„Procesor Darren în răcitor nu sufla.“
importanță Procesor la orice calculator personal nu poate fi supraestimată. Acest dispozitiv electronic este relativ mic în dimensiuni, dar consumă un procent semnificativ de energie derivată din sursa de alimentare și costul său este partea leului din costul computerului. Nu este o coincidență faptul că mulți oameni nu sunt, în general, foarte bine versat în terminologia calculator asociată cu procesorul calculatorului în sine. Deși este, desigur, un punct de vedere eronat, dar cauzele unei astfel de asocieri, nu este greu de înțeles. La urma urmei, procesorul poate fi bine asemănat cu un creier de calculator, iar în acest caz, el va întruchipa esența calculatorului, și să-l identifice, în același mod ca și creierul uman reprezintă esența persoanei și identifică personalitatea sa.
Un pic de istorie
Primele procesoare au apărut la începutul nașterii tehnologiei informatice. O dezvoltare rapidă a tehnologiei microcalculator este în mare măsură o consecință a apariției primelor microprocesoare. Dacă înainte de toate elementele necesare ale procesorului sunt localizate pe diferite circuite electronice în microprocesoare pentru prima dată când au fost combinate pe un singur cip. În viitor, termenul „procesor“ avem în minte exact microprocesoare, pentru că aceste cuvinte au transformat în sinonime mult timp.
Cu microprocesor i4004 - strabunicul a procesorului de azi
Unul dintre primul microprocesor a fost format din patru cifre Intel compania procesor i4004. El a avut un ridicol de performanta de azi, dar pentru timpul său - începutul anilor 1970-x ani. Aspectul său este un progres tehnologic reală. După cum se poate ghici de notație ei, și a fost formată din patru cifre de frecvență de ceas de aproximativ 0,1 MHz. Și a fost urmașul său direct, procesorul i8088, a fost selectat de către IBM ca „creierul“ prima companie calculator personal IBM PC.
procesor i8088 utilizat în prima companie calculator personal IBM
i80386 - primul complet pe 32 de biți CPU
În continuare compania microprocesor Intel, 486DX, este remarcabil faptul că acesta a fost introdus pentru prima dată cache internă - memoria internă a microprocesorului. În plus, acesta a fost folosit o mulțime de alte îmbunătățiri, ceea ce a determinat în mare măsură evoluția ulterioară a microprocesoare. Același lucru se poate spune despre urmatoarea companie de procesor Intel Pentium.
Intel 486DX - primul procesor cu un cache intern
Compania procesor Intel - Pentium
Împreună cu procesor Pentium 4 într-o serie de tehnologii care sunt folosite în microprocesoare, a apărut Hyper Threading este necesară. Un procesoare Opteron de la procesoarele AMD și Pentium D de la compania Intel a deschis moderne evolutia erei CPU, o eră de procesoare cu mai multe nuclee. piața a prezentat acum o mulțime de CPU de la diferiți producători, dar principalii producători sunt încă două companii - Intel si AMD, ca prima și ponderea au reprezentat mai mult de 80% din piață.
CPU AMD Opteron de la lui si Pentium D, Intel
dispozitiv CPU
Fiecare procesor are un nucleu de procesare (uneori există mai multe), precum și o memorie cache, are propria memorie. Memoria cache are de obicei două nivele - primul și al doilea (interior și exterior). Interiorul are un volum mai mic, dar are o viteză mare în comparație cu exteriorul. Capacitatea memoriei cache CPU moderne este de mai multe megaocteți - mai mult decât amintirea primelor calculatoare personale!
Nucleul CPU este de mai multe blocuri funcționale - o unitate de comandă, preluarea instrucțiunii unitate, punctul bloc plutitor, întreg unitate de calcul, etc. De asemenea, situat principalele registre procesor-a, care sunt prelucrate la un moment dat în datele de kernel. In arhitectura clasica microprocesor schema x 86 doar 16 din aceste registre.
