მიეცით ტერმინს ცენტრალური პროცესორის მნიშვნელობა. როგორ მუშაობს პროცესორი? ფრაგმენტები კვლავ მუშაობს კომპიუტერზე

ყველამ იცის, რომ კომპიუტერში, ყველა "მცირე" კომპონენტს შორის მთავარი ელემენტია ცენტრალური პროცესორი. ბევრი ადამიანია, ვისაც შეუძლია თქვას, როგორ მუშაობს პროცესორი და ჩვენ კიდევ უფრო შეზღუდული ვართ. მეძავების უმეტესობა ამაზე ცუდს არაფერს ამბობს. და როდესაც სისტემა იწყებს „გალმუვატირებას“, მნიშვნელოვანია, რომ პროცესორი ცუდად მუშაობს და სხვა ფაქტორებს მნიშვნელობა არ ენიჭება. სიტუაციის გასაგებად, მოდით შევხედოთ CPU-ს რამდენიმე ასპექტს.

რა არის ცენტრალური პროცესორი?

რისგან არის დამზადებული პროცესორი?

როდესაც ვსაუბრობთ იმაზე, თუ როგორ მუშაობს Intel პროცესორი ან მისი კონკურენტი AMD, თქვენ უნდა გაოცდეთ, როგორ არის შერწყმული ეს ჩიპები. პირველი მიკროპროცესორი (სავარაუდოდ Intel-ისგან, მოდელი 4040) 1971 წელს გამოჩნდა. თქვენ შეგიძლიათ შეინახოთ მხოლოდ დაკეცვისა და დამუშავების უმარტივესი ოპერაციები 4 ბიტზე ნაკლები ინფორმაციის საშუალებით, რითაც შექმნით 4-ბიტიან არქიტექტურას.

დღევანდელი პროცესორები, როგორიცაა პირველადი პროცესორი, დაფუძნებულია ტრანზისტორებზე და მუშაობს ბევრად უფრო მაღალი სიჩქარის კოდებზე. ისინი მზადდება ფოტოლითოგრაფიის მეთოდის გამოყენებით დიდი რაოდენობით მიმდებარე სილიკონის ფირფიტებიდან, რათა შექმნან ერთი ბროლი, რომელშიც ჩასმულია ტრანზისტორები. წრე იქმნება ბორის იონების სპეციალურად დაჩქარებული სროლით. პროცესორების შიდა სტრუქტურას აქვს ძირითადი კომპონენტები: ბირთვები, ავტობუსები და ფუნქციური ნაწილები, რომლებსაც რევიზიები ეწოდება.

ძირითადი მახასიათებლები

ნებისმიერი სხვა მოწყობილობის მსგავსად, პროცესორს ახასიათებს გარკვეული პარამეტრები, რომლებიც შეესაბამება ელექტრომომარაგებას, რომელსაც პროცესორი მუშაობს და მათი იგნორირება შეუძლებელია. პირველ რიგში ჩვენთვის:

• ბირთვების რაოდენობა;
• ნაკადების რაოდენობა;
• ქეშის ზომა (შიდა მეხსიერება);
• საათის სიხშირე;
• საბურავის რბილობა.

ის ჯერ კიდევ ჩაკეტილია საათის სიხშირეზე. ტყუილად არ არის, რომ პროცესორს კომპიუტერის გული ეწოდება. გულის მსგავსად, ის პულსაციის რეჟიმში მოძრაობს წამში დარტყმების სიმღერის რაოდენობით. საათის სიხშირე გამოიხატება MHz ან GHz. ნებისმიერ შემთხვევაში, მით უფრო მეტი ოპერაციების გამოყენება შეგიძლიათ მოწყობილობაზე.

რა სიხშირით მუშაობს პროცესორი, შეგიძლიათ გაიგოთ მისი დასახელებული მახასიათებლებიდან ან მიიღოთ ინფორმაცია ბრძანებების დამუშავების პროცესში, სიხშირე შეიძლება შეიცვალოს, ხოლო გადატვირთვისას (გადატვირთვის) ის იზრდება უკიდურეს ზღვრებამდე. ასეთი წოდებით იგი გამოცხადებულია სხვა არაფერი, თუ არა საშუალო შოუმენი.

ბირთვების რაოდენობა არის ინდიკატორი, რომელიც ნიშნავს პროცესორის დამუშავების ცენტრების რაოდენობას (არ აურიოთ ძაფები - ბირთვების და ძაფების რაოდენობა შეიძლება არ ემთხვეოდეს). ასეთი ქვედანაყოფის არსებობა შესაძლებელს ხდის ოპერაციების გადამისამართებას სხვა ბირთვებზე, რითაც იზრდება პროდუქტიულობა.

