Hvordan fungerer datamaskinens prosessor? Prinsippet for operasjonen

Nesten alle vet at i datamaskinen hovedelementet blant alle de "hardware" komponenter er den sentrale processing unit. Men sirkelen av mennesker som representerer seg selv som prosessoren kjører, er svært begrenset. De fleste brukere av dette og har ingen anelse. Og selv når systemet plutselig begynner å "tregere", mange mener at denne prosessoren ikke fungerer ordentlig, og ikke legge vekt på andre faktorer. For å fullt ut forstå situasjonen, la oss vurdere noen aspekter av CPU.

Hva er en CPU?

Den sentrale prosessor (CPU eller CPU engelsk versjon) er hjertet av ethvert datasystem. Tildelt av alle databehandlingsoperasjoner, ikke bare den aritmetiske eller flyttall (mantisse endring), men også logisk.

Prosessoren i seg selv er en liten firkantet plate (chip), hvor millioner av transistorer er. Noen ganger denne enheten kalles også en integrert krets.

Hva er en prosessor?

Hvis vi snakker om hvordan Intel-prosessor eller AMD konkurrent, må du se hvordan disse brikkene er ordnet. Den første mikroprosessor (forresten, fra Intel, modell 4040) dukket opp så langt tilbake som 1971. Han kan bare utføre enkel addisjon og subtraksjon behandling av bare 4 biter av informasjon, f.eks. E. har en 4-bits arkitektur.

Moderne prosessorer, samt den førstefødte, basert på transistorer og har en mye større hastighet. De fremstilles ved fotolitografi av et antall separate silisiumskiver som utgjør en enkelt krystall, hvori tilsvarende trykt transistorer. Kretsen blir opprettet på en spesiell akselerator overklokkede bor-ioner. I den indre strukturen av CPU-kjerner er hovedkomponentene, dekk og funksjonelle partikler som kalles revisjoner.

nøkkel~~POS=TRUNC

Som enhver annen enhet, prosessoren er preget av visse parametre som, når de blir spurt hvordan prosessoren, kan du ikke passerer. Først av alt er det:

• antall kim;
• antallet tråder;
• Størrelsen av buffer (internminne);
• klokkefrekvensen;
• busshastighet.

Mens vi fokuserer på klokkehastighet. Ikke for ingenting som heter hjertet av datamaskinens prosessor. Som hjertet, det fungerer i pulserende modus med et visst antall sykluser per sekund. Klokkefrekvensen måles i MHz eller GHz. Jo høyere det er, kan enheten utføre flere operasjoner.

På hvilken frekvens prosessoren kjører, kan du lære av sine erklærte egenskaper eller vise informasjonen i systeminformasjon. Men i løpet av behandlingen frekvens kan endres kommando, og ved akselerasjon (overlokinge) økning til ekstreme grenser. Dermed blir hevdet klokkefrekvensen er bare en gjennomsnittlig indeks.

Antallet kjerner - en indikator som angir antall dataprosessor sentre (må ikke forveksles med strømnings - antall kjerner og tråder kan ikke sammenfallende). På grunn av denne fordeling er det mulig å omdirigere operasjoner til andre kjerner, og dermed forbedre ytelsen.

Hvordan prosessoren: Behandler kommandoer

Nå litt om strukturen av kjørbare kommandoer. Hvis du ser på hvordan prosessoren, må du være klar over at alle lag har to komponenter - drifts- og operand.

Drifts del av punktene som bør gjøres i øyeblikket, et datasystem, angir operand at der må det bruke prosessoren. Videre prosessorkjerne kan omfatte to behandlingssenter (beholder strøm) som deler en kommando i flere trinn:

• utvikling;
• dekryptering;
• utførelsen av kommandoen;
• til prosessoren minnetilgang
• lagre resultatet.

Dag, er en separat buffer anvendt i form av bruk av to nivåer av bufferen, for derved å unngå avskjæring av to eller flere lag av behandling for en av lagerblokkene.

av typen av behandling av kommandoprosessoren er delt i lineær (iverksetting av kommandoer, i den rekkefølge køen oppføringene), cykliske og forgrenede (utførelse av instruksjoner etter at grenprosessbetingelsene).

operasjoner utført

Blant de viktigste funksjonene som er tildelt til prosessoren, i form av kommandoer eller instruksjoner, er det tre hovedmål:

• matematiske operasjoner på grunnlag av en aritmetisk logisk enhet;
• å flytte data (informasjon) fra et minne til en annen type;
• Beslutningen om resultatene av laget, og på dette grunnlag - valg av bytte på å utføre andre sett med instruksjoner.

Interaksjon med hukommelse (ROM og RAM)

I denne prosessen, bør det bemerkes komponenter som for eksempel en buss og leser og skriver den kanal som er forbundet til lagringsenheter. ROM inneholder en permanent samling av bytes. Første adressebuss ber en spesifikk byte ROM, og deretter overfører det til databussen, og deretter lese kanalens endrer tilstand og gir den valgte byte med platen.

Men prosessorer kan ikke bare lese data fra minnet, men også for å ta dem. I dette tilfellet er det opptakskanal. Men, hvis du ser, av og store, moderne datamaskiner teoretisk kunne være og gjøre uten RAM, som moderne mikrokontrollere er i stand til å plassere de ønskede databytene direkte inn i minnet til prosessoren chip. Men det er ikke ROM kan ikke fravikes.

Blant annet starter systemet med starten av testmodus utstyr (BIOS kommando), og bare da kontroll er gått til en oppstartbar operativsystem.

Hvordan kontrollere om prosessoren kjører?

Nå ser på noen aspekter av kontroll prosessorytelse. Det bør være klart at, hvis prosessoren ikke fungerer, vil datamaskinen ikke kunne starte nedlastingen av generelt.

En annen ting, når du ønsker å se på utnyttelsen av prosessorfunksjoner på enkelte punkt. Du kan gjøre det fra standard "Task Manager" (foran en prosess spesifisert hvilken prosentandel av CPU det gir). For visuell bestemmelse av denne parameteren, kan du bruke fanen Resultat der sporing av endringer som skjer i sanntid. Avanserte alternativer kan sees med hjelp av spesielle programmer, for eksempel CPU-Z.

Videre er det mulig å bruke flere prosessorkjerner, ved hjelp av en systemkonfigurasjon (msconfig) og ytterligere oppstartsparametere.

potensielle problemer

Til slutt noen ord om problemene. Her, mange brukere ofte spør, sier de, hvorfor prosessoren kjører, men skjermen slår seg ikke på? For CPU, har denne situasjonen ingenting å gjøre. Faktum er at når du slår på en datamaskin er først testet grafikkortet, og først da alle de andre. Kanskje problemet ligger nettopp i prosessor grafikk chip (alle moderne video akseleratorer har sin egen grafikkprosessor).

Men eksempel på funksjon av menneskekroppen skal forstås at hele organismen dør i tilfellet av hjertestans. Og med datamaskiner. CPU fungerer ikke - "dør" hele datasystemet.