünleri, merkezi işlemcilerini ayıran AMD merkezi işlemcilerinden faydalanan aşağıdaki olumlu özelliklerle donatılmıştır:

1. PC'ler için bileşen ürünlerinin çoğu üreticisinin ürünlerini Intel'den CPU standartları altında özelleştirir;
2. Çalışma sırasında daha az enerji tüketin, sistemin yükünü azaltın;
3. Bir programla çalışırken daha fazla hız gösterin;
4. Oyun bloklarının oyun inşa edilmesi için en iyi seçenek;

AMD'den ürünler ayrıca bilgisayar demir pazarında aktif olarak rekabet etmelerine izin veren birkaç özelliğe sahiptir:

• Intel üretiminin CPU'sının aksine, AMD'den gelen merkezi işlemciler aşırı hızaşırtma işlevine sahiptir, başlangıç \u200b\u200bgücünü% 20'ye kadar artırır;
• Malların fiyatı ve kalitesi için en iyi değer;
• Grafik çekirdekCPU'ya gömülü, Intel'den çok büyük fırsatlara sahiptir ve video ile daha hızlı çalışmanıza izin verir;

Merkezi işlemcinin açıklaması

Bu nedenle, CPU türleri ve onların kendine özgü özellikleri ile, ürün tanımına geçme ve ne olduğunu çözme zamanı geldik. Anlayışın sadeliği için, birkaç puan için kıracak, vurgulayacak ana Özellikler Ürün:% s:

1. CPU'nun atanması;
2. Yapısı;
3. Temel özellikler;

Yardımlarıyla, işlemcinin nasıl çalıştığını ve nasıl düzenlendiğini anlayacağız.

Amaç

Herhangi bir CPU'nun ana görevi, cihazların yürütme için gereken komut kümesine iletildiği hesaplama işlemlerinin yürütülmesidir. Komutlar PC RAM'de bulunur ve CPU doğrudan oradan okuyun. Buna göre, işlemcinin hesaplama gücü ne kadar yüksek olursa, sistemin tüm sistemin tamamı vardır.

Yapı

Herhangi bir merkezi işlemenin genel yapısı aşağıdaki bloklardan oluşur:

1. Arayüz bloğu;
2. Operasyonel Blok;

Arabirim bloğu aşağıdaki bileşenleri içerir:

• Adres kayıtları;
• İletilen komutların kodlarının saklandığı bellek kayıtları, yürütülmesi yakın gelecekte planlanmıştır;
• Kontrol cihazları - yardım kontrol komutları ile daha sonra CPU tarafından gerçekleştirilir;
• Limanların ve sistem lastiklerinin çalışmasından sorumlu kontrol devreleri;

İşletim ünitesi şunları içerir:

1. Mikroişlemci hafızası. Bunlardan oluşur: Segment Kayıtları, Sign Kayıtları, Kayıtlar genel amaçlı ve takım sayısını sayar;
2. Aritmetik mantıksal cihaz. Bununla birlikte, bilgi bir dizi mantıksal veya aritmetik işlemlere dahil edilir;

Not! Çalışma birimi ve arayüz bloğu paralel modda çalışır, ancak arayüz kısmı öndeki bir adımdır, daha sonra çalışma parçası tarafından gerçekleştirilen komut kayıt bloğunu kaydeder.

Sistem otobüsü, merkezi işlemciden cihazın diğer bileşenlerine sinyalleri iletmeye yarar. Her yeni nesilde, işlemci yapısı hafifçe değişir ve en son gelişmeler, bilgisayar teknolojisinin oluşumunun şafağında kullanılan ilk işlemcilerden çok farklıdır.

Özellik

Herhangi bir merkezi işlemcinin özellikleri, hız üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. bireysel unsurlar Bir bütün olarak sistemler ve tüm karmaşık cihazlar. Performans parametrelerini etkileyen ana özellikler arasında ayırt edilir:

• Saat frekansı; PC'nin içinde iletilen bir veri parçasını işlemek için, bir zaman döngüsü gereklidir. Buradan, satın alınan CPU'nun saat frekansının ne kadar yüksek olduğunu, cihazın daha hızlı olanı, büyük bilgi dizilerinin işlenmesi durumunda daha yüksek olduğunu takip eder. Saat frekansı megahertz'de ölçülür. Bir megahertz, saniyede 1 milyon saate eşdeğerdir. Eski modeller, işin hızı arzu edilecek çok şey bıraktığı için küçük bir frekansı vardı. Modern modeller, en karmaşık komut kümelerini hızlı bir şekilde işlemenize ve yapmanıza olanak tanıyan harika saat frekans göstergelerine sahiptir.
• Deşarj; CPU işlemlerine yönelik bilgiler dış lastiklerle içine girer. Verilerin miktarı, bir seferde ne kadar veri iletildiğine bağlıdır. Bu hızı etkiler. Eski modeller 16 deşarj edildi ve modern 32 veya 64 deşarjı var. 64. deşarj sistemi Bugün en gelişmiş ve altında geliştirildiği kabul edilir. yazılım Ürünler ve cihazlar.
• Ön bellek; Bilgisayardaki cihazın çalışmasını arttırmak için kullanılır, bir tampon bölge oluşturma işlemci tarafından işlenen son veri dizisinin bir kopyasını saklar. Bu, temyiz etmek için zaman geçirmeden, gerektiğinde benzer bir işlemi hızlı bir şekilde gerçekleştirmeyi mümkün kılar. paylaşılan hafıza Kişisel bilgisayar.
• Priz; Cihazı anakarta sabitleyin. Gibi farklı nesiller anakartlar kendi desteklenen soketlerine sahip olmak. Satın alırken dikkate alınmalıdır. Farklı üreticilerin soketleri de birbirlerinden farklıdır.
• İç frekans faktörü; İşlemci ve anakart farklı frekanslarda çalışır ve birbirlerini senkronize etmek için bir frekans çarpanı vardır. Baz veya referans, anakartın çalışma frekansı, CPU'nun kişisel katsayısı ile çarpılır.

Yan özelliklerden doğrudan üretim teknolojisiyle ilgili, ısı dağılımı ve çalışma sırasında tüketilen enerji sayısını vurgulamaktadır. Güçlü cihazlar çok fazla ısı tahsis eder ve çalışma sırasında daha fazla enerji beslemesi gerektirir. Tam çalışmaları için, yardımcı soğutma sistemleri kullanılır.

