Қалай компьютерлік процессор жасайды? Жұмыс принципі

Барлығы дерлік компьютер барлық «аппараттық» компоненттерін арасында басты элементі орталық процессор екенін біледі. Бірақ процессор жұмыс істеп тұрған сияқты өздерін білдіретін адамдардың шеңбер, өте шектеулі. Осы және ұғымдар жоқ көпшілігі пайдаланушылар. жүйесі кенеттен «баяулату» бастайды, тіпті, көптеген деп санайды , бұл процессор дұрыс жұмыс істемейді, және басқа да факторларға мән бермейді. толық жағдайды түсіну үшін, бізге CPU кейбір аспектілерін қарастырайық.

процессорлық не?

орталық процессор (CPU немесе CPU ағылшын нұсқасы) кез келген компьютер жүйесінің жүрегі. Барлық есептеу операциялары оған арифметикалық немесе қалқымалы нүктесі (мантисса өзгерту), сондай-ақ логикалық ғана емес Тағайындалған.

процессор өзі миллиондаған транзисторлар болып табылатын, шағын квадрат нөмір (чип) болып табылады. Кейде бұл құрылғы, сондай-ақ интегралды схема деп аталады.

процессордың не?

біз қалай туралы айтатын болсақ Intel процессор немесе AMD бәсекелес, сіз осы фишкалар ұйымдастырылған қалай көруге қажет. (Intel, модель 4040 жылғы айтпақшы,) бірінші микропроцессорлық сонау 1971 ретінде пайда болды. Ол тек қана ақпарат тек 4 бит, яғни өңдеу қарапайым қосу және азайтуды орындай алмады. Е. 4-биттік архитектурасы бар.

Қазіргі заманғы процессорлар, сондай-ақ бірінші туылған, транзисторлар негізінде және әлдеқайда үлкен жылдамдығы бар. Олар басылып транзисторлар ұнайды онда монокристалл, құрайды жекелеген кремний пластина бірқатар фотолитографической арқылы шығарылады. тұйықталу арнайы үдеткіш үдеткіш бор иондар жасалады. CPU ядролардың ішкі құрылымында негізгі компоненттері, шиналар мен түзетулер деп аталатын функционалдық бөлшектер болып табылады.

негізгі сипаттамалары

кез келген басқа сияқты құрылғы, процессор процессор, сіз арқылы өтуі мүмкін, қалай сұрады, кейбір параметрлерін сипатталады. Біріншіден ол:

• ядролардың саны;
• тізбектердің саны;
• кэш мөлшері (ішкі жады);
• жиілігі;
• автобус жылдамдығы.

біз сағат жылдамдығына көңіл жатқанда. бекер компьютерлік процессор жүрегі деп аталатын емес. жүрек сияқты, ол секундына циклдарының белгілі бір саны бар импульстік режимде жұмыс істейді. жиілігі МГц немесе ГГц өлшенеді. ол жоғары, құрылғы көп операцияларды жүзеге асыра алады.

жұмыс істеп, қандай Процессордың жиілігі кезде, сіз оның мәлімделген сипаттамаларын үйрене аламыз немесе жүйелік ақпаратты ақпаратты көру. Бірақ өңдеу жиілігі кезінде команданы өзгерту, және төтенше лимиттерге (overlokinge) арттыру жеделдету кезде мүмкін. Осылайша, мәлімделген жиілігі тек орташа индексі болып табылады.

ядролардың саны - (ағынымен шатастыруға болмайды - ядролардың және тізбектердің саны сәйкес келеді мүмкін емес) компьютерлік процессор орталықтарының санын көрсете көрсеткіші. Осыған байланысты бөлу, ол осылайша жалпы өнімділігін арттыру, басқа да ядролардың операциялар қайта бағыттау үшін мүмкін.

өңдеу командалары: қалай процессор жасайды

орындалатын пәрмендер құрылымы туралы Енді аз. операциялық және операнд - Сіз қалай процессор қарасаңыз, сіз кез келген команда екі компоненттен тұрады бұл туралы айқын болуы керек.

