Modernaj procesoroj havas la formon de malgranda rektangulo, kiu estas prezentita en la formo de plato da silicio. La telero mem estas protektita per speciala loĝejo farita el plasto aŭ ceramiko. Ĉiuj ĉefaj skemoj estas sub protekto, danke al ili la kompleta laboro de la CPU estas plenumata. Se la aspekto estas ekstreme simpla, kio pri la cirkvito mem kaj kiel funkcias la procesoro? Ni rompu ĝin.
Kiel funkcias komputila procesoro?
La kunmetaĵo de la CPU inkludas malgrandan nombron da malsamaj elementoj. Ĉiu el ili plenumas sian agon, datuma transporto kaj kontrolo okazas. Ordinaraj uzantoj kutimas distingi procesorojn per sia horloĝa ofteco, la kvanto de kaŝmemoro, kaj la kernoj. Sed ĉi tio ne estas ĉio, kio certigas fidindan kaj rapidan laboron. Meritas specialan atenton al ĉiu ero.
Arkitekturo
La interna dezajno de la CPU ofte diferencas unu de la alia, ĉiu familio havas sian propran aron de proprietoj kaj funkcioj - ĉi tio nomiĝas ĝia arkitekturo. Ekzemplo de la dezajno de la procesoro, kiun vi povas vidi en la bildo sube.
Sed multaj kutimas implici iomete malsaman signifon de procesora arkitekturo. Se ni konsideras ĝin de la vidpunkto de programado, tiam ĝi estas determinata de ĝia kapablo plenumi certan kodaron. Se vi aĉetas modernan CPU-on, tiam plej probable ĝi apartenas al la x86-arkitekturo.
Vidu ankaŭ: Determini la procesan ciferecan kapablon
Kernoj
La ĉefa parto de la CPU nomiĝas la kerno, ĝi enhavas ĉiujn necesajn blokojn, kaj ankaŭ logikajn kaj aritmetikajn taskojn. Se vi rigardas la malsupran figuron, vi povas konstati kiel aspektas ĉiu funkcia bloko de kerno:
- Instrukcioj pri ekzemplaj moduloj. Ĉi tie la rekono de instrukcioj estas farita de la adreso indikita en la vendotablo de ordonoj. La nombro de samtempa legado de komandoj rekte dependas de la nombro de malĉifraj blokoj instalitaj, kiuj helpas ŝargi ĉiun ciklon de laboro kun la plej granda nombro da instrukcioj.
- Konvertanta Predictor respondecas pri la optimuma funkciado de la instrukcia selektada bloko. I difinas la sinsekvon de plenumeblaj komandoj, ŝarĝante la kernan tubaron.
- Malkodiga modulo Ĉi tiu parto de la kerno respondecas pri difino de iuj procezoj por plenumi taskojn. La malkodiga tasko mem estas tre komplika pro la nekonstanta grandeco de la instrukcio. En la plej novaj procesoroj de tiaj unuoj estas kelkaj en unu kerno.
- Moduloj de specimenaj datumoj. Ili prenas informojn el RAM aŭ kaŝmemoro. Ili plenumas precize la datuman specimenon, kiu estas necesa en ĉi tiu momento por la ekzekuto de la instrukcio.
- Kontrola unuo La nomo mem parolas pri la graveco de ĉi tiu ero. En la kerno, ĝi estas la plej grava elemento, ĉar ĝi produktas energian distribuon inter ĉiuj blokoj, helpante realigi ĉiun agadon ĝustatempe.
- La modulo konservas la rezultojn. Desegnita por registrado post la fino de prilaborado de instrukcioj en RAM. La konservi adreson estas specifita en la plenumado.
- La interrompfunkcia elemento. La CPU povas plenumi plurajn taskojn samtempe danke al la funkcio de interrompo, tio permesas al ĝi halti la funkciadon de unu programo ŝanĝante al alia instrukcio.
- Registroj. La provizoraj rezultoj de la instrukcioj estas konservataj ĉi tie; ĉi tiu ero povas nomiĝi malgranda rapida alira alira memoro. Ofte ĝia volumo ne superas kelkcent bajtojn.
- Komanda vendotablo Thei konservas la adreson de la komando, kiu estos en la sekva procesora ciklo.
Sistemo buso
Sur la sistema buso, CPU konektas la aparaton enhavitan en la komputilo. Nur li estas rekte ligita al ĝi, la aliaj elementoj estas ligitaj per diversaj regiloj. Ĉe la aŭtobuso mem estas amaso da signallinioj tra kiuj informo estas transdonita. Ĉiu linio havas sian propran protokolon, kiu provizas komunikadon super la regiloj kun la aliaj konektitaj komponantoj de la komputilo. La buso havas sian propran frekvencon, respektive, ju pli alta ĝi estas, des pli rapide interŝanĝas informojn inter la konektantaj elementoj de la sistemo.
Memoro de kaŝmemoro
La rapido de la CPU dependas de ĝia kapablo rapide elekti komandojn kaj datumojn el la memoro. Pro la kaŝmemoro, operacia tempo estas reduktita pro tio, ke ĝi ludas rolon de provizora bufro, kiu provizas tujan kopion de CPU-datumoj al RAM, aŭ inverse.
La ĉefa karakterizaĵo de kaŝmemoro estas ĝia ebena diferenco. Se ĝi estas alta, tiam la memoro estas pli malrapida kaj pli granda. La plej rapida kaj plej malgranda estas la memoro de la unua nivelo. La principo de funkciado de ĉi tiu elemento estas tre simpla - la CPU legas datumojn de la RAM kaj metas ĝin en la kaŝmemoron de iu ajn nivelo, forigante la informojn aliritajn dum longa tempo. Se la procesoro denove bezonas ĉi tiujn informojn, ĝi ricevos ĝin pli rapide pro provizora bufro.
Socket (konektilo)
Pro la fakto, ke la procesoro havas sian propran konektilon (truo aŭ fendeto), vi povas facile anstataŭigi ĝin per kolapso aŭ ĝisdatigi vian komputilon. Sen truo, la CPU nur estus ŝutita al la plato patrino, malfaciligante riparon aŭ anstataŭigon. Indas atenti - ĉiu konektilo estas desegnita ekskluzive por instali iujn procesorojn.
Ofte uzantoj preterintence aĉetas nekongruan procesoron kaj platon, kio kaŭzas aldonajn problemojn.
Vidu ankaŭ:
Elekti procesoron por la komputilo
Elekti karton por komputilo
Video kerno
Danke al la enkonduko de la videa kerno en la procesoro, ĝi funkcias kiel videokarto. Kompreneble ĝi ne kompareblas kun ĝia potenco, sed se vi aĉetas CPU por simplaj taskoj, tiam vi povas malhavi grafikan karton. Plej bone, la integra videa kerno montras sin en malmultekostaj komputiloj kaj malmultekostaj komputiloj.
En ĉi tiu artikolo ni detale priskribis, kion konsistas la procesoro, parolis pri la rolo de ĉiu elemento, ĝia graveco kaj dependeco de aliaj elementoj. Ni esperas, ke ĉi tiu informo estas utila, kaj vi lernis ion novan kaj interesan por vi mem de la mondo de CPU.