Artık internette işlemciler konusundaki bilgilerle dolu, kayıtların, inceliğlerin, kesintilerin, vb. Esas olarak attığı için bir sürü makale bulabilirsiniz. Ancak, bir kişi tanıdık değil Bütün bu şartlar ve kavramlar, yeterince zordur. Anlama sürecini anlamak için "uçun ve küçük bir anlayıştan küçük bir anlayıştan başlamanız gerekir. İşlemci nasıl düzenlenir ve hangi büyük parçalardan oluşur?.

Öyleyse, sökmeyi söküyorsanız, mikroişlemcinin içinde ne olacak:

dijital 1 ifade edilir metal yüzey (Kapak) Mikroişlemci, ısıyı gidermeye ve korunmaya servis edilir mekanik hasar Bu kapağın arkasında (işlemcinin kendi içinde yerim).

2 numarada - Kristalin kendisi, mikroişlemcinin bir kısmının imalatında en önemli ve pahalı olduğu gerçeğinde bulunur. Bu kristal sayesinde, tüm hesaplamaların meydana geldiği (ve bu işlemcinin ana işlevidir) ve mükemmelden daha zor olanı - işlemci elde edilir ve daha pahalı hale gelir. Kristal silikondan yapılmıştır. Aslında, üretim süreci çok karmaşıktır ve bu videoda daha fazlası, düzinelerce adım içerir:

Şekil 3 - İşlemcinin diğer tüm bölümlerinin takıldığı özel bir textolite substratı ve ayrıca iletişim sitesinin rolünü oynar - ters tarafında var çok sayıda Altın "Puan" kontaklardır (Şekilde az miktarda görünür). İletişim sitesi (substrat) sayesinde, doğrudan en az bir şekilde etkilenmesi için kristal ile yakın etkileşimi sağlanır, çünkü kristali mümkün değildir.

Kapak (1), yüksek sıcaklığa dayanıklı yapışkan kullanımı ile alt tabakaya (3) tutturulmuştur. Kristal (2) ile kapak arasında hava boşluğu yoktur, yeri termal macun tarafından işgal edilir, ondan dondurulduğunda, işlemcinin kristali ile kapağın kristali ile kapak arasındaki "köprüyü" ortaya çıkarır. iyi ısı çıkışı.

Kristal, lehimleme ve sızdırmazlık maddesi kullanılarak substrata bağlanır, substrat kontakları kristal temas noktalarına bağlanır. Bu şekilde, kristalin temas noktalarını, çok ince kablolamayı kullanarak substratın temaslarına bağlayarak açıkça gösterilir (fotoğraf 170x artışında):

Genel olarak, farklı üreticilerin işlemci cihazı ve hatta bir üreticinin modelleri büyük ölçüde değişebilir. fakat Şematik şeması İş aynı kalır - herkes bir kontakt substratı, bir kristal (veya birkaç, bir durumda) ve ısı giderimi için bir metal kapak vardır.

Örneğin, kontak substratı gibi görünüyor İntel işlemci Pentium 4 (işlemci devreye girecek):

Kişiler ve konumlarının yapısı şekli, işlemciye ve bilgisayarın bilgisayar panosuna bağlıdır (yuvalar çakışması gerekir). Örneğin, pimler doğrudan anakart soketinde olduğundan, işlemcinin "pin" olmadan "pin" olmadan hemen üstünde olduğu şekilde.

Ve diğer durum, "pinler" temaslarının doğrudan kontak alt tabakasından yapıştırıldığı yerdir. Bu özellik esas olarak AMD işlemciler için karakteristiktir:

Yukarıda belirtildiği gibi, cihaz farklı modeller Bir üreticinin işlemcileri değişebilir, bize parlak bir örnek değil - dört çekirdekli bir işlemci Intel çekirdek Esasen 2 Dört Dört Çekirdekli Çekirdek 2 Duo Hattı İşlemcisi olan 2 dörtlü, bir durumda birleştirildi:

Önemli! İşlemcinin içindeki kristallerin sayısı ve işlemci çekirdeklerinin sayısı aynı değildir.

Modern Intel işlemcilerin modellerinde, 2 kristal (çip) aynı anda uygundur. İkinci çip, işlemcinin grafik çekirdeğidir, özünde, video kartı işlemcisine yerleşik rolü oynatır, sistemde bir video kartı olmasa bile, grafiksel çekirdek bir video kartının rolünü üstlenir ve oldukça güçlü ( Bazı işlemci modellerinde, grafik çekirdeklerin hesaplama gücü, orta grafik ayarlarında modern oyunlar oynamanıza izin verir).

Bu kadar merkezi mikroişlemcinin cihazıElbette kısaca.

İşlemci, herhangi bir bilgisayar cihazının ana parçasıdır. Ancak birçok kullanıcı, işlemcinin bilgisayarda ne olduğuna dair çok zayıf bir fikri ve hangi işlevi yerine getirdiği konusunda çok zayıf bir fikri vardır. B. modern dünya Bu, birçok ciddi yanlış anlaşmanın kaçınılabileceğini bilerek önemli bilgilerdir. Bilgisayarınızın performansını sağlayan çip hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız, adrese başvurdunuz. Bu yazıdan, işlemcinin neye ihtiyaç duyulduğunu ve tüm cihazın performansını nasıl etkilediğini öğreneceksiniz.

Merkezi bir işlemci nedir

İÇİNDE bu durumBu merkezi bir işlemcidir. Sonuçta, örneğin bir video işlemcisi başka da var.

Merkezi işlemci, elektronik birim veya entegre bir devre olan bilgisayarın ana kısmıdır. Makine talimatlarını veya program kodunu gerçekleştirir ve donanım cihazının temelidir.

Daha kolay konuşursak, bu bilgisayarın kalbi ve beynidir. Onun sayesinde, her şeyin çalıştığı, veri akışlarını işler ve tüm parçaların çalışmalarını kontrol eder. ortak sistem.

İşlemciye fiziksel olarak bakarsanız, küçük bir ince kare tahtayı temsil eder. Küçük boyutlara ve üstü metal bir kapakla kaplıdır.