როგორ მუშაობს პროცესორი: ბრძანების დამუშავება

ახლა ცოტა გუნდის სტრუქტურაზე, რაზე უნდა ინერვიულოთ. იმისთვის, რომ გაოცდეთ, თუ როგორ მუშაობს პროცესორი, აუცილებელია ნათლად გვესმოდეს, რომ ნებისმიერ ბრძანებას აქვს ორი ნაწილი - ოპერაცია და ოპერანდი.

p align="justify"> ოპერაციული ნაწილი მიუთითებს იმაზე, თუ რაზეა პასუხისმგებელი კომპიუტერული სისტემა ამ მომენტში, ოპერანდი ნიშნავს მათ, რომლებზეც პასუხისმგებელია თავად პროცესორი. გარდა ამისა, პროცესორის ბირთვს შეუძლია განთავსდეს ორი გამოთვლითი ცენტრი (კონტეინერები, ძაფები), რომლებიც ყოფს ბრძანებას რამდენიმე ეტაპად:

• ვიროლენნი;
• გაშიფვრა;
• ვიკონანის ბრძანება;
• სკალირება თავად პროცესორის მეხსიერებამდე
• შედეგის შენახვა.

დღეს ცალკე ქეშირება ხორციელდება, როგორც ქეში მეხსიერების ორი დონის ჩანაცვლება, რაც საშუალებას გაძლევთ თავიდან აიცილოთ გადატვირთულობა და მეტი ბრძანება მეხსიერების ერთ-ერთი ბლოკის განახლებისთვის.

ბრძანებების დამუშავების სახეობიდან გამომდინარე, პროცესორები იყოფა ხაზოვან (ბრძანებები გაიცემა მათი დაწერის თანმიმდევრობით), ციკლურ და ინსტრუქციების დამუშავება (ინსტრუქციები გაიცემა ინსტრუქციების დამუშავების შემდეგ).

დასამატებელი ოპერაციები

პროცესორზე მოთავსებულ ძირითად ფუნქციებს შორის, კონფიგურირებული ბრძანებების და ინსტრუქციების შეგრძნებები იყოფა სამ მთავარ ამოცანად:

• მათემატიკური აქტივობები არითმეტიკულ-ლოგიკურ სტრუქტურაზე დაფუძნებული;
• მონაცემთა (ინფორმაციის) გადატანა ერთი ტიპის მეხსიერებიდან მეორეში;
• გადაწყვეტილების მიღება ბრძანების არჩევამდე და მისი საფუძველია ბრძანებების სხვა ნაკრების შერევისა და შეხამების არჩევა.

მეხსიერებასთან ურთიერთქმედება (ROM და RAM)

ამ პროცესში თქვენ უნდა განსაზღვროთ ისეთი კომპონენტები, როგორიცაა ავტობუსი და არხი კითხვისა და წერისთვის, რომლებიც დაკავშირებულია შესანახ მოწყობილობებთან. PZP mist აკრიფეთ ბაიტები. ჯერ მისამართის ავტობუსი აწვდის ROM-ს მეხსიერების ბაიტს, შემდეგ გადასცემს მას მონაცემთა ავტობუსს, რის შემდეგაც წაკითხული არხი ცვლის თავის მდგომარეობას და ROM აწვდის მიწოდების ბაიტს.

გარდა ამისა, პროცესორებს შეუძლიათ როგორც წაიკითხონ მონაცემები RAM-დან და დაწერონ ისინი. ვის ვიკორისტ არხს აქვს ჩამწერი არხი. თუ გავითვალისწინებთ დღევანდელი კომპიუტერების დიდ განვითარებას, თეორიულად მათ ყოველთვის შეეძლოთ RAM-ის გარეშე, რადგან დღევანდელი მიკროკონტროლერები მონაცემთა საჭირო ბაიტებს პირდაპირ თავად პროცესორის ჩიპის მეხსიერებაში მოათავსებდნენ. მაგრამ ROM-ის გარეშე შეუძლებელია.

გარდა ამისა, სისტემა იწყება ტექნიკის ტესტირების რეჟიმში (BIOS ბრძანებები), შემდეგ კი კონტროლი გადადის დაინსტალირებულ ოპერაციულ სისტემაზე.

როგორ შეგიძლიათ გადაამოწმოთ რომელი პროცესორი მუშაობს?

ახლა ჩვენ ვხედავთ პროცესორის ეფექტურობის შემოწმების რამდენიმე ასპექტს. აუცილებელია ნათლად გვესმოდეს, რომ თუ პროცესორი არ მუშაობდა, კომპიუტერი ვერ შეძლებს ყურადღების მიქცევას.

ინშა მდიდარი, თუ თქვენ უნდა გაოცდეთ პროცესორის გამარჯვებული შესაძლებლობების ჩვენებით სიმღერის მომენტში. ეს შეიძლება გაკეთდეს სტანდარტული „პროცესის მენეჯერის“ გამოყენებით (თუმცა, როგორი პროცესიც არ უნდა იყოს მითითებული, რამდენი ასეული პროცესორის გამოყენება შეუძლია მას). ვიზუალურად მნიშვნელოვანი პარამეტრისთვის შეგიძლიათ დააჩქაროთ პროდუქტიულობის ჩანართი, სადაც ცვლილებები დადასტურდება რეალურ დროში. გაფართოებულ პარამეტრებზე წვდომა შესაძლებელია დამატებითი სპეციალური პროგრამების გამოყენებით, როგორიცაა CPU-Z.

გარდა ამისა, შეგიძლიათ აირჩიოთ რამდენიმე პროცესორის ბირთვი, აირჩიოთ (msconfig) და დამატებითი პარამეტრები.

