Jak funguje procesor?

Dnes má téměř každý dům počítač. Bez něj je obtížné si představit dnešní život. Vyhledávání informací, zprávy a počasí pozorování, nákup a prodej zboží, filmů a programů - to vše lze provést, aniž by museli opustit domov a bez zvláštního úsilí. Stačí, abyste zapnuli počítač a připojili se k internetu.

Ale jen málo lidí si myslí, odkud se skládápočítač, pomocí něhož můžete rychle získat všechny potřebné informace. Jednou z hlavních součástí počítače je procesor. Pochopení toho, jak procesor funguje, můžete pro sebe objasnit mnoho nových věcí.

Co je to procesor?

Centrální procesor, nebo jak je nazývánsvět počítačové vědy - CPU je hlavní součástí každého počítače, je to jeho srdce a mozek. Jedná se o procesor, který provádí všechny příkazy zadané uživatelem, zpracovává všechny informace a ovládá další zařízení počítače.

Dnes jsou hlavní výrobci procesorůjsou Intel a Advanced Micro Devices (AMD), která po dlouhou dobu působí na trhu informačních technologií a projevila se pouze s nejlepší kombinací. Samozřejmě existují i ​​jiní výrobci, ale na úrovni těchto obřích firem jsou stále velmi daleko. Je zajímavé, že Intel a AMD jsou stále bojují o nadvládu v procesoru produktu střídavě získávají první pozici s vydáním nových modelů. Je ironií, že tento boj vede k neustálému vývoji kvality v oblasti informačních technologií.

Vzhled

Začněte kontrolovat procesor zařízeníje počítač s jeho vzhledu nutný. Na první pohled je to jen kovová krabice, na jejíž zadní straně je malá deska o rozměrech 5x5 cm a různé kontakty, se kterými je procesor připojen k základní desce. Uprostřed procesoru jsou miliony a někdy dokonce miliardy různých tranzistorů, které vykonávají základní práci.

Jaký procesor je zhotoven?

Samotný procesor tvoří převážně písek apřesněji křemík, který v zemské kůře je jen 30%. Proces tvorby procesorů je poměrně komplikovaný, vyžaduje speciální vybavení a náklady na materiál. Stručně řečeno, schéma výrobních procesorů je poněkud podobná technologii tisku fotografií - když je vyráběna technologií fotolitografie. V roli fotografie jsou zde "palačinky" - budoucí procesory, na kterých pomocí silně zrychlených iontů boru na speciálním akcelerátoru vytváří miniaturizovanou strukturu s množstvím tranzistorů. A čím tenčí je technologický proces, tím větší síla a rychlost této struktury. Každý rok je velikost těchto strukturních prvků menší a v blízké budoucnosti, podle předpovědí vědců, mohou dosahovat pouze asi 15 nm.

Dále je tato polovodičová strukturovaná součást umístěna na desce a vodiče jsou připojeny k připojení procesoru k základní desce - procesor je připraven!

Kryt můžete odstranit a podívat se na vnitřní uspořádání procesoru, avšak existuje riziko poškození nejlepších detailů procesoru, což může vést k jeho nefunkčnosti.

Komponenty

Během času zařízení a provoz procesorukvalitativně měnit. Snižuje a velikost procesorů. Dnes se používají prakticky stejné principy stavebních procesorů, jak se dříve změnilo pouze velikost součástí.

Uvnitř procesoru je také velmiZajímavé. Skládá se ze společné architektury - vše, co obsahuje desku, jádra (rychlost počítače závisí na práci), pneumatiky (držáky, které se připojují k základní desce) a revize (částice, které jsou menší než jádro, ale také velmi důležité a funkční).

Indikátory výkonu počítače

Odpověď počítače na zadané příkazy můžezávisí na několika indikátorech: počet jader, počet závitů (nesmí se shodovat s počtem jader), velikost mezipaměti - vnitřní paměť procesoru, frekvence hodin, rychlost pneumatik a skutečný výrobní proces procesoru.

Princip činnosti

Po podrobném studiu zařízení můžete nyní uvažovat o principu procesoru. Počítač zahájí práci po obdržení konkrétního příkazu od uživatele.

Jen velmi málo lidí ví, že každý tým se skládá ze dvou částí - operačního a operandu:

• operační část příkazu ukazuje, co musí počítač provádět,
• Druhá část příkazu dává procesorovým operandům - něco, na kterém by měl procesor pracovat.

Některé procesory mohou obsahovat dvědopravník, tj. výpočetní jednotky. Každá z nich rozděluje provádění příkazu daného uživateli na několik kroků: generování, dekódování (tj. Dešifrování příkazu), provádění samotného příkazu, přístup k paměti procesoru a uložení výsledků. Všechny tyto etapy se provádějí v co nejkratším čase. Po spuštění potrubí je každému stupni přiřazen jeden cyklus hodin stejné frekvence, takže každý procesor v procesoru je přiřazen pěti cyklech.

Ukládá se paměť pro každý procesorjeho provozuschopnosti. Dnes je obvyklé používat dvě mezipaměti, protože Použití jednoho způsobilo konflikty při provádění příkazů. To je způsobeno skutečností, že se často dva týmy pokoušely získat informace z jedné vyrovnávací paměti. Samostatné ukládání do vyrovnávací paměti zcela eliminuje výskyt takových situací a umožňuje dva týmy být provedeny současně.

Pochopení toho, jak funguje procesor počítače, stojí za to, že procesory jsou různé: lineární, cyklické a rozvětvené.

• Lineární procesory provádějí příkazy v závislosti na pořadí jejich zápisu do paměti RAM.
• Cyklické a větvící procesory provádějí příkazy v závislosti na výsledcích testovacích větví.

Důležité je také vědět, jak funguje procesorová sběrnice. Jsou to dva, jeden rychlý autobus pracuje s vyrovnávací pamětí druhé úrovně, druhá sběrnice (pomalejší) je navržena tak, aby pracovala na výměně informací s jinými zařízeními.