Çipin alt kısmı, yonga setinin ve sistemin geri kalanıyla etkileşime girdiği temaslar ile işgal edilir. Bilgisayarınızın sistem biriminin kapağını açma, yalnızca soğutma sistemi tarafından kapatıldığında bir işlemciyi kolayca bulabilirsiniz.

Şimdiye kadar, CPU alakalı komutu vermeyecek, bilgisayar, en basit işlemi bile uygulayamayacak, örneğin iki sayı katlandı. PC'nizde uygulamak istediğiniz ne olursa olsun, herhangi bir işlem işlemciye itiraz anlamına gelir. Bu yüzden bilgisayarın önemli bir bileşenidir.

Modern merkezi işlemciler yalnızca ana görevleriyle başa çıkmak için değil, aynı zamanda ekran kartını kısmen değiştirebilir. Bir video denetleyicisinin işlevlerini gerçekleştirmek için ayrı ayrı belirlenmiş bir yer ile yeni cipsler üretilir.

Bu video denetleyicisi, video kartından ihtiyaç duyulan tüm temel gerekli adımları gerçekleştirir. Bir video belleği olarak, RAM kullanılır. Ancak, güçlü bir modern işlemcinin ekran kartını tamamen değiştirebileceği yanlış olması gerekmez.

Hatta orta sınıf Video kartlar, işlemci video denetleyicisini geride bırakır. Bu nedenle, bilgisayar kartı olmayan bilgisayarın versiyonu, herhangi bir performans göstermeyen ofis cihazları dışında uygundur. karmaşık görevlergrafiklerle ilgili.

Bu gibi durumlarda, tasarruf etmek gerçekten mümkün. Ne de olsa, işlemciyi iyi bir video denetleyicisiyle yapıştırabilir ve video kartında para harcayamazsınız.

İşlemci nasıl çalışır?

Böyle bir işlemcinin çözülmesi gibi görünüyor. Ama nasıl çalışır? Uzun ve karmaşık bir süreçtir, ancak çözerseniz, her şey yeterince kolaydır. Merkezi işlemcinin çalışma prensibi aşamalar halinde düşünülebilir.

Öncelikle, program, tüm gerekli bilgilerin çizildiği ve işlemcinin kontrol birimini gerçekleştirmek için bir dizi zorunlu komut kümesi'nden RAM'e yüklenir. Öyleyse tüm bu veriler, bu işlemci önbelleğini artırır.

Tampondan iki türe ayrılan bilgiler ortaya çıkıyor: talimatlar ve değerler. Ve bunlar ve bu kayıtlara düşer. Kayıtlar, yonga setine yerleştirilmiş bellek hücreleridir. Ayrıca, aldıkları bilgilerin türüne bağlı olarak iki tür vardır: Komut kayıtları ve veri kayıtları.

CPU'nun bileşenlerinden biri aritmetik bir mantıksal cihazdır. Aritmetik ve mantıksal hesaplamalar kullanarak bilgi dönüşümlerini yerine getirmekle meşgul.

Burada kayıtlardan gelen veriler düşer. Bundan sonra, aritmetik mantıksal cihaz, alınan verileri okur ve sonunda sayıların işlenmesi için gerekli olan komutları yürütür.

Burada tekrar bir bölünmeyi bekliyoruz. Nihai sonuçlar bitmiş ve bitmemiştir. Kayıtlara geri dönerler ve bitmiş tampon hafızasına kaydolurlar.

Nakit işlemci iki ana seviyeden oluşur: üst ve alt. En son komutlar ve veriler üst önbelleğe gönderilir ve kullanılmayanlar, altına gidin.

Yani, üçüncü seviyedeki tüm bilgiler, sırayla, verilerin ilke girdiği ikinci olana taşınır. Ve aksine gereksiz veriler alt seviyeye gönderilir.

Hesaplama döngüsü bittikten sonra, sonuçları bilgisayarın RAM'sine tekrar kaydedilir. Bu, merkezi işlemcinin önbelleği serbest bırakılır ve yeni işlemler için kullanılabilir.

Ancak bazen tampon hafızasının tamamen tamamlandığı ortaya çıktığında durumlar vardır ve yeni işlemler için yer yoktur. Bu durumda, şu anda şu anda kullanılmayan veriler operasyonel hafızada veya daha düşük işlemci hafızasında.

İşlemci Türleri

CPU'nun iş prensibi ile anlaşılan farklı tipte farklı türleri karşılaştırmanın zamanı gelmişti. Birçok işlemci türü. Hem zayıf tek çekirdekli modeller hem de çoklu çekirdekli güçlü cihazlar var. Sadece ofis işleri için amaçlananlar var ve en modern oyunlar için böyle gerekenler var.

Şu anda iki ana işlemci yaratıcısı var - bu AMD ve Intel. En alakalı ve talep cipslerini üretenlerdir. Bu iki şirketin cipsleri arasındaki farkın çekirdek veya genel performans sayısının değil, mimaride olduğu anlaşılmalıdır.

Yani, bu iki şirketin ürünleri farklı ilkelere göre inşa edilmiştir. Ve her bir Creator, bir rakibin farklı bir yapısına sahip olan kendi benzersiz bir işlemci türüne sahiptir.

Her iki seçeneğin de güçlü ve zayıf yönleri olduğu belirtilmelidir. Örneğin, Intel bu şekilde ayırt edilir. artar :

• Daha az enerji maliyeti;
• Çoğu demir yaratıcısı Intel işlemcilerle etkileşime odaklanmıştır;
• Yukarıdaki performans oyunlarında;
• Intel, bilgisayar koç ile etkileşime geçmek daha kolaydır;
• Sadece bir programla uygulanan işlemler Intel'de daha hızlı gerçekleştirilir.

Aynı zamanda, aynı zamanda eksi :

• Kural olarak, maliyet intel Chipsets analog AMD'den daha pahalı;
• Birden fazla ağır programla çalışırken, verimlilik düşer;
• Grafik çekirdekleri bir rakipten daha zayıftır.

AMD aşağıdakilerde farklılık gösterir avantajlar:

• Çok daha uygun bir fiyat ve kalite oranı;
• Tüm sistemin güvenilir bir şekilde çalışmasını sağlayabilir;
• İşlemciyi dağıtmak, gücünü% 10-20 oranında artırarak bir fırsat var;
• Daha güçlü entegre grafik çekirdekler.