შესაძლო პრობლემები

ვწუხვარ, ბევრი სიტყვაა პრობლემებზე. ბევრი კომპიუტერის ღერძს ხშირად ეკითხებიან, რატომ მუშაობს პროცესორი, მაგრამ მონიტორი არ უკავშირდება? ეს სიტუაცია დიდად არ ჯდება ცენტრალურ პროცესორზე. მარცხნივ, როცა ჩართავთ რომელიმე კომპიუტერს, თავდაპირველად ტესტირება ხდება გრაფიკული ადაპტერის და შემდეგ ყველაფერი დანარჩენი. შესაძლებელია, რომ პრობლემა გრაფიკული ჩიპის პროცესორში იყოს (ყველა თანამედროვე ვიდეო ამაჩქარებელი განიცდის მაღალი სიმძლავრის გრაფიკულ პროცესორებს).

ადამიანის სხეულის ფუნქციონირების კონტექსტში ცხადია, რომ როგორც კი კვდება გულის ნაწილი, კვდება მთელი ორგანიზმი. იგივე კომპიუტერებზე. თუ პროცესორი არ მუშაობს, მთელი კომპიუტერული სისტემა კვდება.

2. მისი განვითარების შედეგად გამტარი სტრუქტურები თანდათან ვითარდება. ამრიგად, პროცესორების პრინციპები, ელემენტების რაოდენობა, რომლებიც შედის მათ საწყობში და მათი ურთიერთქმედების ორგანიზება, მუდმივად იცვლება. ამრიგად, პროცესორებს, რომლებსაც აქვთ იგივე ძირითადი პრინციპები, ჩვეულებრივ უწოდებენ იმავე არქიტექტურის პროცესორებს. და ამ პრინციპებს თავად პროცესორის არქიტექტურა (ან მიკროარქიტექტურა) ეწოდება.

ამის მიუხედავად, ერთი არქიტექტურის შუაგულში, პროცესორები შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს ერთი ტიპის მეორეში - სისტემის ავტობუსის სიხშირეებში, წარმოების პროცესში, შიდა მეხსიერების სტრუქტურასა და ზომაში და ა.შ.

3. ყოველ ჯერზე შეუძლებელია მიკროპროცესორის მსჯელობა მხოლოდ ისეთი მაჩვენებლებით, როგორიცაა საათის სიგნალის სიხშირე, რომელიც მერყეობს მეგა ან გიგაჰერცში. ზოგიერთი "პროცენტი", რომელსაც აქვს უფრო დაბალი საათის სიხშირე, შეიძლება იყოს უფრო პროდუქტიული. ყველაზე მნიშვნელოვანი ინდიკატორია ტკიპების რაოდენობა, რომლებიც აუცილებელია ბრძანების მოსაგებად, ბრძანებების რაოდენობა, რომელთა დარტყმაც შესაძლებელია ერთდროულად და ა.შ.

პროცესორის შესაძლებლობების შეფასება (მახასიათებლები)

პრაქტიკაში, პროცესორის შესაძლებლობების შეფასებისას აუცილებელია ყურადღება მიაქციოთ შემდეგ ინდიკატორებს (როგორც წესი, ისინი მითითებულია მოწყობილობის შეფუთვაზე ან მაღაზიის ფასების სიაში ან კატალოგში):

• ბირთვების რაოდენობა. მრავალბირთვიანი პროცესორები მოთავსებულია ერთ ჩიპზე (ერთ შემთხვევაში) 2, 4 და ა.შ. ბირთვების გამოთვლა. ბირთვების რაოდენობის გაზრდა ერთ-ერთი ყველაზე ეფექტური გზაა პროცესორების სიმძლავრის საგრძნობლად გაზრდისთვის. თუმცა, აუცილებელია იმის უზრუნველყოფა, რომ პროგრამები, რომლებიც არ უჭერენ მხარს მაღალი ბირთვის შესრულებას (ასევე ცნობილია როგორც ძველი პროგრამები) არ შეიძლება იმუშაონ მაღალბირთვიან პროცესორებზე, რადგან არ გამოიყენოთ ერთზე მეტი ბირთვი;
• ქეშის ზომა. ქეში ასევე არის პროცესორის შიდა მეხსიერება, რომელიც გამოიყენება როგორც ერთგვარი ბუფერი, როდესაც საჭიროა RAM-ის მუშაობის დროს "შეფერხებების" კომპენსირება. ლოგიკურია, რომ რაც მეტი ქეში, მით უკეთესი.
• ნაკადების რაოდენობა - სისტემის გამტარუნარიანობა. ძაფების რაოდენობა ხშირად არ ემთხვევა ბირთვების რაოდენობას. მაგალითად, ოთხბირთვიანი Intel Core i7 გადის 8 ძაფს და თავისი პროდუქტიულობით აჯობებს ექვს ბირთვიან პროცესორს;
• საათის სიხშირე არის მნიშვნელობა, რომელიც გვიჩვენებს რამდენი ოპერაციის (ციკლის) შესრულება შეუძლია პროცესორს ერთ საათში. ლოგიკურია, რომ რაც უფრო მაღალია სიხშირე, მით მეტი ოპერაციის დასრულება შეიძლება. ეს უფრო პროდუქტიულია ამ გზით.
• ავტობუსის სითხე, რომლის დახმარებით CPU ურთიერთობს სისტემის კონტროლერთან და დედაპლატთან.
• ტექნიკური პროცესი უფრო დეტალურია, რაც ნაკლებ ენერგიას იყენებს პროცესორი და, შესაბამისად, ნაკლებად თბება.

