Zařízení moderního počítačového procesoru
Moderní procesory mají podobu malého obdélníku, který je prezentován ve formě desky z křemíku. Samotná deska je chráněna speciálním tělesem z plastu nebo keramiky. Pod ochranou jsou všechny hlavní programy, díky nim a plné práci CPU. Pokud je všechno s výstupem velmi jednoduché, co je s obvodem a jak je procesor uspořádán? Podívejme se na tohle blíže.
Obsah
Jak je procesor počítače?
Složení CPU zahrnuje malý počet různých prvků. Každá z nich provádí vlastní činnost, přenos dat a správu. Běžní uživatelé jsou zvyklí rozlišovat procesory na základě jejich frekvence, počtu cache a jader. Ale to není vše, co poskytuje spolehlivou a rychlou práci. Za každou složku stojí zvláštní pozornost.
Architektura
Interní návrh CPU se často navzájem liší, každá rodina má vlastní soubor vlastností a funkcí - nazývá se její architektura. Příklad konstrukce procesoru naleznete na následujícím obrázku.
Mnoho z nich však v architektuře procesoru používá mírně odlišný význam. Pokud ji zvážíme z hlediska programování, pak je určena jeho schopností provádět určitou sadu kódů. Pokud si koupíte moderní procesor, nejpravděpodobněji se jedná o architekturu x86.
Čtěte také: Určete počet procesorů
Jádra
Hlavní část procesoru se nazývá jádro, obsahuje všechny potřebné bloky a také provádění logických a aritmetických úloh. Pokud se podíváte na níže uvedený obrázek, budete schopni zjistit, jak vypadá každá funkční jednotka jádra:
- Modul pro výběr instrukcí. Zde jsou pokyny rozpoznány na adrese, která je uvedena v počítadle příkazů. Počet současných čtení příkazů přímo závisí na počtu nainstalovaných dešifrovacích jednotek, což pomáhá načítat každý krok práce s nejvyšším počtem instrukcí.
- Prediktor transpondéru je zodpovědný za optimální provoz bloku načítání instrukcí. Definuje sekvenci spustitelných příkazů a načte potrubí jádra.
- Dekódovací modul. Tato část jádra je zodpovědná za definování některých procesů pro provádění úkolů. Samotný úkol dekódování je velmi obtížný, protože variabilní velikost instrukce. V nejnovějších procesorech se takové bloky nacházejí v několika jádrech.
- Moduly pro vzorkování dat. Oni berou informace z operační paměti nebo mezipaměti. Provádějí vzorkování dat, které je v tomto okamžiku nezbytné pro provedení instrukce.
- Řídící jednotka. Samotné jméno označuje důležitost této komponenty. V jádře je to nejdůležitější prvek, protože produkuje distribuci energie mezi všemi bloky a pomáhá provádět každou akci včas.
- Modul pro ukládání výsledků. Je určena pro psaní po dokončení instrukcí v paměti RAM. Uložená adresa je uvedena v běžícím úkolu.
- Prvek práce s přerušeními. CPU je schopen provést několik úkolů najednou díky funkci přerušení, což umožňuje ukončit postup jednoho programu přepnutím na jinou instrukci.
- Registru. Ukládá dočasné výsledky instrukcí, tato součást může být nazvána jako malá rychlá paměť RAM. Často jeho objem nepřesahuje několik set bajtů.
- Počítadlo příkazů. Uchovává adresu příkazu, který bude použit při dalším cyklu hodin procesoru.
Systémová sběrnice
Přístroje vstupující do počítače jsou připojeny k systémové sběrnici CPU. Jen k tomu je přímo připojen, další prvky jsou propojeny různými řadiči. V samotné sběrnici existuje mnoho signálních linek, kterými se přenášejí informace. Každá linka má svůj vlastní protokol, který umožňuje komunikaci na řadičích s ostatními připojenými součástmi počítače. Sběrnice má svou vlastní frekvenci, čím vyšší je, tím rychleji se vyměňují informace mezi spojovacími prvky systému.
Paměť vyrovnávací paměti
Rychlost procesoru závisí na jeho schopnosti rychle vybrat příkazy a data z paměti. Paměť vyrovnávací paměti snižuje dobu provádění, protože hraje roli dočasného vyrovnávací paměti, který poskytuje okamžitý přenos dat CPU do paměti RAM nebo naopak.
Hlavní charakteristikou vyrovnávací paměti je její rozdíl v úrovních. Pokud je vysoká, pak je paměť pomalejší a objemnější. Nejrychlejší a nejmenší paměť se považuje za první úroveň. Princip fungování tohoto prvku je velmi jednoduchý: CPU čte data z paměti RAM a vkládá je do mezipaměti libovolné úrovně, zatímco odstraní informace, které byly přístupné po dlouhou dobu. Pokud procesor tyto informace potřebuje znovu, bude to rychlejší díky dočasné vyrovnávací paměti.
Zásuvka (konektor)
Vzhledem k tomu, že procesor má vlastní konektor (vnořený nebo štěrbinový), můžete ho jednoduše nahradit poruchou nebo upgradem počítače. Bez zásuvky by procesor byl jednoduše spájen do základní desky, což by komplikovalo následnou opravu nebo výměnu. Stojí za pozornost - každý konektor je určen výhradně pro instalaci určitých procesorů.
Uživatelé často neúmyslně kupují nekompatibilní procesor a základní desku, což způsobuje další problémy.
Čtěte také:
Vyberte procesor pro váš počítač
Výběr základní desky pro počítač
Video jádro
Díky zavedení jádra videa v procesoru funguje jako grafická karta. Samozřejmě, pokud jde o sílu, nelze s ním porovnávat, ale pokud si koupíte CPU pro jednoduché úkoly, můžete to udělat bez grafické karty. Nejlepší ze všeho je, že integrované video jádro se projevuje levnými notebooky a levnými stolními počítači.
V tomto článku jsme podrobně rozložili, od co se skládá procesor, o úloze každého prvku, jeho významu a závislosti na jiných prvcích. Doufáme, že tyto informace byly užitečné a naučil jste se nový a zajímavý pro vás ze světa CPU.