Ancak, AMD aşağıdaki parametrelerden daha düşüktür:

• RAM ile etkileşim daha da kötüleşir;
• İşlemcinin çalışmasına daha fazla elektrik harcanır;
• İkinci ve üçüncü seviyede iş sıklığı tampon hafızası altında;
• Aşağıdaki oyun performansında.

Artıları ve eksileri, şirketler üretmeye devam etmesine rağmen en iyi işlemciler. Hangisinin sizin için tercih edildiğini seçebilirsiniz. Sonuçta, kesinlikle bir firmanın diğerinden daha iyi olduğunu söylemesi imkansızdır.

Temel özellikleri

Bu nedenle, işlemcinin ana özelliklerinden birinin geliştiricisi olduğunu zaten anladık. Ancak, satın alırken daha fazla dikkat etmeniz gereken bir dizi parametre vardır.

Markadan uzakta değil ve farklı bir dizi cips olduğunu söyleyelim. Her üretici, çeşitli görevler için oluşturulan farklı fiyat kategorilerinde kurallarını başlatır. Başka bir bitişik parametre, CPU mimarisidir. Aslında, çipin tüm çalışmalarının bağlı olduğu iç organlarıdır.

En belirgin değil, ancak çok önemli parametre bir sokettir. Gerçek şu ki, işlemcinin kendisinde soketin, anakarttaki karşılık gelen yuvayla çakışması gerekir.

Aksi takdirde, herhangi bir bilgisayarın bu iki ana bileşenini birleştiremezsiniz. Öyleyse, bir sistem birimini monte ederken, bir anakart satın almanız ve altındaki bir yonga seti aramanız gerekir veya bunun tersi de geçerlidir.

Şimdi hangi işlemci özelliklerinin performansını etkilediğini anlama zamanı. Hiç şüphe yok, ana olan saat frekansıdır. Bu, belirli bir zaman biriminde gerçekleştirilebilecek işlemlerin hacmidir.

Bu gösterge Megaahertz'de ölçülür. Peki, çipin saat sıklığı neyi etkiler? Belli bir süre için işlem sayısını gösterdiğinden, cihazın çalışma hızının buna bağlı olduğunu tahmin etmek zor değildir.

Bir diğer önemli gösterge, tampon hafızasının hacmidir. Daha önce de belirtildiği gibi, üst ve alt olur. Aynı zamanda işlemcinin performansını da etkiler.

CPU bir veya daha fazla çekirdek olabilir. Çok çekirdekli modeller daha pahalıdır. Fakat çekirdek sayısı neyi etkiler? Bu özellik, cihazın gücünü belirler. Ne kadar çok çekirdek, cihaz o kadar güçlü olur.

Çıktı

Merkezi işlemci sadece en önemlilerinden biri değil, bilgisayardaki ana rolü bile söyleyebilir. Ondan, tüm cihazın performansının, kullanmanın mümkün olduğu görevlerin yanı sıra buna bağlı olacaktır.

Ancak bu, orta bilgisayar için en güçlü işlemciyi satın almanın gerekli olduğu anlamına gelmez. Gereksinimlerinizi karşılayacak en uygun modeli toplayın.

Bu satırları akıllı telefonunuzdan, tabletinizden veya bilgisayarınızdan okudunuz. Bu cihazlardan herhangi biri mikroişlemciye dayanır. Mikroişlemci, herhangi bir bilgisayar cihazının bir "kalp" dir. Birçok mikroişlemci türü vardır, ancak hepsi aynı görevleri çözer. Bugün işlemcinin nasıl çalıştığını ve hangi görevlerin yerine getirdiği hakkında konuşacağız. İlk bakışta, tüm bunlar açık görünüyor. Ancak çok sayıda kullanıcı, bilgisayar performansı sağlayan en önemli bileşen bilgisini derinleştirmek için ilgilenecek. Basit dijital mantığa dayanarak teknolojinin, bilgisayarınızın sadece matematiksel görevleri çözmelerini, aynı zamanda bir eğlence merkezi olmasını da sağladığını öğreniyoruz. İki hane gibi - bir birim ve sıfır - renkli oyunlara ve filmlere dönüştürülüyor mu? Birçoğu defalarca bu soruyu sordu ve cevabı almaktan mutlu olacak. Sonuçta, son zamanlarda kalpte bile, biz aMD İşlemci En son oyun konsollarının dayandığı Jaguar, aynı antik mantıktır.

İngilizce-dil literatüründe, mikroişlemci genellikle CPU (merkezi işlemci, [tek] merkezi işlemci modülü) olarak adlandırılır. Böyle bir adın nedeni, modern işlemcinin tek bir çip olduğu gerçeğinde yatmaktadır. İnsanlığın öyküsündeki ilk mikroişlemci, 1971'den uzaktaki şirket tarafından kuruldu.

Mikroişlemci endüstrisinin tarihindeki Intel'in rolü

Intel 4004 modeliyle ilgilidir. Güçlü değildi ve yalnızca ekleme ve çıkartma eylemlerini gerçekleştirebilirdi. Aynı zamanda, sadece dört bilgi parçasını kullanabilir (yani 4-bit). Ama onun zamanı, görünümü önemli bir olay haline geldi. Sonuçta, tüm işlemci bir yongaya sığar. Intel 4004 görünümünden önce, bilgisayarlar tüm cips veya ayrık bileşen (transistörler) diğerine dayanıyordu. Mikroişlemci 4004, ilk taşınabilir hesap makinelerinden birinin temelini uzatır.

Ev bilgisayarları için ilk mikroişlemci 1974'te Intel 8080 oldu. 8 bit bilgisayarın tüm hesaplama gücü bir çip içine yerleştirildi. Ancak Intel 8088 işlemcisinin duyurusu gerçekten önemliydi. 1979'da ortaya çıktı ve 1981'den beri ilk kitle kullanılmaya başlandı. kişisel bilgisayarlar IBM PC.