CPU სტრუქტურა

იმისათვის, რომ ხალხმა გაიგოს, თუ როგორ მუშაობს კომპიუტერის ცენტრალური პროცესორი, მოდით გადავხედოთ სხვადასხვა ბლოკებს, რომლებიც ქმნიან:

პროცესორის ბლოკი;

ბრძანებებისა და მონაცემების რეესტრი;

არითმეტიკულ-ლოგიკური მოწყობილობები (არითმეტიკული და ლოგიკური მოქმედებების აგება);

მოქმედებების ბლოკი რეალური რიცხვებით, როგორც მცურავი წერტილიანი რიცხვებით, ასევე წილადებით (FPU);

პირველი დონის ბუფერული მეხსიერება (ქეში) (ოკრემო ბრძანებებისა და მონაცემებისთვის);

გამოითვლება სხვა დონის ბუფერული მეხსიერება (ქეში) დაზოგავს შუალედურ შედეგებს;

მიმდინარე პროცესორების უმეტესობას აქვს მესამე დონის ქეში;

სისტემის ავტობუსის ინტერფეისი.

რობოტის პროცესორის პრინციპი

კომპიუტერის ცენტრალური პროცესორის ალგორითმი შეიძლება შეფასდეს, როგორც მომავალი მოქმედებების თანმიმდევრობა.

პროცესორის მართვის განყოფილება შეიცავს RAM-ს, სადაც ინახება პროგრამა, მნიშვნელობები (მონაცემები) და ბრძანებები, რომლებიც უნდა შეიყვანოთ (ინსტრუქციები). ეს მონაცემები შეინახება პროცესორის ქეშ მეხსიერებაში.

პროცესორის ბუფერული მეხსიერებიდან (ქეში), ინსტრუქციები და მონაცემების ამოღება იწერება რეესტრში. ინსტრუქციები მოთავსებულია ბრძანების რეესტრში, ხოლო მნიშვნელობები არის მონაცემთა რეესტრში.

არითმეტიკულ-ლოგიკური მოწყობილობა კითხულობს ინსტრუქციებსა და მონაცემებს პროცესორის გამომავალი რეგისტრებიდან და ამატებს ბრძანებებს გამოკლებულ რიცხვებს.

შედეგები კვლავ იწერება რეესტრში და გაანგარიშება სრულდება პროცესორის ბუფერულ მეხსიერებაში. პროცესორს აქვს ძალიან ცოტა რეგისტრი, რის გამოც არასასიამოვნოა შუალედური შედეგების შენახვა სხვადასხვა დონის ქეშ მეხსიერებაში.

ახალი მონაცემები და ბრძანებები, რომლებიც აუცილებელია გაფართოებისთვის, გადადის ზედა დონის ქეშში (მესამედან მეორეზე, მეორედან პირველზე), ხოლო მონაცემები, რომლებიც არ არის შეცვლილი, გადადის ქვედა დონის ქეშში.

გაანგარიშების ციკლის დასრულების შემდეგ, შედეგი იწერება კომპიუტერის RAM-ში, რათა ახალი გამოთვლები განხორციელდეს პროცესორის ბუფერულ მეხსიერებაში. იგივე შეინიშნება ქეში მეხსიერების მონაცემებით შევსებისას: მონაცემები, რომლებიც არ არის შენახული, გადადის ქვედა დონის ქეშში ან RAM-ში.

ამ ოპერაციების თანმიმდევრობა განსაზღვრავს პროცესორის ოპერაციულ ნაკადს. მუშაობის ერთი საათის განმავლობაში, პროცესორი ძალიან ცხელდება. ამის თავიდან ასაცილებლად, სასწრაფოდ უნდა გაწმინდოთ ლეპტოპი სახლში.

ცენტრალური პროცესორის მუშაობის დაჩქარებისა და გამოთვლითი პროდუქტიულობის გაზრდის მიზნით, თანდათან მუშავდება ახალი არქიტექტურული გადაწყვეტილებები პროცესორის ეფექტურობის გაზრდის მიზნით. მათ შორის არის კონვეიერის ქამარი ოპერაცია, გადაცემა, შემდგომი პროგრამების გადაცემის მცდელობა, ბრძანებების (ინსტრუქციების) პარალელურად შესრულება, მაღალი ძაფები და მაღალი ბირთვი.

