Zariadenie moderného počítačového procesora
Moderné procesory majú podobu malého obdĺžnika, ktorý je prezentovaný vo forme dosky z kremíka. Samotná doska je chránená špeciálnym telesom vyrobeným z plastu alebo keramiky. Pod ochranou sú všetky hlavné schémy, vďaka nim a plná práca CPU. Ak je všetko veľmi jednoduché pri vzhľade, čo sa týka samotného obvodu a ako je procesor usporiadaný? Pozrime sa na to bližšie.
obsah
Ako je procesor počítača
Zloženie CPU zahŕňa malé množstvo rôznych prvkov. Každý z nich vykonáva svoju vlastnú akciu, prenos údajov a správu. Bežní používatelia sú zvyknutí rozlišovať procesory na základe ich frekvencie, počtu cache a jadier. Ale to nie je všetko, čo poskytuje spoľahlivú a rýchlu prácu. Stojí za to venovať osobitnú pozornosť každej zložke.
architektúra
Vnútorný dizajn CPU sa často navzájom líši, každá rodina má vlastnú sadu vlastností a funkcií - nazýva sa jej architektúra. Príklad dizajnu procesora môžete vidieť na obrázku nižšie.
Mnohí v architektúre procesora sa však používajú na označenie mierne odlišného významu. Ak ju budeme brať z pohľadu programovania, potom je určená jeho schopnosťou vykonať určitú sadu kódov. Ak si kúpite moderný procesor, potom s najväčšou pravdepodobnosťou odkazuje na architektúru x86.
Prečítajte si tiež: Určte počet procesorov
jadra
Hlavná časť CPU sa nazýva jadro, obsahuje všetky potrebné bloky a tiež vykonávanie logických a aritmetických úloh. Ak sa pozriete na obrázok nižšie, budete schopní zistiť, ako funguje každá funkčná jednotka jadra:
- Modul výberu inštrukcií. Tu sú pokyny rozpoznané na adrese uvedenej v počítadle inštrukcií. Počet súčasných čítaní príkazov priamo závisí od počtu inštalovaných dešifrovacích jednotiek, čo pomáha načítať každý krok práce s najväčším počtom inštrukcií.
- Prediktor transpondéra zodpovedá za optimálnu prevádzku bloku načítania inštrukcií. Definuje sekvenciu spustiteľných príkazov a načítava potrubie jadra.
- Dekódovací modul. Táto časť jadra je zodpovedná za definovanie niektorých procesov vykonávania úloh. Samotná úloha dekódovania je veľmi zložitá kvôli variabilnej veľkosti inštrukcie. V najnovších procesoroch sa takéto bloky nachádzajú v niekoľkých jadrách.
- Moduly vzorkovania údajov. Získavajú informácie z operačnej alebo vyrovnávacej pamäte. Vykonávajú odber vzoriek, ktorý je v tomto čase potrebný na vykonanie pokynu.
- Riadiaca jednotka. Samotné meno označuje význam tejto zložky. V jadre je to najdôležitejší prvok, pretože produkuje rozdelenie energie medzi všetky bloky, čo pomáha vykonať každú akciu včas.
- Modul pre ukladanie výsledkov. Je určený na písanie po dokončení inštrukcie v pamäti RAM. Uložená adresa je uvedená v bežiacej úlohe.
- Prvok práce s prerušením. CPU je schopný vykonať niekoľko úloh naraz vďaka funkcii prerušenia, čo umožňuje zastaviť priebeh jedného programu prepnutím na iný pokyn.
- Registre. Ukladá dočasné výsledky inštrukcií, táto zložka sa môže nazývať malou rýchlou pamäťou RAM. Často jeho objem nepresahuje niekoľko stoviek bajtov.
- Počítadlo velenia. Ukladá adresu príkazu, ktorý sa použije pri nasledujúcom cykle procesora.
Systémová zbernica
Zariadenia vstupujúce do počítača sú pripojené k systémovej zbernici CPU. Iba je s ňou priamo pripojený, ďalšie prvky sú prepojené cez rôzne riadiace jednotky. V samotnej zbernici existuje mnoho riadkov signálu, cez ktoré sa prenášajú informácie. Každý riadok má vlastný protokol, ktorý umožňuje komunikáciu s riadiacimi jednotkami s ostatnými pripojenými komponentmi počítača. Zbernica má vlastnú frekvenciu, čím vyššia je, tým rýchlejšia je výmena informácií medzi spojovacími prvkami systému.
Vyrovnávacia pamäť
Rýchlosť procesora závisí od jeho schopnosti rýchlo vybrať príkazy a dáta z pamäte. Pamäť vyrovnávacej pamäte znižuje čas vykonania, pretože zohráva úlohu dočasnej vyrovnávacej pamäte, ktorá poskytuje okamžitý prenos údajov CPU do pamäte RAM alebo naopak.
Hlavnou charakteristikou vyrovnávacej pamäte je jej rozdiel v úrovniach. Ak je vysoká, pamäť je pomalší a objemnejšia. Najskoršia a najmenšia pamäť sa považuje za prvú úroveň. Princíp fungovania tohto prvku je veľmi jednoduchý: CPU číta údaje z pamäte RAM a umiestni ich do vyrovnávacej pamäte akejkoľvek úrovne, pričom vymazáva informácie, ktoré boli prístupné dlhšiu dobu. Ak procesor tieto informácie znova potrebuje, bude to rýchlejšie vďaka dočasnej vyrovnávacej pamäti.
Zásuvka (konektor)
Vzhľadom k tomu, že procesor má vlastný konektor (vnorené alebo drážkované), môžete ho ľahko nahradiť rozbalením alebo aktualizáciou počítača. Bez zásuvky by procesor jednoducho spájal do základnej dosky a komplikoval následnú opravu alebo výmenu. Stojí za pozornosť - každý konektor je určený výlučne na inštaláciu určitých procesorov.
Často používatelia neúmyselne kupujú nekompatibilný procesor a základnú dosku, čo spôsobuje ďalšie problémy.
Prečítajte si tiež:
Vyberte procesor pre váš počítač
Výber základnej dosky pre počítač
Video jadro
Vďaka zavedeniu jadra videa v procesore funguje ako grafická karta. Samozrejme, pokiaľ ide o výkon, nemožno ho porovnávať, ale ak si kúpite CPU pre jednoduché úlohy, môžete to urobiť bez grafickej karty. Najlepšie zo všetkého je, že integrované video jadro sa prejavuje v lacných notebookoch a lacných stolných počítačoch.
V tomto článku sme podrobne rozobrali, čo tvorí procesor, o úlohe každého prvku, jeho význame a závislosti na iných prvkoch. Dúfame, že táto informácia bola užitočná a naučil ste sa nový a zaujímavý zo sveta procesora.