Daha sonra, işlemciler gücü geliştirmeye ve çevirmeye başladı. Mikroişlemci endüstrisinin tarihine biraz aşina olan herkes, 80286'nın 8088'in yerini almaya geldiğini hatırlıyor. Sonra 80386 dönüş geldi, ardından 80486. Sonra birkaç nesil pentiums vardı: Pentium, Pentium II, III ve Pentium 4. Bütün bu Intelovsky işlemcileri 8088 taban yapısına dayanarak. Geriye doğru uyumlulukları vardı. Bu, Pentium 4'in 8088 için kodun herhangi bir parçasını işleyebileceği, ancak yaklaşık beş bin kez yükselen bir hızda yaptığı anlamına gelir. O zamandan beri, uzun zamandır geçmedi, ancak birkaç kuşak mikroişlemciyi değiştirmeyi başardılar.

2004'ten beri Intel çok çekirdekli işlemciler sunmaya başladı. İçlerinde kullanılan transistörlerin sayısı milyonlarca arttı. Ama şimdi bile işlemci tabidir genel kurallarhangi cips için yaratılmıştır. Tablo, Intel Mikroişlemcilerin tarihini 2004'e kadar (dahil) yansıtmaktadır. Buna yansıyan göstergelerin bazı açıklamalarını yapacağız:

• İsim. İşlemci modeli
• Tarih (tarih). İşlemcinin ilk olarak tanıtıldığı yıl. Birçok işlemci defalarca tekrarlandı, her seferinde saat frekansı arttı. Böylece, çipin bir sonraki modifikasyonu, ilk sürümün piyasada göründükten birkaç yıl sonra bile yeniden ilan edilebilir.
• Transistörler (transistör sayısı). Çipteki transistörlerin sayısı. Bu göstergenin istikrarlı bir şekilde arttığını görebilirsiniz.
• Mikronlar (mikronlarda genişlik). Bir mikron bir milyon metreye eşittir. Bu göstergenin büyüklüğü, çipteki en iyi telin kalınlığı ile belirlenir. Karşılaştırma için, insan saçının kalınlığı 100 mikrondur
• Saat hızı (saat frekansı). Maksimum işlemci hızı
• Veri genişliği. Aritmetik ve mantıksal işlemci cihazının (Alu, ALU) "Bitness". 8 bit ALU düşülebilir, çıkarılabilir, çarpabilir ve diğer eylemleri iki 8 bitlik sayısından fazladır. 32-bit ALU 32 bit numaralarıyla çalışabilir. İki adet 32 \u200b\u200bbit sayı katlamak için, sekiz bit ALU, dört talimat yürütmeniz gerekir. 32-bit ALU, bir talimat için bu görevle başa çıkacak. Birçok (ancak hepsinde değil) genişlik durumlarında dış lastik Veri, alkanın "acı" ile çakışıyor. 8088 işlemci, 16 bit Alu, ancak 8 bitlik bir otobüse sahiptir. Geç pentiums için, durum lastik zaten 64 bit olduğunda karakterize edildi ve ALU hala 32 bit kaldı
• MIPS (saniyede milyonlarca talimat). İşlemcinin performansını yaklaşık olarak tahmin etmenizi sağlar. Modern mikroişlemciler, bu göstergenin orijinal değerini kaybettiği ve çoğunlukla birkaç işlemcinin bilgi işlem gücünü karşılamak için kullanılabileceği birçok farklı görevi gerçekleştirir (bu tabloda)

Saat frekansı ile, transistörlerin sayısı ve işlemcinin bir saniye içinde gerçekleştirilen işlemlerin sayısı arasında doğrudan bir bağlantı vardır. Örneğin, 8088 işlemcinin saat frekansı 5 MHz'e ulaştı ve üretkenlik: saniyede sadece 0.33 milyon işlem. Yani, bir talimatın yürütülmesi 15 işlemci saati için gereklidir. 2004 yılında, işlemciler zaten bir ritim için iki talimat verebilirdi. Bu gelişme, çipteki işlemci sayısını artırarak sağlandı.

Çip ayrıca entegre bir mikro-kiriş (veya sadece çip) olarak da adlandırılır. Çoğu zaman "baskılı" transistörler olan küçük ve ince bir silikon plakadır. Yan iki buçuk santimetre ulaşan çip, on milyonlarca transistör içerebilir. En basit işlemciler, sadece birkaç milimetre kenarındaki kareler olabilir. Ve bu boyut birkaç bin transistör için yeterlidir.

Mikroişlemci mantığı

Mikroişlemcinin nasıl çalıştığını, dayandığı mantık ve ayrıca assembler diliyle tanışın. Bu, mikroişlemcinin ana dilidir.

Mikroişlemci, belirli bir makine talimat kümesini (komutlar) yapabilme yeteneğine sahiptir. Bu komutların çalıştırılması, işlemci üç ana görevi gerçekleştirir:

• Aritmetik mantıksal cihazınızın yardımıyla, işlemci matematiksel eylemler gerçekleştirir: ekleme, çıkarma, çarpma ve bölme. Modern mikroişlemciler, yüzen nokta işlemlerini tam olarak desteklemektedir (kayan nokta işlemleri için özel bir aritmetik işlemcili)
• Mikroişlemci, verileri bir tür bellekten diğerine taşıyabilir
• Mikroişlemci bir karar alma kabiliyetine sahip ve onun tarafından alınan kararın temelinde, yani, yani yeni bir komut kümesinin yürütülmesine geçme yeteneğine sahiptir.

Mikroişlemci şunları içerir:

• Adres veriyolu (adres veriyolu). Bu lastiğin genişliği 8, 16 veya 32 bit olabilir. Adresi hafızaya göndermekle meşgul
• Veri Bus (Veri Bus): 8, 16, 32 veya 64 bit genişliği. Bu lastik belleğe veri gönderebilir veya bunları bellekten alabilirsiniz. İşlemcinin "Biothe" hakkında konuştuklarında, veri otobüsünün genişliği hakkında konuşuyoruz.
• RD (okuma, okuma) ve WR (yaz, kaydet) kanalları (yaz, kaydedin), bellek etkileşimi sağlar
• İşlemci döngüsü sağlayan saat hattı (darbe senkronize etme lastiği)
• Sıfırla çizgisi (lastiği silin, veriyolu sıfırlayın), komut sayacının değerini sıfırlama ve talimatların yürütülmesini yeniden başlatmak

Bilgi oldukça karmaşık olduğundan, her iki lastik ve adresin genişliğinin - ve adres ve veri veriyolunun sadece 8 bit olduğu gerçeğinden devam edeceğiz. Ve bu nispeten basit mikroişlemcinin bileşenlerini kısaca dikkate alın:

• Kayıtlar A, B ve C, ara veri depolama için kullanılan mantıksal cipslerdir.
• Adres Mandalı (Mandal Adresleri) Lockers A, B ve C
• Takım metre mantıksal mikroçak (Mandal) Birim başına bir adımda bir değer artabilen (uygun komutu aldılarsa) ve değeri sıfırlayabilir (karşılık gelen komutun alınmasına tabi)
• ALU (aritmetik-mantıksal cihaz), ekleme, çıkarma, çarpma ve bölünme eyleminin 8 bitlik sayıları arasında gerçekleştirilebilir veya geleneksel bir ilgi
• Test Kayıt (Test Kayıt), Allu tarafından üretilen karşılaştırma işlemlerinin sonuçlarını depolayan özel bir mandaldır. Genellikle, ALU iki sayıyı karşılaştırır ve onlardan birinin eşit olup olmadıklarını belirler. Test kaydı, başkanın ikinci eyleminin transfer bitini de saklayabilir. Bu değerleri tetik şemasına saklar. Gelecekte, bu değerler karar verme ekiplerinin şifresini çözerek kullanılabilir.
• Diyagramdaki altı blok "3-durum" olarak işaretlenmiştir. Bunlar tamponları sıralama. Tele birçok çıkış kaynağı bağlanabilir, ancak sıralama tamponu, "0" veya "1" değerini iletmek için bunlardan sadece bir tanesini (bir kerede) izin verir. Böylece, sıralama tamponu değerleri atlayabilir veya çıkış kaynağını üst üste getirebilir.
• Öğretim Kayıt ve Öğretim Dekoder (talimat kod çözücü), yukarıdaki bileşenlerin tümünü kontrol altına alır.

Diyagram, aşağıdaki "Siparişler" formunda ifade edilebilecek komut kod çözücüler kontrol hatlarını göstermez:

• "Bir değere girmeye çıkın. şu anda veri lastiğinden
• "Kayıt B Data otobüsündeki değeri alın"
• "Aritmetik ve mantıksal cihazdan şu an girerek bir değer almak için C kaydolun"
• "Komut ölçer, şu anda veri otobüsündeki değeri kabul etmek için kaydolun"
• "Geçerli verileri giren değeri almak için adres kaydı"
• "Veri otobüsünden oluşan değeri kabul etmek için komut kaydı"
• "[Birim başına] değerini artırmak için komut ölçer"
• "Sıfırlamak için Metrekare"
• "Altı sıralama tamponundan birini etkinleştir" (altı ayrı kontrol hattı)
• "Bir aritmetik ve mantıksal bir cihazı, hangi ameliyatı gerçekleştireceğini bildir"
• "Test Kaydı ALU'dan Test Bitlerini Alın"
• "RD'yi Etkinleştir (Oku Kanalı)"
• "WR'yi Etkinleştir (Kayıt Kanalı)"

Komut kod çözücüleri, test kaydı, senkronizasyon kanalından ve ayrıca komut kayıtlarından veri bitlerini alır. Öğretim kod çözücünün görevlerinin açıklamasını basitleştirirseniz, bu modülün şu anda yapılması gereken işlemciyi "söylediğini" söyleyebiliriz.

Bellek mikroişlemcisi

Bilgisayar hafızası ve hiyerarşisi ile ilgili tanıdık, bu bölümün içeriğini daha iyi anlayacaktır.

Yukarıda yazdık, lastikler (adres ve veriler) ve ayrıca okuma kanalları (RD) ve kayıtlar (WR) hakkında yazdık. Bu lastikler ve kanallar belleğe bağlıdır: Operasyonel (RAM, RAM) ve sabit bir depolama cihazı (ROM, ROM). Örneğimizde, bir mikroişlemci, lastiklerin her birinin genişliği 8 bitdir. Bu, 256 baytın adreslenmesini (iki dereceye kadar) gerçekleştirebileceği anlamına gelir. Bir noktada zamanla, hafızadan okuyabilir veya 8 veri bitini kaydedebilir. Bu basit mikroişlemcinin 128 bayt ROM olduğunu varsayalım (adresinden başlayarak) veya 128 bayt rasgele erişim belleği (128 adresinden başlayarak).

Kalıcı bellek modülü, önceden yüklenmiş belirli bir kalıcı ayar baytı içerir. Adres lastiği, veri veriyoluna aktarılması gereken ROM'a belirli bir bayt ister. Okuma kanalı (RD) durumunu değiştirdiğinde, ROM modülü istenen veri yolu byte sağlar. Yani, bu durumda sadece veri okumak mümkündür.

RAM'den, işlemci sadece bilgileri okuyabilir, içine veri yazabilir. Okuma veya kayıt yapılıp yapıldığına bağlı olarak, sinyal okuma kanalı (RD) veya kayıt kanalı (WR) aracılığıyla gelir. Ne yazık ki, RAM enerji bağımlıdır. Gücü kapattığınızda, içine yerleştirilen tüm verileri kaybeder. Bu nedenle, bilgisayarın geçici olmayan bir sabit depolama aygıtına ihtiyacı vardır.

Dahası, teorik olarak, bilgisayar koç olmayan olmadan yapılabilir. Birçok mikrodenetleyici, gerekli veri baytlarını doğrudan işlemci çipine yerleştirmenize izin verir. Ama rom olmadan yapmak imkansız. Kişisel bilgisayarlarda, ROM, temel giriş ve çıkış sistemi (BSVB, BIOS, Temel Giriş / Çıkış Sistemi) denir. Mikroişlemci, BIOS'ta onun tarafından bulunan komutların yürütülmesi ile başlar.

BIOS komutları bilgisayar donanım testlerini gerçekleştirir ve ardından hoody disk Ve önyükleme sektörünü seçin. Bu önyükleme sektörü, BIOS'un ilk önce diskten okuduğu ve ardından RAM'deki yerlerin okuduğu ayrı bir küçük programdır. Bundan sonra, mikroişlemci önyükleme sektöründe bulunan komutları yürütmeye başlar. Önyükleme sektörünün programı, hangi verilerin (sonraki işlemci yürütme için amaçlanan) ek olarak taşınması gerektiği hakkında bir mikroişlemciyi rapor eder. hard disk Ram'da. İşletim sisteminin işlemcisinin nasıl yüklendiği budur.