მრავალბირთვიან პროცესორს აქვს მრავალი გამოთვლითი ბირთვი, მათ შორის არაერთი არითმეტიკული-ლოგიკური ბლოკი, მცურავი წერტილიანი გამოთვლითი ბლოკები და რეგისტრები, ასევე პირველი დონის ქეში, ეს ყველაფერი გაერთიანებულია მის ბირთვში. ბირთვები ინახება სხვა და მესამე დონის ბუფერულ მეხსიერებაში. მე-3 დონის ქეში მეხსიერების გამოჩენა დაუყოვნებლივ გამოიწვევს ბირთვების დიდ რაოდენობას და აშკარად მოითხოვს უფრო მოქნილ ბუფერულ მეხსიერებას შუალედური გამოთვლის შედეგების შესანახად.

ძირითადი ინდიკატორები, რომლებიც განსაზღვრავს პროცესორის მიერ მონაცემთა დამუშავების სიჩქარეს, არის დამუშავების ბირთვების რაოდენობა, კონვეიერის სიცოცხლე, საათის სიხშირე და მეხსიერების ქეში. კომპიუტერის პროდუქტიულობის გასაზრდელად ხშირად საჭიროა თავად პროცესორის შეცვლა, რაც გულისხმობს დედაპლატის და ოპერატიული მეხსიერების გამოცვლას. თქვენ შეგიძლიათ განაახლოთ, დააინსტალიროთ და შეაკეთოთ თქვენი კომპიუტერი სახლში, მოსკოვში, ჩვენი სერვის ცენტრის მხარდაჭერით, რადგან დაინტერესებული ხართ თქვენი კომპიუტერის თვითმმართველობის შექმნისა და განახლების პროცესით.

დღესდღეობით პროცესორები განსაკუთრებულ როლს თამაშობენ, განსაკუთრებით რეკლამაში და ყველა ცდილობს ხაზი გაუსვას, რომ თავად პროცესორი არის კომპიუტერის ყველაზე მნიშვნელოვანი კომპონენტი, განსაკუთრებით ისეთი მწარმოებლის, როგორიც არის Intel. საკვების ბრალია: რა არის ამჟამინდელი პროცესორი და რა არის პროცესორი?

დიდი ხნის განმავლობაში, უფრო ზუსტად, 90-იან წლებამდე, კომპიუტერის პროდუქტიულობა თავად პროცესორმა განსაზღვრა. პროცესორი ყველაფერს ნიშნავს, მაგრამ მთლად ასე არ არის.

ყველაფერი არ არის იდენტიფიცირებული ცენტრალური პროცესორით და Intel-ის პროცესორები ყოველთვის აღემატება AMD-ს. ამავდროულად, კომპიუტერის სხვა კომპონენტების როლი შესამჩნევად გაიზარდა და სახლის გონებაში, პროცესორები იშვიათად ხდება ყველაზე მნიშვნელოვანი ადგილი და ასევე, როგორც სხვა კომპიუტერის კომპონენტები, ისინი საჭიროებენ დამატებით განხილვას, რადგან მათ გარეშე ჩვენ ვერ ვიცხოვრებთ გაანგარიშებით. მანქანა. თავად პროცესორები დიდი ხანია არ დაემატა კომპიუტერების მრავალ სახეობას, რადგან გაიზარდა კომპიუტერების მრავალფეროვნება.

პროცესორი (ცენტრალური პროცესორი)- ეს არის ძალიან რთული მიკროსქემა, რომელიც წარმოქმნის მანქანის კოდს, რომელიც პასუხისმგებელია სხვადასხვა ოპერაციების შესრულებაზე და კომპიუტერული პერიფერიული მოწყობილობების კონტროლზე.

ცენტრალური პროცესორის მოკლე აღწერისთვის მიღებულია აბრევიატურა - CPU, ისევე როგორც კიდევ უფრო ფართო CPU - Central Processing Unit, რომელიც ითარგმნება როგორც ცენტრალური დამუშავების მოწყობილობა.

Vikoristannaya მიკროპროცესორები

ასეთი მოწყობილობა, როგორიცაა პროცესორი, პრაქტიკულად ინტეგრირებულია ნებისმიერ ელექტრონულ ტექნოლოგიაში, რაზეც ვსაუბრობთ ისეთ მოწყობილობებზე, როგორიცაა ტელევიზორი და ვიდეო პლეერი, თამაშები და თავად სმარტფონები ასევე კომპიუტერებია, თუმცა განსხვავებული დიზაინით ii.

ცენტრალური პროცესორის რამდენიმე ბირთვი შეიძლება იყოს სრულიად განსხვავებული ტიპის და შეიძლება გადაკეთდეს ერთ ტიპად. თუ კომპიუტერი შეიცავს მხოლოდ ერთ ამოცანას, მაშინ მას მოუწევს მძიმე შრომა ტიპიური ოპერაციების პარალელიზებისთვის. პროდუქტიულობა შეიძლება მიღწეული იყოს ზუსტი საზღვრებით.

შიდა სიხშირის მულტიპლიკატორი ფაქტორი

სიგნალები შეიძლება ცირკულირდეს პროცესორის კრისტალის შუაში მაღალი სიხშირით, მაგრამ პროცესორი ჯერ კიდევ შეუძლებელია კომპიუტერის გარე მეხსიერებიდან იმავე სიხშირით გადატანა. ამასთან დაკავშირებით დედაპლატის სიხშირე იგივეა, პროცესორის სიხშირე კი განსხვავებული, უფრო მაღალი.

სიხშირეს, რომელსაც პროცესორი აღმოაჩენს დედაპლატზე, შეიძლება ეწოდოს საცნობარო სიხშირე, რადგან ის მრავლდება შიდა კოეფიციენტზე, რაც იწვევს შიდა სიხშირეს, რომელსაც შიდა მულტიპლიკატორი ეწოდება.

შიდა სიხშირის მულტიპლიკატორი ხშირად შეიძლება გამოიყენონ ოვერლოკერებმა პროცესორის გადატვირთვის პოტენციალის მაქსიმალურად გაზრდის მიზნით.

პროცესორის ქეში

პროცესორი ამოიღებს მონაცემებს ოპერატიული მეხსიერებიდან შემდგომი მუშაობისთვის, მაგრამ პროცესორის მიკროსქემების შუაში სიგნალები მუშავდება ძალიან მაღალი სიხშირით, ხოლო RAM-ის მოდულებზე გადაცემული სიგნალები გაცილებით დაბალი სიხშირით გადის.

შიდა სიხშირის მულტიპლიკატორის მაღალი კოეფიციენტი ეფექტური ხდება, თუ ყველა ინფორმაცია შუაშია, მაგალითად, RAM-ში, შემდეგ რგოლში.

პროცესორს აქვს სამი ნაწილი მონაცემთა დამუშავების შუაში, სახელწოდებით რეგისტრები, რაც საბოლოოდ არაფერს ზოგავს და პროცესორის მუშაობას აჩქარებს და ამავდროულად კომპიუტერულ სისტემას აქვს ინტეგრირებული ქეში ტექნოლოგია.

ქეშს შეიძლება ეწოდოს ცენტრალური მეხსიერების მცირე კოლექცია, რომელიც ასრულებს ბუფერის როლს. როდესაც კითხვა კეთდება ქეში მეხსიერებიდან, ასლი გამოჩნდება ცენტრალური პროცესორის ქეშ მეხსიერებაში. ეს აუცილებელია ისე, რომ როდესაც თქვენ გჭირდებათ თავად მონაცემები, მასზე წვდომა პირდაპირ, ბუფერში, რაც ზრდის მონაცემთა სიჩქარეს.

ახალ პროცესორებში ქეშ მეხსიერებას აქვს პირამიდული გარეგნობა:

1. ერთი დონის ქეში მეხსიერება დაქირავებულია სამუშაოსთვის, მაგრამ ამავე დროს ნაპოვნია სიჩქარისთვის, შედით პროცესორის კრისტალის საწყობში. იგივე ტექნოლოგიებისთვის მომზადება, როგორც პროცესორის რეესტრი, ძალიან ძვირია, მაგრამ მისი სიჩქარისა და საიმედოობის ფასად. მიუხედავად იმისა, რომ ის ასობით კილობაიტს შეადგენს, რაც საკმარისი არ არის, ის მაინც მნიშვნელოვან როლს ასრულებს სიჩქარის კოდში.
2. მე-2 დონის ქეში მეხსიერება, ისევე როგორც 1 დონე, დაინსტალირებულია პროცესორის ჩიპზე და მუშაობს მეორე ბირთვის სიხშირით. დღევანდელი პროცესორები ასობით კილობაიტიდან რამდენიმე მეგაბაიტამდე მერყეობს.
3. მე-3 დონის ქეში მეხსიერება უფრო დიდია, ვიდრე ამ ტიპის მეხსიერების წინა დონეები, ასევე სიჩქარის კოდი RAM, რომელიც მნიშვნელოვანია და შეადგენს ათეულ მეგაბაიტს.

1-ლი და მე-2 დონის ქეში მეხსიერების ზომა გავლენას ახდენს როგორც პროდუქტიულობაზე, ასევე პროცესორის მუშაობაზე. ქეში მეხსიერების მესამე დონე არის ერთგვარი ბონუსი კომპიუტერისთვის და მიკროპროცესორების არცერთ მწარმოებელს ეს არ აკლია. მე-4 დონის ქეში მეხსიერება ხელმისაწვდომი და გამოსადეგია მხოლოდ მაღალპროცესორულ სისტემებში, ასე რომ თქვენ ვერ შეძლებთ მის პოვნას კომპიუტერზე.

პროცესორის სამონტაჟო სოკეტი (Soket)

გვესმის, რომ თანამედროვე ტექნოლოგიები არც ისე განვითარებულია, რომ პროცესორს შეეძლოს ინფორმაციის ამოღება დედაპლატზე, მაგრამ ის, რა თქმა უნდა, არ არის დამნაშავე დედაპლატზე მიმაგრებაში, მასში ჩასმაში ან არა ურთიერთდაკავშირებაში. დამაგრების ამ ადგილს Socket-ს უწოდებენ და შესაფერისია მხოლოდ ერთი ტიპის ან ოჯახის პროცესორებისთვის, მათ შორის სხვადასხვა პროცესორებისთვის.

რა არის პროცესორი: არქიტექტურა და ტექნოლოგიური პროცესი

პროცესორის არქიტექტურა მისი შიდა მოწყობილობაა და ელემენტების განსხვავებული განლაგება განსაზღვრავს მის მახასიათებლებს. თავად არქიტექტურა იზიარებს პროცესორების მთელ ოჯახს და ცვლილებებს, რომლებიც უშუალოდ ფუნქციების შემცირებას ან კორექტირებას ეხება, ეწოდება სტეპინგი.

