CPU [centrālā procesora vienība]. Tās ir datora smadzenes. Tā ir daļa, kas datorsistēmā veic lielāko daļu darba. Tāpat kā mūsu smadzenes kontrolē mūsu ķermeni un apstrādā informāciju, centrālais procesors izpilda norādījumus no programmām un veic aprēķinus. Tas sastāv no mazākiem komponentiem, kas darbojas kopā, lai veiktu uzdevumus, padarot to par jebkuras skaitļošanas ierīces sirdi.

Visu veidu datu apstrādes operācijas no vienkāršas aritmētikas līdz sarežģītiem uzdevumiem un visas svarīgās datora funkcijas veic centrālais procesors. Tas palīdz ievades un izvades ierīcēm sazināties savā starpā un veikt attiecīgās darbības. Tas arī glabā datus, kas tiek ievadīti, starprezultātus starp apstrādi un instrukcijas. CPU uzdevums ir nodrošināt, lai viss darbotos nevainojami un efektīvi. Šajā rakstā mēs detalizēti apspriedīsim CPU.

Kas ir centrālais procesors?

Centrālā procesora vienība ir vissvarīgākā a datorsistēmu . CPU ir aparatūra, kas datorsistēmai veic datu ievades/izvades, apstrādes un uzglabāšanas funkcijas. CPU var uzstādīt CPU ligzdā. Šīs ligzdas parasti atrodas uz mātesplatē . CPU var veikt dažādas datu apstrādes darbības. CPU var saglabāt datus, instrukcijas, programmas un starprezultātus.

Procesors

CPU vēsture

Kopš 1823. gada, kad barons Džons Jākobs Berzēliuss atklāja silīciju, kas joprojām ir galvenais CPU ražošanā izmantotais komponents arī mūsdienās, CPU vēsture ir piedzīvojusi daudzus nozīmīgus pagrieziena punktus. Pirmais tranzistors 1947. gada decembrī izveidoja Džons Bārdīns, Valters Breteins un Viljams Šoklijs. 1958. gadā pirmo darbojošos integrālo shēmu uzbūvēja Roberts Noiss un Džeks Kilbijs.

atšķirība starp mīlestību un līdzīgu

Intel 4004 bija uzņēmuma pirmais mikroprocesors , ko tā atklāja 1971. Tam bija nepieciešama Teda Hofa palīdzība. Kad Intel 1972. gadā izlaida savu 8008 CPU, 1976. gadā Intel 8086 un 1979. gada jūnijā Intel 8088, tas veicināja vēl vienu uzvaru. 1979. gadā tika izlaists arī Motorola 68000, 16/32 bitu procesors. The Sun arī prezentēja SPARC centrālo procesoru 1987. gadā. AMD atklāja AM386 CPU sēriju 1991. gada martā.

1999. gada janvārī Intel prezentēja Celeron 366 MHz un 400 MHz procesorus. AMD 2005. gada aprīlī ar savu pirmo divkodolu procesoru. Intel 2006. gadā iepazīstināja arī ar Core 2 Dual procesoru. Intel izlaida pirmo Core i5 galddatora procesors ar četriem kodoliem 2009. gada septembrī.

2010. gada janvārī Intel izlaida citus procesorus, piemēram, Core 2 Quad procesoru Q9500, pirmos Core i3 un i5 mobilos procesorus un pirmos Core i3 un i5 galddatoru procesorus.

jquery vecāks

2017. gada jūnijā Intel izlaida Core i9 galddatora procesoru, un Intel iepazīstināja ar savu pirmo Core i9 mobilo procesoru 2018. gada aprīlī.

Dažādas CPU daļas

Tagad CPU sastāv no 3 galvenajām vienībām, kas ir:

• Atmiņas vai atmiņas vienība
• Kontroles vienība
• ALU (aritmētiskā loģiskā vienība)

Tagad apskatīsim datora blokshēmu:

Šeit, šajā diagrammā, ir parādītas arī trīs galvenās sastāvdaļas. Tātad, ļaujiet mums sīkāk apspriest šos galvenos komponentus.

Atmiņas vai atmiņas vienība

Kā norāda nosaukums, šī ierīce var saglabāt instrukcijas, datus un starprezultātus. Atmiņas bloks ir atbildīgs par informācijas pārsūtīšanu uz citām datora vienībām, kad tas ir nepieciešams. To sauc arī par iekšējo atmiņu vai galveno atmiņu, vai primāro atmiņu vai brīvpiekļuves atmiņu (RAM), jo tās visas ir atmiņas ierīces.

Tās lielums ietekmē ātrumu, jaudu un veiktspēju. Datorā ir divu veidu atmiņa, kas ir primārā atmiņa un sekundārā atmiņa. Tālāk ir norādītas dažas galvenās atmiņas vienību funkcijas:

mest izņēmumu apstrādi java

• Dati un instrukcijas tiek glabātas atmiņas vienībās, kas nepieciešamas apstrādei.
• Tajā tiek saglabāti arī jebkura aprēķina vai uzdevuma starprezultāti, kad tie tiek apstrādāti.
• Apstrādes gala rezultāti tiek saglabāti atmiņas vienībās, pirms šie rezultāti tiek izvadīti izvadierīcē, lai sniegtu izvadi lietotājam.
• Caur atmiņas bloku tiek pārsūtīti visa veida ieejas un izejas.