Mikroişlemci talimatları

En basit mikroişlemci bile yeterince büyük bir talimat kümesini kaldırabilir. Talimatlar kümesi bir tür şablondur. Kayıt için indirilen bu talimat ekiplerinin her biri kendi değeri vardır. İnsanların bit dizisini hatırlamak kolay değildir, bu nedenle her komutun, her biri belirli bir komutu yansıtan kısa bir kelime olarak tanımlanır. Bu kelimeler bir işlemci montajcı dilini içerir. Assembler bu kelimeleri ikili kodların cihazına çevirir.

Anlatımımıza örnek olarak gördüğümüz şartlı basit bir işlemci için birleştirici dilin kelimelerinin bir listesini veriyoruz:

• Loadla Mem - İndir (Yüklenir) A Kayıt Ol Bazı Bellek Adresinden
• Loadb Mem - İndir (Yüklenir) B Bazı Bellek Adresinden B kaydolun
• Conb Con - Kayıt olmak için sabit değer indir
• SaveB MEM - Kaydet (Kaydet) Belirli bir adreste hafızada b değerini Kayıt
• SaveC MEM - Kayıt (Kaydet) Belirli bir adreste belleğin değerini
• Katlanmış (Ekle) Kayıtların A ve B. Değerleri A ve B. Eylemin Sonucu Kayıt yaptırın C
• Alt Kesme (Çıkarın) Kayıt Değeri B Sicilinin değerlerinden A. Kayıt olun, C Sicilinde Kaydetme eyleminin sonucu
• MUL - Kayıtların A ve B. Kayıtların Çarpanı (Çarpma) Değerleri. Eylemin Sonucu Kayıt yaptırın C
• DIV - bölünmüş (bölün) Kayıt Kayıt Kayıt DEĞERİNE GİRİŞ A.Ş.
• COM - Karşılaştırma (Karşılaştır) Kayıt Kayıt Değerleri A ve B. Sonuç Test Kaydına Transfer
• Jump Addr - Belirtilen adrese atlayın (atlayın)
• JEQ ADDR - eğer eşit durum iki kaydın değerlerinden memnun kaldıysa, belirtilen adrese atlayın (zıplayın)
• JNEQ ADDR - İki Kayıtlı Değerlerin Eşitliği Durumu gerçekleştirilmezse, belirtilen adrese atlayın (zıplayın)
• JG Addr - Değer daha büyükse, belirtilen adrese atlayın (atlayın)
• JGE ADDR - Değer değerinden büyükse veya eşitse, belirtilen adreye atlayın (zıplayın)
• JL Addr - Değer düşükse, belirtilen adreye atlayın (zıplayın)
• JLE ADDR - Değer değerinden daha az veya eşitse, belirtilen adrese atlayın (zıplayın)
• Durdur - Durdur (Durdur) Yürütme

İngiliz kelimeleri parantez içinde gerçekleştirilen eylemleri belirtendir. Böylece, assembler dilinin (diğer birçok programlama dili gibi), dijital teknolojileri yaratan insanların olağan iletişim araçları konusunda İngilizce'ye dayandığını görebiliriz.

Mikroişlemci, faktörlü bir hesaplama örneği üzerine çalışır

Mikroişlemcinin çalışmalarını, "5" numarasından fakülü hesaplayan basit bir programın yürütülmesine özgü bir örnekte göz önünde bulundurun. İlk önce, bu görevi "not defterinde" çözeceğim:

5 \u003d 5'ten Faktör! \u003d 5 * 4 * 3 * 2 * 1 \u003d 120

Programlama dilinde C, bu hesaplamayı gerçekleştiren bu kod parçası şöyle görünecektir:

A \u003d 1; f \u003d 1;

Bu program çalışmalarını tamamladığında, F değişkeni beşten bir faktörsel değer içerecektir.

C derleyicisi çevrilir (yani bu kodu Montaj Dili Talimatları kümesine çevirir. İşlemcinin göz önüne alındığında, RAM 128 adresi ile başlar ve sabit bellek (assembler dilini içeren), 1 numaralı adresle başlar. Sonuç olarak, dilde bu işlemci Bu program şöyle görünecek:

// bir AT 128 //'in, F'de 1290 Cong 1 // A \u003d 1; 1 SaveB 1282 Conb 1 // f \u003d 1; 3 SaveB 1294 Loada 128 // ise, eğer bir\u003e 5 175 Cong 56'ya atlayın. 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 JUMP 4 // Döngü iF17 Durdur

Şimdi aşağıdaki soru ortaya çıkıyor: Bütün bu komutlar kalıcı belleğe nasıl bakıyor? Bu talimatların her biri olarak temsil edilmelidir. İkili sayılar. Malzemenin anlaşılmasını kolaylaştırmak için, işlemcinin assembler dilinin komutlarının her birinin dikkate alındığında benzersiz bir sayıya sahip olduğunu varsayalım:

• Loada - 1.
• Loadb - 2.
• CONB - 3.
• SABEB - 4.
• SaveC Mem - 5
• Ekle - 6.
• Sub - 7.
• Mul - 8.
• DIV - 9.
• Com - 10.
• Jump Addr - 11
• JEQ ADDR - 12
• JNEQ Addr - 13
• JG Addr - 14
• JGE ADDR - 15
• JL Addr - 16
• JLE ADDR - 17
• Dur - 18.

// bir AT 128 // olduğunu varsayalım ki, 129ADDR makine komutunda / değerinde F // CONB 11 12 4 // CONB 1283 1284 3 // CONB 15 16 4 // SABEB 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 // MUL20 5 // SAVEC 12921 12922 1 // LoadA 12823 12824 3 // Conb 125 126 6 / / ADD27 5 // SAVEC 12828 12829 11 // Jump 430 831 18 // Durdur

Dikkat ettiğiniz gibi, C dilindeki yedi kod satırı montajcı dilinde 18 satıra dönüştürüldü. ROM'da 32 bayt aldı.