ტექნოლოგიური პროცესი ნიშნავს თავად პროცესორის კომპონენტების ზომას და მერყეობს ნანომეტრებში (ნმ), ხოლო ტრანზისტორების უფრო მცირე ზომები ნიშნავს თავად პროცესორის უფრო მცირე ზომას, რომელიც პირდაპირ გამოიყენება უახლესი პროცესორების განვითარებისთვის.

ენერგიის დაზოგვა და თერმული გამოსახულება

ენერგიის დაზოგვა უშუალოდ იმ ტექნოლოგიებშია, რომელთა მიღმაც პროცესორები ვიბრირებენ. უმცირესი ზომები და სიხშირის ცვლა პირდაპირპროპორციულია ენერგოეფექტურობისა და თერმული გამოსახულების მიმართ.

ენერგიის მოხმარებისა და სითბოს გამომუშავების შესამცირებლად, არსებობს ენერგიის დაზოგვის ავტომატური სისტემა პროცესორზე ძაბვის რეგულირებისთვის, რაც უზრუნველყოფს პროდუქტიულობას საჭიროების შემთხვევაში. მაღალპროდუქტიულ კომპიუტერებს სჭირდებათ კარგი პროცესორის გაგრილების სისტემა.

დამხმარე ჩანთები სტატისტიკური მასალისთვის - დენის წყაროები პროცესორისთვის:

ჩვენი დროის პროცესორებს შეუძლიათ მდიდარი არხით მუშაობა RAM-ით, ჩნდება ახალი ინსტრუქციები, რომლებიც ამაღლებს მათ ფუნქციურ დონეს. თავად პროცესორის მიერ გრაფიკის დამუშავების შესაძლებლობა უზრუნველყოფს შესრულების შემცირებას, როგორც თავად პროცესორებში, ასევე საოფისე და სახლის კომპიუტერებში. ვირტუალური ბირთვები ჩნდება პროდუქტიულობის უფრო პრაქტიკული ასპექტისთვის, ვითარდება ტექნოლოგიები და ამავდროულად კომპიუტერი და მისი საწყობი ცენტრალურ პროცესორად.

ძალიან კარგია კომპიუტერის ძირითადი კომპონენტების ცოდნა, მაგრამ ცოტას ესმის, რა შედის პროცესორში. ახლა კი ეს არის სისტემის მთავარი მოწყობილობა, რომელიც ითვლის არითმეტიკულ და ლოგიკურ ოპერაციებს. პროცესორის მთავარი ფუნქციაა ინფორმაციის მოპოვება, დამუშავება და საბოლოო შედეგის მიღება. ეს ყველაფერი მარტივად ჟღერს, მაგრამ სინამდვილეში პროცესი რთულია.

რისგან შედგება პროცესორი?

CPU არის მართკუთხა ფორმის მინიატურული სილიკონის ვაფლი, რომელიც იტევს მილიონობით ტრანზისტორს (გამტარებს). ისინი თავად ახორციელებენ პროცესორის ყველა ფუნქციას.

თანამედროვე პროცესორების უმეტესობა შედგება შემდეგი კომპონენტებისგან:

1. ბირთვების რაოდენობა (იშვიათად 2, ხშირად 4 ან 8), რომელიც აერთიანებს ყველა ფუნქციას. არსებითად, ბირთვი გარშემორტყმულია მინიატურული პროცესორით. მთავარ ჩიპში ინტეგრირებული ათეული ბირთვი მუშაობს მონაცემებზე პარალელურად, რაც აჩქარებს მონაცემთა დამუშავების პროცესს. თუმცა, მეტი ბირთვი ყოველთვის არ ნიშნავს ჩიპის უფრო სწრაფ შესრულებას.
2. თანაბარი მეხსიერების ქეშის მცირე რაოდენობა (2 ან 3), რაც იწვევს RAM-სა და პროცესორს შორის დროის შემცირებას. თუ ინფორმაცია CACHE-შია, მასზე წვდომას მინიმიზაციამდე ერთი საათი დასჭირდება. ამიტომ, რაც უფრო დიდია ქეში, მით მეტი ინფორმაცია მოერგება მას და უფრო სწრაფი იქნება პროცესორი.
3. ოპერატიული მეხსიერება და სისტემის ავტობუსის კონტროლერი.
4. რეგისტრები მეხსიერების ცენტრია, სადაც მონაცემები ინახება და გროვდება. სუნი ჩნდება ზომით (8, 16 და 32 ბიტი).
5. Spivპროცესორი. ბირთვის ირგვლივ იგი ითვლება სასიმღერო ტიპის ოპერაციად. ყველაზე ხშირად, გრაფიკული ბირთვი (ვიდეო ბარათი) მოქმედებს როგორც პროცესორი.
6. მისამართების ავტობუსი აკავშირებს ჩიპს დედაპლატთან დაკავშირებული ყველა მოწყობილობიდან.
7. მონაცემთა ავტობუსი – პროცესორის RAM-თან დასაკავშირებლად. არსებითად, ავტობუსი არის გამტარების ნაკრები, რომლის მეშვეობითაც ხდება ელექტრული სიგნალის გადაცემა ან მიღება. და რაც მეტი დირიჟორია, მით უკეთესი.
8. სინქრონიზაციის ავტობუსი - გაძლევთ საშუალებას აკონტროლოთ პროცესორის საათი და სიხშირე.
9. გადატვირთეთ ავტობუსი - აღადგენს ჩიპის მდგომარეობას.