Până în prezent, cele mai des utilizate două tipuri principale de procesoare - CISC (Complex Instruction Set Computing) și RISC (redus set de instrucțiuni de calcul). CISC-procesoare, mici registre interne, dar ele mențin un set mare de comenzi. Registrele RISC sunt multe, dar setul de instrucțiuni este limitat. În mod tradițional, microprocesoare pentru computere personale Intel arhitectura x86 a aparținut clasei de CISC-procesoare, dar acum majoritatea microprocesoare este un hibrid al celor două arhitecturi.
Dacă luăm în considerare CPU la nivel de hardware, este, de fapt, un cip imens situat pe un cip de siliciu rigid, care conține milioane sau chiar miliarde de tranzistori. Este mai mică dimensiunea de tranzistori, cu atât mai mult au găsit pe unitatea CPU de zonă, și o mai mare putere de procesare. Mai mult decât atât, dimensiunile tranzistoarelor depinde de consumul de energie și de energie al procesorului - mai mici dimensiunea lor, cu atât mai puțin caracteristicile procesorului. Acest factor este important, deoarece procesorul este cel mai dispozitivele consumatoare de energie de PC-uri moderne. Prin urmare, reducerea problemei de căldură CPU este una dintre cele mai importante cu care se confruntă dezvoltatorii de procesoare pentru PC înșiși.
Separat, trebuie spus despre cazul în care CPU. De obicei, materialul procesor carcasă este o ceramică sau din plastic. Inițial, transformatorul strâns lipite pe placa de baza, dar acum cele mai multe sunt introduse într-o priză specială - prize. Această abordare simplifică în mod semnificativ upgrade-uri de sistem de către utilizator - pur și simplu introduceți procesorul în soclul celălalt, susținut de bord, și veți obține un computer mai puternic.
soclu procesor modern
Principiul de funcționare
Prelucrarea datelor unitate de control CPU primește de memorie sau CPU-cache datele în sine, precum și comenzile care descriu procesarea datelor. Acestea sunt plasate în registrele interne ale microprocesorului, iar operațiunile sunt efectuate pe ele cu ajutorul dispozitivului aritmetic-logic, în conformitate cu comenzile primite.
Principiul de funcționare a procesorului
operațiune CPU este sincronizat așa-numitele semnale de ceas. Cu siguranță fiecare utilizator cunoaște conceptul de ceas, care reflectă numărul de cicluri de procesor pe secundă. Această valoare va determina în mare măsură caracteristicile procesorului. Cu toate acestea, performanța computerului nu este întotdeauna proporțională cu frecvența sa. Și nu este disponibil numai în CPU modern, multi-core, și prin aceea că diferite procesoare au o arhitectură diferită și, ca urmare, se poate efectua un număr diferit de operații pe secundă. CPU moderne pot executa mai multe operații într-un singur ciclu de ceas, în timp ce primele microprocesoare pe o singură operație, dimpotrivă, ar putea lăsa câteva baruri.
CPU x86 sprijini punct de vedere istoric următoarele moduri de funcționare CPU:
- real
- protejat
- virtual
- modul supervizor
Modurile de operare procesor includ, de asemenea, un mod de supervizor, care este utilizat în timpul funcționării în sistemele de operare moderne. În acest mod, codul are acces nelimitat la toate resursele de sistem.
concluzie
În acest articol vă va ajunge să cunoască în termeni generali, cu scopul central al procesorului, istoria, dispozitiv, să învețe despre modurile de procesor și familiarizați cu principiile de funcționare a acestuia. Unitatea centrală de prelucrare - aceasta este cel mai greu și cel mai important dispozitiv de calculator. Putem spune cu siguranță că dezvoltarea tehnologiei de calculator este corelată în mare măsură cu progresul în dezvoltarea procesorului. Puterea microprocesorului și caracteristicile muncii sale depinde de performanța întregului calculator, precum și posibilitatea de a componentelor sale individuale.
Prieteni Recomanda acest articol: