Bagaimana pemproses komputer? prinsip operasi

Hampir semua orang tahu bahawa dalam elemen utama komputer di kalangan semua "perkakasan" komponen adalah unit pemprosesan pusat. Tetapi bulatan orang yang mewakili diri mereka sebagai pemproses sedang berjalan, adalah sangat terhad. Kebanyakan pengguna ini dan tidak mempunyai idea. Dan apabila sistem tiba-tiba mula "perlahan", ramai yang percaya bahawa pemproses ini tidak berfungsi dengan betul, dan tidak melampirkan penting kepada faktor-faktor lain. Untuk memahami sepenuhnya keadaan ini, cuba kita teliti beberapa aspek CPU.

Apa yang CPU?

Pemproses pusat (CPU atau CPU versi Bahasa Inggeris) adalah hati mana-mana sistem komputer. Diberikan kepadanya oleh semua operasi pengkomputeran, bukan sahaja aritmetik atau titik terapung (mantissa berubah-ubah), tetapi juga logik.

Pemproses itu sendiri adalah plat kecil persegi (cip), di mana berjuta-juta transistor berada. Kadang-kadang peranti ini juga dikenali sebagai litar bersepadu.

Apa yang pemproses?

Jika kita bercakap mengenai bagaimana pemproses Intel atau AMD pesaing, anda perlu melihat bagaimana cip ini disusun. Mikropemproses pertama (dengan cara itu, dari Intel, Model 4040) muncul seawal 1971. Dia hanya boleh melakukan tambahan dan penolakan mudah memproses hanya 4 bit maklumat, iaitu. E. Mempunyai seni bina 4-bit.

pemproses moden, serta kelahiran pertama, berdasarkan transistor dan mempunyai kelajuan yang lebih besar a. Ia dihasilkan oleh photolithography beberapa wafer silikon berasingan yang membentuk kristal tunggal, di mana seperti transistor dicetak. Litar ini dicipta pada pemecut khas ion boron overclocked. Dalam struktur dalaman teras CPU adalah komponen utama, Tayar dan zarah fungsi dipanggil semakan.

Ciri-ciri utama

Seperti mana-mana lain peranti, pemproses mempunyai ciri-ciri parameter tertentu itu, ketika ditanya bagaimana pemproses, anda tidak boleh lulus oleh. Pertama sekali ia adalah:

• beberapa nukleus;
• bilangan benang;
• saiz cache (memori dalaman);
• kekerapan jam;
• kelajuan bas.

Selain tumpuan terhadap kelajuan jam. Tidak apa-apa yang dipanggil tengah-tengah pemproses komputer. Seperti jantung, ia berfungsi dalam mod berkumandang dengan sebilangan kitaran per saat. Kekerapan jam diukur dalam MHz atau GHz. Semakin tinggi ia, peranti ini boleh menjalankan lebih banyak operasi.

Pada apa pemproses kekerapan berjalan, anda boleh belajar daripada ciri-ciri diisytiharkan atau melihat maklumat dalam sistem maklumat. Tetapi semasa pemprosesan frekuensi boleh berubah perintah, dan apabila mempercepatkan (overlokinge) peningkatan kepada had yang melampau. Oleh itu, mendakwa kekerapan jam hanya indeks purata.

Bilangan nukleus - penunjuk menyatakan bilangan pusat pemproses komputer (jangan dikelirukan dengan aliran - bilangan teras dan benang tidak boleh bertepatan). Disebabkan oleh pengagihan ini adalah mungkin untuk mengalihkan operasi untuk nukleus lain, sekali gus meningkatkan prestasi keseluruhan.

Bagaimana pemproses: memproses arahan

Kini sedikit mengenai struktur arahan laku. Jika anda melihat bagaimana pemproses, anda perlu untuk menjelaskan bahawa mana-mana pasukan mempunyai dua komponen - operasi dan operan.