Kontroles vienība

Kā norāda nosaukums, vadības bloks kontrolē visu datora daļu darbības, taču tas neveic nekādas datu apstrādes darbības. Izpildot jau saglabātās instrukcijas, tā dod norādījumus datoram, izmantojot elektriskos signālus, lai instruētu datorsistēmu. Tas ņem instrukcijas no atmiņas vienības un pēc tam atkodē instrukcijas, pēc tam izpilda šīs instrukcijas. Tātad, tas kontrolē datora darbību. Tās galvenais uzdevums ir uzturēt informācijas plūsmu pa procesoru. Tālāk ir norādītas dažas galvenās vadības bloka funkcijas:

• Datu kontroli un datu un instrukciju pārsūtīšanu veic vadības bloks starp citām datora daļām.
• Vadības bloks ir atbildīgs par visu datora vienību pārvaldību.
• Galvenais uzdevums kontroles vienība ir iegūt instrukcijas vai datus, kas tiek ievadīti no atmiņas vienības, interpretēt tos un pēc tam vadīt datora darbību atbilstoši tam.
• Vadības bloks ir atbildīgs par saziņu ar ievades un izvades ierīcēm datu vai rezultātu pārsūtīšanai no atmiņas.
• Vadības bloks nav atbildīgs par datu apstrādi vai datu uzglabāšanu.

ALU (aritmētiskā loģiskā vienība)

ALU (Aritmētiskā loģiskā vienība) ir atbildīga par aritmētisko un loģisko funkciju vai operāciju veikšanu. Tas sastāv no divām apakšsadaļām, kas ir:

• Aritmētiskā sadaļa: Ar aritmētiskām operācijām mēs saprotam tādas darbības kā saskaitīšana, atņemšana, reizināšana un dalīšana, un visas šīs darbības un funkcijas veic AIZIET . Tāpat visas sarežģītās darbības tiek veiktas, atkārtoti izmantojot minētās darbības ALU.
• Loģikas sadaļa: Ar loģiskām operācijām mēs saprotam tādas darbības vai funkcijas kā datu atlase, salīdzināšana, saskaņošana un apvienošana, un to visu veic ALU.

Piezīme: CPU var saturēt vairāk nekā vienu ALU, un to var izmantot taimeru uzturēšanai, kas palīdz darbināt datorsistēmu.

Ko dara CPU?

Datora procesora galvenā funkcija ir izpildīt instrukcijas un radīt izvadi. CPU darbs Ienese, atšifrēšana un izpilde ir datora pamatfunkcijas.

len no masīva java

• Atnest: pirmais CPU saņem instrukciju. Tas nozīmē bināros skaitļus, kas tiek pārsūtīti no RAM uz centrālo procesoru.
• Atšifrēt: Kad instrukcija tiek ievadīta CPU, tam ir jāatšifrē instrukcijas. ar ALU (Aritmētiskās loģikas vienības) palīdzību sākas dekodēšanas process.
• Izpildīt: Pēc atšifrēšanas darbības instrukcijas ir gatavas izpildei.
• Veikals: Pēc izpildes darbības instrukcijas ir gatavas glabāšanai atmiņā.

CPU veidi

Mums ir trīs dažādi CPU veidi:

• Viena kodola centrālais procesors: Vecākais datora CPU veids ir viena kodola centrālais procesors. Šie CPU tika izmantoti 1970. gados. šiem CPU ir tikai viens kodols, kas veic dažādas darbības. Tas nozīmē, ka viena kodola centrālais procesors vienlaikus var apstrādāt tikai vienu darbību. viena kodola CPU CPU nav piemērots daudzuzdevumu veikšana .
• Divkodolu centrālais procesors: Divkodolu centrālie procesori satur vienu integrēto shēmu ar diviem kodoliem. Katram kodolam ir sava kešatmiņa un kontrolieris. Šie kontrolleri un kešatmiņa darbojas kā viena vienība. divkodolu CPU var strādāt ātrāk nekā viena kodola procesori.
• Četrkodolu centrālais procesors: Četrkodolu CPU ir divi divkodolu procesori, kas atrodas vienā integrētajā shēmā (IC) vai mikroshēmā. Četrkodolu procesors satur mikroshēmu ar četriem neatkarīgiem kodoliem. Šie kodoli nolasa un izpilda dažādus CPU sniegtos norādījumus. Četrkodolu CPU palielina programmu kopējo ātrumu. Pat nepalielinot kopējo pulksteņa ātrumu, tas nodrošina augstāku veiktspēju.

Kas ir CPU veiktspēja?