Kod çözme

Kod çözme hakkındaki görüşme, filolojik sorunların dikkate alınmasıyla başlaması gerekecektir. Ne yazık ki, hepsi değil bilgisayar şartları Rusça'nın açık bir şekilde uyumuna sahipler. Terminolojinin çevirisi genellikle kendiliğinden idi ve bu nedenle aynı İngilizce terim, çeşitli seçeneklerle Rusça'ya çevrilebilir. Bu nedenle, mikroişlemci mantığının "talimat kod çözücünün" en önemli bileşeniyle gerçekleşti. Bilgisayar uzmanları onu ve ekiplerin kodunu ve kod çözücü talimatlarını çağırır. Bu isimlerin hiçbiri, başka bir şeyden daha az "doğru" olarak adlandırılamaz.

Her bir makine kodunu bir dizi sinyal haline getirmek için komut kod çözücüye ihtiyaç duyulur ve bu da mikroişlemcinin çeşitli bileşenlerine neden olur. Eylemlerinin özünü basitleştirirseniz, "yumuşak" ve "demir" koordine eden olduğu söylenebilir.

Eklentinin eklentisini gerçekleştirerek ekleme talimatı örneğinde takım kod çözücülerinin çalışmalarını düşünün:

• İşlemci saati işlemcinin ilk döngüsü sırasında, komut yüklenir. Bu aşamada, komut kod çözücüsü gereklidir: Komut ölçer için sıralama tamponunu etkinleştirin; Okuma kanalını (RD) etkinleştirin; Giriş verilerini komut kaydına geçirmek için sıralama arabellek mandalını etkinleştirin
• İşlemci saat frekansının ikinci döngüsü sırasında, Ekle komutu kodu çözülür. Bu aşamada, aritmetik mantıksal cihaz ilaveleri ve değeri C kayıtlarına iletir.
• İşlemci saati işlemcinin üçüncü döngüsü sırasında, komut sayacı birim başına değerini arttırır (teorik olarak, bu işlem geçerli döngü ile kesişir)

Her komut, belirli bir sırayla, mikroişlemci bileşenleri tarafından manipüle edilmiş bir dizi olarak gösterilebilir. Yani, program talimatları oldukça yol açar fiziksel değişiklikler: Örneğin, mandalın konumunu değiştirme. Bazı talimatlar, iki veya üç işlemci döngüsünün tamamlanmasını gerektirebilir. Bir başkası bile beş veya altı döngü gerektirebilir.

Mikroişlemciler: performans ve eğilimler

İşlemcideki transistörlerin sayısı, performansını etkileyen önemli bir faktördür. Daha önce gösterildiği gibi, 8088 işlemcisinde, bir talimat uygulamak için 15 saat frekans döngüsü gerekliydi. Ve bir 16 bitlik işlemi gerçekleştirmek için, her yerinde yaklaşık 80 döngü vardı. Böylece bu işlemcinin ALU'nun çarpanı düzenlendi. Daha fazla transistör ve ALLU'nun çarpanı daha güçlü olan, çoğu zaman işlemcinin bir dokunuş için zamanı var.

Birçok transistör, konveyorizasyon teknolojisini desteklemektedir. Konveyör mimarisinin bir parçası olarak, birbirlerinin üzerinde gerçekleştirilen kısmi yerleşim talimatları meydana gelir. Talimat, yürütülmesini de aynı beş döngüde gerektirebilir, ancak işlemci tarafından eşzamanlı olarak (farklı bir bütünlük adımlarında), daha sonra ortalama olarak, bir talimat yürütmek için işlemci saatinin bir döngüsü gerekirse, aynı anda beş komut işleniyorsa, bir talimat yürütmek için işlemci saatinin bir döngüsü gerekir.

Birçok modern işlemciye, kod çözücü ekipleri yalnız değil. Ve her biri konveyörlüğü destekliyor. Bu, bir işlemci saati için birden fazla talimat yapmanızı sağlar. Bu teknolojiyi uygulamak için inanılmaz bir transistör seti gereklidir.

64 bit işlemciler

64 bit işlemcilerin kitlesel dağılımı sadece birkaç yıl önce aldılar, nispeten uzun zaman önce varlar. 1992'den beri. Hem Intel hem de AMD şu anda bu tür işlemciler sunuyor. 64-bit, 64 bit aritmetik ve mantık aygıtı (ALU), 64 bit kayıtlar ve 64 bit lastiklere sahip bir işlemci olarak kabul edilebilir.

İşlemcilerin 64-bit ihtiyaç duyduğu ana neden bu mimarinin adres alanını genişletmesidir. 32 bit işlemciler sadece iki veya dört gigabayt RAM'e erişebilir. Bu rakamlar devasa göründükten sonra, ama yılları geçtik ve bugün hiç kimse kimseyi şaşırtmaz. Birkaç yıl önce hafıza konvansiyonel bilgisayar 256 veya 512 megabayt idi. O günlerde, dört ölçekli bir limit, yalnızca büyük veritabanlarının çalıştığı sunucuları ve makineleri önler.

Ancak, normal kullanıcılar bile bazen iki ya da hatta dört gigabayt RAM'den yoksun olduğu hızla ortaya çıktı. 64 bit işlemciler Bu can sıkıcı kısıtlama endişe duymaz. Bugün onlara mevcut adres alanı sonsuz görünüyor: altmış dördüncü derece bayt, yani bir milyar gigabayt hakkında bir şey. Öngörülebilir gelecekte, böyle bir devasa ram öngörülmez.

64 bit adres veriyolu, ayrıca ilgili anakartların geniş ve yüksek hızlı veri lastiklerinin yanı sıra, 64 bit bilgisayarların, bu tür cihazlarla etkileşim sürecinde veri girme ve çıkış oranını arttırmasını sağlar. hdd ve ekran kartı. Bu yeni fırsatlar, modern bilgisayar makinelerinin performansını önemli ölçüde artırıyor.

Ancak, tüm kullanıcılar 64 bit mimarinin avantajlarını tükürür. Öncelikle, video ve fotoğrafları düzenleme yapanlar ve aynı zamanda çeşitli büyük resimlerle birlikte çalışanlar gereklidir. 64 bit bilgisayarlar Connoisseurs tarafından takdir edilir bilgisayar oyunları. Ancak bilgisayarla iletişim kuran kullanıcılar sosyal ağlar ve web boşluklarında dolaşım Evet Düzenle metin dosyaları Bu işlemcilerin avantajları sadece hissetmesiniz.

Computer.HowStuffWorks.com