Bahagian operasi mata yang perlu dilakukan dalam masa ini, sistem komputer, operan menyatakan bahawa yang mana ia mesti beroperasi pemproses. Tambahan pula, teras pemproses boleh terdiri daripada dua pusat pemprosesan (aliran bekas) yang membahagi arahan kepada beberapa peringkat:

• pembangunan;
• penyahsulitan;
• pelaksanaan arahan;
• kepada capaian ingatan pemproses
• menyimpan hasilnya.

Hari ini, cache yang berasingan digunakan dalam bentuk penggunaan dua tahap cache, sekali gus mengelakkan pemintasan dua atau lebih pasukan rawatan untuk salah satu blok ingatan.

kepada jenis pemprosesan pemproses arahan dibahagikan kepada linear (pelaksanaan arahan dalam entri baris gilir), kitaran dan bercabang (pelaksanaan arahan selepas keadaan pemprosesan cawangan).

operasi yang dilakukan

Antara fungsi-fungsi utama yang diberikan kepada pemproses, dari segi arahan atau arahan, terdapat tiga objektif utama iaitu:

• operasi matematik berdasarkan unit logik aritmetik;
• menggerakkan data (maklumat) dari satu memori kepada jenis lain;
• keputusan mengenai prestasi pasukan, dan atas dasar ini - pilihan beralih untuk melaksanakan set lain arahan.

Interaksi dengan ingatan (ROM dan RAM)

Dalam proses ini, ia harus diperhatikan komponen seperti bas dan membaca dan menulis saluran yang disambungkan kepada peranti storan. ROM mengandungi koleksi tetap bait. bas alamat pertama meminta satu bait ROM tertentu, dan kemudian menghantar kepada bas data, dan kemudian membaca keadaan perubahan saluran dan menyediakan bait diminta ROM.

Tetapi pemproses bukan sahaja boleh membaca data daripada ingatan, tetapi juga untuk merakam mereka. Dalam kes ini, saluran rakaman. Tetapi, jika anda melihat, oleh dan besar, komputer moden secara teori boleh menjadi dan melakukan tanpa RAM, sebagai pengawal mikro moden boleh meletakkan bait data dikehendaki terus ke dalam memori cip pemproses. Tetapi itu tidak ROM tidak boleh diketepikan.

Antara lain, sistem bermula dengan permulaan peralatan mod ujian (arahan BIOS), dan hanya kemudian kawalan diserahkan kepada sistem operasi bootable.

Bagaimana untuk menyemak jika pemproses sedang berjalan?

Kini melihat beberapa aspek prestasi pemproses semakan. Ia perlu difahami dengan jelas bahawa, jika pemproses tidak berfungsi, komputer tidak akan dapat untuk mula memuat turun umum.

Satu lagi perkara, apabila anda ingin melihat penggunaan keupayaan pemproses pada satu ketika. Anda boleh melakukannya dari standard "Task Manager" (di hadapan mana-mana proses yang dinyatakan peratusan CPU ia memberi). Bagi menentukan visual parameter ini, anda boleh menggunakan tab Prestasi di mana perubahan pengesanan yang sedang berlaku dalam masa nyata. Pilihan Lanjutan boleh dilihat dengan bantuan program khas, sebagai contoh, CPU-Z.

Tambahan pula, ia adalah mungkin untuk menggunakan pelbagai teras pemproses, menggunakan konfigurasi sistem (msconfig) dan parameter boot tambahan.

masalah yang mungkin berlaku

Akhirnya, beberapa perkataan mengenai masalah. Di sini, ramai pengguna sering bertanya, mereka berkata, mengapa pemproses sedang berjalan, tetapi monitor tidak menghidupkan? Untuk CPU, keadaan ini tidak ada kena mengena. Hakikatnya adalah bahawa apabila anda menghidupkan mana-mana komputer yang pertama diuji penyesuai grafik, dan barulah semua yang lain. Mungkin masalah itu terletak tepat dalam cip grafik pemproses (semua pemecut video moden mempunyai pemproses grafik mereka sendiri).

Tetapi contoh fungsi tubuh manusia perlu difahami bahawa keseluruhan organisma mati dalam kes serangan jantung. Dan dengan komputer. CPU tidak berfungsi - "mati" sistem komputer keseluruhan.