От какво се състои процесорът? Основните части и техните функции

много уверени потребители на компютри

От какво се състои процесорът

CPU е миниатюрна силиконова плоча с правоъгълна форма, която съдържа милиони транзистори (полупроводници). Те изпълняват всички функции, които процесора изпълнява.

Почти всички съвременни процесори се състоят от следните компоненти:

1. Няколко ядра (рядко 2, по-често 4 или 8), които изпълняват всички функции. Всъщност ядрото е отделен миниатюрен процесор. Няколко интегрирани в основните чипове работят паралелно на задачи, което ускорява процеса на обработка на данни. Все пак, не винаги по-голям брой сърца означава по-бърза производителност на чиповете.
2. Няколко нива на кеш памет (2 или 3), поради което се намалява времето за взаимодействие на RAM и процесора. Ако информацията е в кеш паметта, тогава времето за достъп до нея е сведено до минимум. Поради това колкото по-голям е обемът на кеша, толкова повече информация ще се побира и колкото по-бързо ще бъде процесорът.
3. Контролер на RAM и системна шина.
4. Регистрите са клетки с памет, където се съхраняват данните, които се обработват. Те винаги имат ограничен размер (8, 16 или 32 бита).
5. Coprocessor. Отделно ядро, предназначено за извършване на определени видове операции. Най-често под формата на копроцесор е графичната ядро ​​(видеокарта).
6. Адресна шина, която свързва чипа към всички устройства, свързани към дънната платка.
7. Схемата за данни е за комуникация между процесора и главната памет. Всъщност, шината е набор от проводници, през които се предава или получава електрически сигнал. И колкото повече диригенти, толкова по-добре.
8. Sync bus - позволява да контролирате часовника и честотата на процесора.
9. Reset bus - нулиране на състоянието на чипа.

Всички тези елементи участват в работата. Най-важният от тях, разбира се, е именно ядрото. Всички други посочени компоненти само му помагат да изпълни основната задача. Сега, когато разберете от какво се състои процесорът, можете да погледнете по-внимателно основния компонент.

ядки

Говорейки за това, от какво се състои централният процесор, на първо място е необходимо да се споменат ядрата, тъй като те са основните части от него. Ядките включват функционални блокове, които извършват аритметични или логически операции. По-специално, ние можем да различим:

1. Блокиране на вземане на проби, декодиране и изпълнение на инструкции.
2. Блокиране на спестяването на резултати.
3. Блокът на брояча на команди и т.н.

Както разбирате, всеки от тях изпълнява определена задача. Например блокът за извличане на инструкции ги прочита на адреса, посочен в брояча на инструкциите. На свой ред блоковете за декодиране определят какво точно трябва да направи процесорът. Заедно, работата на всички тези блокове и ви позволява да постигнете определената потребителска задача.

Проблемът с ядките

Обърнете внимание, че ядките могат да извършват само математически изчисления и операции за сравнение, както и да прехвърлят данни между RAM клетки. Това обаче е достатъчно, за да позволи на потребителите да играят игри на компютъра, да гледат филми, да сърфират в интернет.

Всъщност всяка компютърна програма се състои от прости команди: добавете, умножете, преместете, разделете, преминете към инструкцията, когато условието е изпълнено. Разбира се, това са само примитивни команди, но тяхната взаимовръзка позволява да се създаде сложна функция.

регистри

Какво представлява процесорът от различни от сърцевини? Регистрите са вторият важен компонент от него. Както вече знаете, това са бързи клетки с памет, където се намират обработените данни. Те са различни:

1. A, B, C - се използват за съхраняване на информация по време на обработката. Има само три, но това е достатъчно.
2. EIP - този регистър съхранява адреса на следващата инструкция в опашката.
3. ESP - адрес на данните в RAM.
4. Z - резултат от последната операция за сравнение.

Тези регистри не ограничават процесора. Има и други, но горепосочените са най-важните - те най-често се използват от чипа за обработка на данни по време на изпълнението на програма.

заключение

Сега знаете от какво се състои процесорът и какви са основните му модули. Такъв състав на чипове не е постоянен, тъй като те постепенно се подобряват, добавят се нови модули, старите се подобряват. Днес обаче, от какво се състои процесорът, неговата цел и функционалност са точно както е описано по-горе.

Съставът, описан по-горе, и приблизителният принцип на работа на процесорите се опростяват до минимум. Всъщност целият процес е по-сложен, но за да го разберете, трябва да получите подходящото образование.