Қазіргі жасалуы тиіс ұпай операциялық бөлігі, компьютерлік жүйе, операнд ол үшін процессор жұмыс керек екенін көрсетеді. Сонымен қатар, процессор ядросы бірнеше кезеңнен команданы бөліңіз екі өңдеу орталығын (контейнер ағыны) қамтуы мүмкін:

• дамыту;
• шифрды;
• командасының орындау;
• процессор жады қол жеткізу
• нәтиже сақтаңыз.

Бүгін, жеке кэш осылайша еске блоктарын бір емдеу екі немесе одан да көп команда ұстап болдырмай, кэш екі деңгейдегі пайдалану түрінде қолданылады.

Команда процессор өңдеу түріне, желілік (бұйрық кезек жазбалардың командалар орындау) бөлінеді циклдік және (филиал өңдеу шарттары кейін тапсырмаларын орындау) тармақталған болып табылады.

операциялар жүзеге

процессор жүктелген негізгі функциялары арасында, командалар немесе нұсқауларды тұрғысынан, үш негізгі міндеттері бар:

• арифметикалық қисындық құрылғысы негізінде математикалық операциялар;
• басқа түріне бір жадтан деректерді (ақпарат) жылжымалы;
• команда орындау бойынша, және осы негізде шешім - нұсқаулар басқа жинақтарын орындауға ауысу таңдау.

жады бар өзара іс-қимыл (ROM және RAM)

Бұл үдерісте, ол мұндай автобусқа ретінде компоненттерін атап өтті және сақтау құрылғыларының қосылған арна оқиды және жазады тиіс. ROM байт тұрақты жинағын қамтиды. Бірінші мекенжай автобус нақты байт ROM сұрайды, содан кейін деректер автобус оны тасымалдайды, содан кейін арнаны оқып күйін өзгертеді және ROM сұралған байтты қамтамасыз етеді.

Бірақ процессорлар жадтан деректерді оқи алады ғана емес, сонымен қатар оларды жазу үшін. Бұл жағдайда, жазу арна. Бірақ, сіз қарап, егер заманауи микроконтроллер қажетті деректерді орналастыру қабілетті ретінде, үлкен, қазіргі заманғы компьютерлер теориялық, ЖЖҚ жоқ болуы және жасай алмады процессорлық чипті еске тікелей байт. Бірақ бұл ROM құйылуы мүмкін емес емес.

Бұлардан басқа, жүйе сынау режимі жабдықтың (BIOS пәрмені) басынан басталады, содан кейін ғана бақылау жүктелетін операциялық жүйесіне беріледі.

процессор жұмыс істеп тұрған болса, қалай тексеруге?

Енді тексеру процессордың өнімділігін кейбір аспектілері қарауға. Ол анық процессор жұмыс істемесе, компьютерлік генерал жүктеуді бастау мүмкін емес еді, бұл түсінген жөн.

Тағы бір нәрсе, сіз кейбір нүктесінде процессор мүмкіндіктерін кәдеге жарату қарап келеді. Сіз (кез келген процесін алдында ол береді CPU қандай пайызы көрсетілген) стандартты «Task Manager» оны істеуге болады. Бұл параметр көрнекі анықтау үшін, өзгерткіңіз қадағалау нақты уақыт болып жатқан өнімділігі қойындысын пайдалануға болады. Advanced Options мысалы арнайы бағдарламалардың көмегімен, процессордың-Z отырып көруге болады.

Сонымен қатар, ол жүйе конфигурациясын (утилитасын) және қосымша жүктеу параметрлерін пайдаланып, бірнеше процессорлық ядросы пайдалануға болады.

әлеуетті проблемалар

Соңында, проблемалар туралы бірер сөз. Мұнда, процессор жұмыс істеп тұр неге көптеген пайдаланушылар жиі, дейді олар, сұрайды, бірақ монитор қосу емес пе? CPU үшін, бұл жағдай ештеңе жоқ. факт, сіз кез келген компьютерді қосу кезінде бірінші графикалық адаптерді сынақтан екенін, және тек қана содан кейін барлық қалғаны. Мүмкін мәселе дәл процессор графикалық чип (барлық заманауи үдеткіші өз графикалық процессор) жатыр.

Бірақ адам денесінің жұмыс істеу үлгісі бүкіл ағза жүрек қамауға жағдайда қайтыс екенін түсінген жөн. Ал компьютерлермен. CPU жұмыс істемейді - бүкіл компьютерлік жүйесі «өледі».