CPU veiktspēja norāda, cik ātri datora procesors (CPU) var izpildīt uzdevumu. To mēra pēc skaita instrukcijas pabeigts vienā sekundē. Tā veiktspēja ir atkarīga no procesora pulksteņa ātruma un citiem faktoriem, piemēram, tā dizaina un kešatmiņas lieluma.

Kas ir datorprogrammas un kur tās tiek glabātas?

A datorprogramma ir programmētāja uzrakstītu instrukciju kopums, kas norāda datoram, kas jādara. Piemēram, tīmekļa pārlūkprogrammas vai tekstapstrādes programmas izmantošana ir programma. Programma ir arī matemātikas darbību veikšana datorā un vienumu noklikšķināšana un atlase ar peli vai skārienpaliktni.

Programmu glabāšana

Ir divi veidi, kā saglabāt programmas datora atmiņā:

• Pastāvīgā krātuve: Programmas tiek pastāvīgi saglabātas tādās atmiņas ierīcēs kā HDD , vai SSD .
• Pagaidu uzglabāšana: Kad programma darbojas CPU, tās dati tiek saglabāti RAM no HDD vai SDD. Pagaidu, jo RAM ir nepastāvīgs, tas zaudē visus datus, kad tiek izslēgta barošana.

Priekšrocības

• Daudzpusība : CPU var tikt galā ar sarežģītu uzdevumu, sākot no pamata aprēķiniem līdz operētājsistēmas pārvaldībai.
• Performance : Mūsdienu CPU ir ātri mainīgs un spēj veikt miljardus aprēķinu sekundē.
• Daudzkodolu : CPU ir vairāki kodoli, un tas spēj vienlaikus apstrādāt vairākus uzdevumus.
• Saderība : CPU ir izstrādāti tā, lai tie būtu saderīgi ar plašu programmatūras klāstu, kas palīdz palaist dažādas lietojumprogrammas, izmantojot vienu CPU.

Trūkumi

• Pārkaršana : CPU ģenerē daudz siltuma, veicot sarežģītu uzdevumu. Tam nepieciešami efektīvi dzesēšanas risinājumi, piemēram, ventilatori vai šķidruma dzesēšanas sistēmas.
• Elektrības patēriņš : Augstas veiktspējas CPU var patērēt dažādu lielu enerģijas daudzumu, kas rada lielākus elektrības rēķinus un nepieciešamību pēc spēcīgas barošanas avota.
• Izmaksas : Labākās veiktspējas centrālais procesors var būt dārgs. Kas var būt šķērslis dažiem lietotājiem vai lietojumprogrammām, kurām nepieciešama liela skaitļošanas jauda.
• Ierobežota paralēlā apstrāde : Lai gan daudzkodolu CPU var vienlaikus veikt vairākus uzdevumus, tie joprojām nav tik efektīvi paralēlā apstrādē kā specializēta aparatūra, piemēram, GPU ( Grafikas apstrādes vienības ), kas ir paredzēti daudzu uzdevumu vienlaicīgai apstrādei.

Secinājums

CPU ir datora smadzenes. Tas satur visus norādījumus no programmām, apstrādājot visu, sākot no vienkāršiem aprēķiniem līdz sarežģītiem uzdevumiem. Bez CPU dators nevarētu palaist programmas vai veikt nekādas darbības. Bez UPU datora kā mēma maniše. Tāpēc tas ir svarīgi datora vispārējai darbībai.

neobjektivitāte un dispersija

Bieži uzdotie jautājumi par centrālo procesoru — FAQ

Vai CPU ir tas pats, kas mikroprocesors?

Termini CPU un mikroprocesors bieži tiek lietoti kā sinonīmi, taču tie nav gluži viens un tas pats. Visi CPU ir mikroprocesori, bet otrādi nav taisnība.

Kādi ir CPU veidi?

Pārsvarā ir trīs CPU veidi:

• Viena kodola centrālais procesors: Tam ir viens kodols, ko izmanto datu apstrādei. šis ir vecākais CPU. Tas vienlaikus veic vienu uzdevumu.
• Divkodolu centrālais procesors: Šim CPU ir divi kodoli un viena integrētā shēma.
• Četrkodolu centrālais procesors: Šim CPU ir divi divkodolu un viena integrētā shēma.

No kā izgatavoti CPU?

CPU ir izgatavots no silīcija. silīcijs ir pusvadītāju metāls. Elektriskie savienojumi ar tapām, kas rada kontaktu ar mātesplati. CPU ražo daudz siltuma, tāpēc ir arī iebūvēts siltuma izplatītājs.

Kādas ir dažādas CPU daļas?

Ir trīs dažādas CPU daļas:

• Aritmētiskā un loģiskā vienība (ALU): T Aritmētiskā un loģiskā vienība (vai ALU) veic aritmētiskās un loģiskās darbības.
• Vadības bloks (CU): Vadības bloka komunikācija ar ievades un izvades ierīcēm datu pārsūtīšanai no atmiņas.
• Atmiņa vai atmiņas vienība: Caur atmiņas bloku tiek izplatīti visa veida ieejas un izejas.