ყველა ეს ელემენტი იზიარებს თავის ბედს რობოტს. მათ შორის ყველაზე მნიშვნელოვანი, რა თქმა უნდა, თავად ბირთვია. Reshta zapaznih საწყობი უფრო მნიშვნელოვანია, ვიდრე დაგეხმაროთ ვიკონუვათ მთავარ განყოფილებაში. ახლა, თუ გესმით, რისგან არის დამზადებული პროცესორი, შეგიძლიათ უფრო ახლოს დააკვირდეთ მის ძირითად კომპონენტს.

ბირთვები

რაც შეეხება ცენტრალურ პროცესორს, პირველ რიგში უნდა გავიგოთ ბირთვები, რომლებიც მისი ძირითადი ნაწილებია. ბირთვები მოიცავს ფუნქციურ ბლოკებს, რომლებიც ახორციელებენ არითმეტიკურ და ლოგიკურ ოპერაციებს. ზოკრემა, ხედავთ:

1. შერჩევის ბლოკი, დეკოდირების და დეკოდირების ინსტრუქციები.
2. შედეგების შენახვის ბლოკი.
3. მაშინ გუნდის ექიმის ბლოკი.

როგორც გესმით, მათგან კანი ხდება ბუნდოვანების სიმღერა. მაგალითად, ინსტრუქციის შერჩევის ბლოკი კითხულობს მათ ბრძანების გადამწყვეტში მითითებული მისამართის შემდეგ. ეშმაკს აქვს საკუთარი დეკოდირების ბლოკები, რაც თავად პროცესორს სჭირდება. ყველა ამ ბლოკის მუშაობის მთლიანობა საშუალებას გაძლევთ მიაღწიოთ დანიშნულ ამოცანას.

ბირთვების წარმოება

მნიშვნელოვანია, რომ ბირთვებს შეუძლიათ შეასრულონ მათემატიკური გაფართოების და გასწორების ოპერაციები, ასევე მონაცემთა გადატანა OCP-ის ცენტრებს შორის. ამიტომ, მოსალოდნელია, რომ კლიენტებს შეუძლიათ კომპიუტერზე თამაშების თამაში, ფილმების ყურება და ვებ გვერდების დათვალიერება.

სინამდვილეში, ნებისმიერი კომპიუტერული პროგრამა შედგება უმარტივესი ბრძანებებისგან: დაკეცეთ, გამრავლდით, გადაადგილეთ, გაყავით, გადადით ინსტრუქციებზე დღის ბოლოს. რა თქმა უნდა, კიდევ უფრო პრიმიტიული ბრძანებები, ერთმანეთთან შერწყმისას, საშუალებას გაძლევთ შექმნათ რთული ფუნქცია.

რეესტრი

რა ქმნის პროცესორს ბირთვების გარდა? რეესტრი კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი კომპონენტია. როგორც უკვე იცით, მეხსიერების შუაში არის მონაცემები, რომლებიც გროვდება. სუნი ხმამაღალია:

1. A, B, C - გამოიყენება დამუშავების დროს ინფორმაციის შესანახად. მხოლოდ სამი მათგანია, მაგრამ ეს საკმარისია.
2. EIP - რომლის რეესტრის მაღაზიების მისამართები ხელმისაწვდომია ინსტრუქციებით.
3. ESP - მონაცემთა მისამართები RAM-ში.
4. Z - აქ არის დარჩენილი კორექტირების ოპერაციის შედეგი.

პროცესორი არ აკავშირებს ამ რეგისტრებს. დანარჩენები კი ყველაზე მნიშვნელოვანი და ყველაზე მთავარია - ისინი ყველაზე ხშირად იყენებენ ჩიპს მონაცემების დასამუშავებლად ამ და სხვა პროგრამების ინსტალაციის დროს.

ვისნოვოკი

ახლა თქვენ იცით, რას ქმნის პროცესორი და მისი ძირითადი მოდულები. ჩიპების ასეთი საწყობი არ არის სტაბილური, ფრაგმენტები თანდათან ივსება, ემატება ახალი მოდულები და იხვეწება ძველი. თუმცა, დღეს კომპონენტები, რომლებიც ქმნიან პროცესორს, მის ფუნქციებს და ფუნქციონირებას იგივეა, რაც ზემოთ იყო აღწერილი.

საწყობის აღწერა და რობოტული პროცესორული სისტემების სავარაუდო პრინციპი გამარტივებულია მინიმუმამდე. სინამდვილეში, მთელი პროცესი რთულია, მაგრამ მისი გაგებისთვის აუცილებელია დამატებითი განათების მოპოვება.