Τύποι επεξεργαστών και γιατί χρειάζονται. Τι είναι επεξεργαστής, κεντρική μονάδα επεξεργασίας, CPU

Σε αυτό το άρθρο θα μιλήσουμε για το τι είναι μια κεντρική μονάδα επεξεργασίας και πώς λειτουργεί.

Η κεντρική μονάδα επεξεργασίας ή επεξεργαστής είναι ένα από τα πιο σημαντικά εξαρτήματα που μπορούμε να βρούμε σε όλες σχεδόν τις σύγχρονες συσκευές υψηλής τεχνολογίας.

Ωστόσο, οι περισσότεροι από εμάς δεν κατανοούμε αρκετά καλά τι κάνουν και πώς το κάνουν, πώς έγιναν πολύπλοκα τεχνολογικά θαύματα, ποιοι είναι οι κύριοι σύγχρονοι τύποι.

Έτσι, σήμερα θα προσπαθήσουμε να εξηγήσουμε λεπτομερώς τις πιο σημαντικές πτυχές των διαφόρων εξαρτημάτων που δίνουν ζωή σε όλες εκείνες τις συσκευές που μας βοηθούν να απολαμβάνουμε υψηλότερη ποιότητα ζωής.

Τι είναι μια κεντρική μονάδα επεξεργασίας;

Αν και δεν μπορούμε να πούμε ότι υπάρχει ένα πιο σημαντικό μέρος σε έναν υπολογιστή, καθώς περισσότερα από ένα από αυτά είναι απολύτως απαραίτητα για τη λειτουργία του, η κεντρική μονάδα επεξεργασίας ή ο επεξεργαστής μπορεί να θεωρηθεί ο ακρογωνιαίος λίθος αυτών των μηχανών. Και είναι αυτό το στοιχείο που είναι υπεύθυνο για τον υπολογισμό, την οργάνωση ή την επεξεργασία, έννοιες που καθορίζουν τους σύγχρονους υπολογιστές και φορητούς υπολογιστές.

Σήμερα είναι πολύπλοκες τεχνολογίες που αναπτύχθηκαν χρησιμοποιώντας μικροσκοπικές αρχιτεκτονικές, οι περισσότερες από τις οποίες παρουσιάζονται με τη μορφή ενός ενιαίου chip, αρκετά μικρού, από όπου ονομάζονταν μικροεπεξεργαστές πριν από αρκετές δεκαετίες.

Σήμερα, επεξεργαστές βρίσκονται σχεδόν σε κάθε αντικείμενο που χρησιμοποιούμε σήμερα: τηλεοράσεις, smartphone, φούρνους μικροκυμάτων, ψυγεία, αυτοκίνητα, εξοπλισμό ήχου και, φυσικά, προσωπικούς υπολογιστές. Ωστόσο, αυτά δεν ήταν πάντα τα τεχνολογικά θαύματα που είναι τώρα.

Ιστορία των επεξεργαστών

Υπήρξε μια εποχή που οι επεξεργαστές αποτελούνταν από τεράστια αρμάτα που μπορούσαν εύκολα να γεμίσουν ένα δωμάτιο. Αυτά τα πρώτα βήματα της μηχανικής υπολογιστών αποτελούνταν σε μεγάλο βαθμό από άδειους σωλήνες, οι οποίοι, αν και εκείνη την εποχή ήταν πολύ πιο ισχυροί από τις εναλλακτικές λύσεις που δημιουργούσαν τα ηλεκτρομηχανικά ρελέ, σήμερα τα 4 MHz στα οποία, ως επί το πλείστον, έφτασαν, μας φάνηκαν αστεία.

Με την εμφάνιση των τρανζίστορ στις δεκαετίες του '50 και του '60, άρχισε η δημιουργία επεξεργαστών, εκτός από μικρότερους και ισχυρότερους, αλλά και πολύ πιο αξιόπιστους, αφού τα μηχανήματα που δημιουργήθηκαν από σωλήνες κενού έτειναν να έχουν μέση αστοχία κάθε 8 ώρες.

Ωστόσο, όταν μιλάμε για συρρίκνωση, δεν εννοούμε ότι χωράνε στην παλάμη του χεριού σας. Και ακόμα μεγάλοι επεξεργαστές αποτελούνταν από δεκάδες πλακέτες κυκλωμάτων που ήταν συνδεδεμένες μεταξύ τους για να υποστηρίξουν τη διάρκεια ζωής ενός μόνο επεξεργαστή.

Μετά από αυτό ήρθε η εφεύρεση του ολοκληρωμένου κυκλώματος, το οποίο βασικά συνέδεε τα πάντα σε μια πλακέτα κυκλώματος ή γκοφρέτα, που ήταν το πρώτο βήμα για την επίτευξη του σύγχρονου μικροεπεξεργαστή. Τα πρώτα ολοκληρωμένα κυκλώματα ήταν πολύ απλά επειδή μπορούσαν να ομαδοποιήσουν μόνο μερικά τρανζίστορ, αλλά με τα χρόνια υπήρξε μια εκθετική αύξηση στον αριθμό των τρανζίστορ που μπορούσαν να προστεθούν σε ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του '60. Είχαμε ήδη τους πρώτους πολύπλοκους επεξεργαστές, οι οποίοι αποτελούνταν από μια ενιαία γκοφρέτα.

Ο πρώτος μικροεπεξεργαστής ως τέτοιος θα εισαχθεί στην αγορά το 1971, ήταν ο Intel 4004 και από τότε τα υπόλοιπα είναι ιστορία. Χάρη στην ταχεία εξέλιξη αυτών των μικρών τσιπ και τη μεγάλη ευελιξία τους, έχουν μονοπωλήσει πλήρως την αγορά των υπολογιστών, αφού, με εξαίρεση τις πολύ συγκεκριμένες εφαρμογές που απαιτούν εξαιρετικά εξειδικευμένο υλικό, αποτελούν τον πυρήνα σχεδόν όλων των σύγχρονων υπολογιστών.

Πώς λειτουργεί η κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU);

Απλοποιημένη στα άκρα και με διδακτικούς όρους, η λειτουργία του επεξεργαστή δίνεται σε τέσσερις φάσεις. Αυτές οι φάσεις δεν είναι απαραίτητα πάντα ξεχωριστές, αλλά συνήθως επικαλύπτονται και συμβαίνουν πάντα ταυτόχρονα, αλλά όχι απαραίτητα για μια συγκεκριμένη λειτουργία.

Στο πρώτο στάδιο, ο επεξεργαστής είναι υπεύθυνος για τη φόρτωση του κώδικα από τη μνήμη. Με άλλα λόγια, διαβάστε δεδομένα που πρέπει να επεξεργαστούν αργότερα. Σε αυτή την πρώτη φάση, ένα κοινό πρόβλημα στην αρχιτεκτονική του επεξεργαστή είναι ότι υπάρχει μέγιστος αριθμός δεδομένων που μπορούν να διαβαστούν σε μια χρονική περίοδο και είναι συνήθως κατώτεροι από αυτά που μπορούν να υποβληθούν σε επεξεργασία.

Στη δεύτερη φάση, εμφανίζεται το πρώτο στάδιο της επεξεργασίας ως τέτοιο. Οι πληροφορίες που διαβάζονται στο πρώτο στάδιο αναλύονται σύμφωνα με ένα σύνολο οδηγιών. Έτσι, μέσα στα δεδομένα που διαβάζονται, θα υπάρχουν περιγραφικά κλάσματα για ένα σύνολο οδηγιών που υποδεικνύουν τι πρέπει να κάνετε με τις υπόλοιπες πληροφορίες. Για να δώσουμε ένα πρακτικό παράδειγμα, υπάρχει κώδικας που προσδιορίζει ότι τα δεδομένα ενός πακέτου πρέπει να προστεθούν μαζί με τα δεδομένα ενός άλλου πακέτου, με κάθε πακέτο να αντιπροσωπεύει πληροφορίες που περιγράφουν έναν αριθμό, οπότε προκύπτει μια κοινή αριθμητική πράξη.

Έπειτα έρχεται η φάση, η οποία συνεχίζει με ελεύθερη επεξεργασία, και είναι υπεύθυνη για την εκτέλεση των εντολών που αποκωδικοποιήθηκαν στη δεύτερη φάση.

Τέλος, η διαδικασία τελειώνει με τη φάση εγγραφής, όπου οι πληροφορίες φορτώνονται ξανά, μόνο αυτή τη φορά από τον επεξεργαστή στη μνήμη. Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι πληροφορίες μπορεί να φορτωθούν στη μνήμη του επεξεργαστή για να επαναχρησιμοποιηθούν αργότερα, αλλά μόλις ολοκληρωθεί η επεξεργασία μιας συγκεκριμένης εργασίας, τα δεδομένα καταλήγουν πάντα να εγγράφονται στην κύρια μνήμη, όπου μπορούν να εγγραφούν σε μια μονάδα αποθήκευσης, ανάλογα με εφαρμογή.

Κύριες σύγχρονες αρχιτεκτονικές επεξεργαστών

Όπως έχουμε ήδη πει, η λειτουργία του επεξεργαστή είναι να ερμηνεύει πληροφορίες. Τα δεδομένα φορτώνονται από διάφορα συστήματα μνήμης με τη μορφή δυαδικού κώδικα και είναι αυτός ο κώδικας που πρέπει να μετατραπεί από τον επεξεργαστή σε χρήσιμα δεδομένα από τις εφαρμογές. Αυτή η ερμηνεία υλοποιείται χρησιμοποιώντας ένα σύνολο εντολών, το οποίο καθορίζει την αρχιτεκτονική του επεξεργαστή.

Επί του παρόντος, οι δύο κύριες αρχιτεκτονικές που χρησιμοποιούνται είναι η RISC και η CISC. Το RISC δίνει ζωή στους επεξεργαστές που αναπτύχθηκαν από τη βρετανική εταιρεία ARM, η οποία έχει αναπτυχθεί σημαντικά με την άνοδο των φορητών συσκευών. Επιπλέον, το PowerPC, η αρχιτεκτονική που γέννησε τους υπολογιστές, τους διακομιστές της Apple και τις κονσόλες Xbox 360 και PlayStation 3, βασίζεται στο RISC. Το CISC είναι μια αρχιτεκτονική που χρησιμοποιείται στους επεξεργαστές AMD Intel και X86-64 X86.

Όσο για το ποια αρχιτεκτονική είναι καλύτερη, πάντα λέγεται ότι το να είναι πιο καθαρό και βελτιστοποιημένο το RISC θα είναι το μέλλον των υπολογιστών. Ωστόσο, η Intel και η AMD δεν υπέκυψαν ποτέ στην κάμψη και κατάφεραν να δημιουργήσουν ένα πολύ ισχυρό οικοσύστημα γύρω από τους επεξεργαστές τους, οι οποίοι, αν και ήταν πολύ μολυσμένοι από ξεπερασμένα στοιχεία συμβατότητας προς τα πίσω, πάντα υποστήριζαν τους ανταγωνιστές τους.

Συνολικά, χάρη στην ευελιξία και τη σχετική ευκολία παραγωγής τους, οι μεγαλύτεροι επεξεργαστές θα παραμείνουν στο επίκεντρο της σύγχρονης πληροφορικής για αρκετά χρόνια. Αλλά πρέπει πάντα να θυμόμαστε ότι με τα χρόνια, οι παράλληλες τεχνολογίες έχουν εξελιχθεί για να βοηθήσουν στην αποκέντρωση του φόρτου εργασίας, και σήμερα περισσότερο από ποτέ, οι GPU, πιο ισχυρές αλλά λιγότερο ευέλικτες, έχουν αρχίσει να αποκτούν σχεδόν την ίδια σημασία.

Βίντεο: Τι είναι η CPU [Central Processing Unit, CPU] - Γρήγορη και καθαρή!

Πιθανώς, όταν επιλέγετε έναν υπολογιστή και μελετάτε τα χαρακτηριστικά του, παρατηρήσατε ότι δίνεται μεγάλη σημασία σε ένα τέτοιο στοιχείο όπως ο επεξεργαστής. Γιατί αυτός, και όχι το μοντέλο, τροφοδοτικό, ή; Ναι, αυτά είναι επίσης σημαντικά στοιχεία του συστήματος και πολλά εξαρτώνται επίσης από τη σωστή επιλογή τους, αλλά τα χαρακτηριστικά της CPU επηρεάζουν άμεσα και σε μεγαλύτερο βαθμό την ταχύτητα και την απόδοση του υπολογιστή. Ας δούμε την έννοια αυτής της συσκευής σε έναν υπολογιστή.

Ας ξεκινήσουμε αφαιρώντας τον επεξεργαστή από τη μονάδα συστήματος. Ως αποτέλεσμα, ο υπολογιστής δεν θα λειτουργεί. Τώρα κατάλαβες τι ρόλο παίζει; Ας μελετήσουμε όμως το θέμα με περισσότερες λεπτομέρειες και ας μάθουμε τι είναι ένας επεξεργαστής υπολογιστή.

Τι είναι ο επεξεργαστής υπολογιστή

Το όλο θέμα είναι ότι η κεντρική μονάδα επεξεργασίας (το πλήρες όνομά της) είναι, όπως λένε, η πραγματική καρδιά και ταυτόχρονα ο εγκέφαλος του υπολογιστή. Ενώ λειτουργεί, όλα τα άλλα στοιχεία της μονάδας συστήματος και τα περιφερειακά που είναι συνδεδεμένα σε αυτήν λειτουργούν επίσης. Είναι υπεύθυνο για την επεξεργασία διαφόρων ροών δεδομένων και ρυθμίζει επίσης τη λειτουργία τμημάτων του συστήματος.

Ένας πιο τεχνικός ορισμός μπορεί να βρεθεί στη Wikipedia:

ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΗΣ - ηλεκτρονική μονάδα ή ολοκληρωμένο κύκλωμα (μικροεπεξεργαστής) που εκτελεί εντολές μηχανής (κωδικός προγράμματος), το κύριο μέρος του υλικού ενός υπολογιστή ή προγραμματιζόμενου λογικού ελεγκτή.

Στη ζωή, η CPU μοιάζει με μια μικρή τετράγωνη σανίδα μεγέθους σπιρτόκουτου, πάχους πολλών χιλιοστών, το πάνω μέρος της οποίας καλύπτεται συνήθως με μεταλλικό κάλυμμα (σε εκδόσεις επιτραπέζιου υπολογιστή) και το κάτω μέρος περιέχει πολλές επαφές. Πράγματι, για να μην σαστίζεις, δες τις παρακάτω φωτογραφίες:

Χωρίς εντολή που εκδίδεται από τον επεξεργαστή, ακόμη και μια τόσο απλή λειτουργία όπως η προσθήκη δύο αριθμών ή η εγγραφή ενός megabyte πληροφοριών δεν μπορεί να εκτελεστεί. Όλα αυτά απαιτούν άμεση πρόσβαση στην CPU. Όσο για πιο σύνθετες εργασίες, όπως η εκκίνηση ενός παιχνιδιού ή η επεξεργασία βίντεο.

Αξίζει να προσθέσουμε στις παραπάνω λέξεις ότι οι επεξεργαστές μπορούν επίσης να εκτελέσουν τις λειτουργίες μιας κάρτας βίντεο. Το γεγονός είναι ότι στα σύγχρονα τσιπ υπάρχει μια θέση για έναν ελεγκτή βίντεο, ο οποίος εκτελεί όλες τις απαραίτητες λειτουργίες για αυτό και χρησιμοποιεί μνήμη βίντεο. Δεν πρέπει να πιστεύετε ότι οι ενσωματωμένοι πυρήνες γραφικών είναι ικανοί να ανταγωνίζονται τουλάχιστον τις κάρτες γραφικών της μεσαίας κατηγορίας, αυτή είναι περισσότερο μια επιλογή για μηχανές γραφείου όπου δεν χρειάζονται ισχυρά γραφικά, αλλά μπορούν να χειριστούν κάτι αδύναμο. Το κύριο πλεονέκτημα των ενσωματωμένων γραφικών είναι η τιμή - δεν χρειάζεται να αγοράσετε ξεχωριστή κάρτα βίντεο και αυτό είναι μια σημαντική εξοικονόμηση.

Πώς λειτουργεί ο επεξεργαστής

Στην προηγούμενη παράγραφο, εξηγήθηκε τι είναι ο επεξεργαστής και σε τι χρειάζεται. Ήρθε η ώρα να δούμε πώς λειτουργεί.

Η δραστηριότητα της CPU μπορεί να αναπαρασταθεί από την ακολουθία των ακόλουθων γεγονότων:

• Από τη μνήμη RAM, όπου έχει φορτωθεί ένα συγκεκριμένο πρόγραμμα (για παράδειγμα, ένας επεξεργαστής κειμένου), η μονάδα ελέγχου του επεξεργαστή εξάγει τις απαραίτητες πληροφορίες, καθώς και ένα σύνολο εντολών που πρέπει να εκτελεστούν. Όλα αυτά αποστέλλονται σε μνήμη buffer (cache) CPU?
• Οι πληροφορίες που εξέρχονται από την κρυφή μνήμη χωρίζονται σε δύο τύπους: οδηγίες και νοήματα , τα οποία αποστέλλονται σε καταχωρητές (αυτά είναι κελιά μνήμης στον επεξεργαστή). Το πρώτο πηγαίνει στους καταχωρητές εντολών και το δεύτερο στους καταχωρητές δεδομένων.
• Επεξεργάζεται πληροφορίες από μητρώα αριθμιτική μονάδα λογικής (το τμήμα της CPU που εκτελεί αριθμητικούς και λογικούς μετασχηματισμούς των εισερχόμενων δεδομένων), το οποίο διαβάζει πληροφορίες από αυτά και στη συνέχεια εκτελεί τις απαραίτητες εντολές στους αριθμούς που προκύπτουν.
• Τα αποτελέσματα που προκύπτουν χωρίζονται σε πεπερασμένος Και ημιτελής , μεταβείτε στους καταχωρητές, από όπου η πρώτη ομάδα αποστέλλεται στην κρυφή μνήμη της CPU.
• Ας ξεκινήσουμε αυτό το σημείο με το γεγονός ότι υπάρχουν δύο κύρια επίπεδα κρυφής μνήμης: ανώτερος Και πιο χαμηλα . Οι τελευταίες ληφθείσες εντολές και τα δεδομένα που απαιτούνται για την εκτέλεση των υπολογισμών πηγαίνουν στην κρυφή μνήμη ανώτερου επιπέδου και οι αχρησιμοποίητες αποστέλλονται στην κρυφή μνήμη κατώτερου επιπέδου. Αυτή η διαδικασία έχει ως εξής - όλες οι πληροφορίες πηγαίνουν από το τρίτο επίπεδο προσωρινής μνήμης στο δεύτερο και μετά φτάνουν στο πρώτο, με δεδομένα που δεν χρειάζονται αυτήν τη στιγμή και αποστέλλονται στο χαμηλότερο επίπεδο, όλα είναι αντίστροφα.
• Στο τέλος του υπολογιστικού κύκλου, το τελικό αποτέλεσμα θα γραφτεί στη μνήμη RAM του συστήματος για να ελευθερωθεί χώρος κρυφής μνήμης CPU για νέες λειτουργίες. Αλλά μπορεί να συμβεί ότι η προσωρινή μνήμη είναι πλήρης, τότε τα αχρησιμοποίητα δεδομένα θα μεταφερθούν στη μνήμη RAM ή στο χαμηλότερο επίπεδο προσωρινής μνήμης.

Τα βήματα βήμα προς βήμα των παραπάνω ενεργειών είναι η ροή λειτουργίας του επεξεργαστή και η απάντηση στην ερώτηση - πώς λειτουργεί ο επεξεργαστής.

Τύποι επεξεργαστών και οι κύριοι κατασκευαστές τους

Υπάρχουν πολλοί τύποι επεξεργαστών, από αδύναμους μονοπύρηνους έως ισχυρούς πολλαπλούς πυρήνες. Από το παιχνίδι και τη δουλειά μέχρι τον μέσο όρο από κάθε άποψη. Ωστόσο, υπάρχουν δύο κύρια στρατόπεδα CPU - η AMD και η περίφημη Intel. Πρόκειται για δύο εταιρείες που παράγουν τους πιο περιζήτητους και δημοφιλείς μικροεπεξεργαστές στην αγορά. Η κύρια διαφορά μεταξύ των προϊόντων AMD και Intel δεν είναι ο αριθμός των πυρήνων, αλλά η αρχιτεκτονική - η εσωτερική δομή. Κάθε ένας από τους ανταγωνιστές προσφέρει τη δική του εσωτερική δομή, τον δικό του τύπο επεξεργαστή, ο οποίος είναι ριζικά διαφορετικός από τον ανταγωνιστή του.

Τα προϊόντα κάθε πλευράς έχουν τα δικά τους πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα, γι' αυτό σας προτείνω να τα δείτε εν συντομία.

Πλεονεκτήματα των επεξεργαστών Intel:

• Έχει χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας.
• Οι προγραμματιστές επικεντρώνονται περισσότερο στην Intel παρά στην AMD.
• Καλύτερη απόδοση παιχνιδιού.
• Η σύνδεση μεταξύ των επεξεργαστών Intel και της μνήμης RAM υλοποιείται καλύτερα από αυτή της AMD.
• Οι λειτουργίες που πραγματοποιούνται στο πλαίσιο μόνο ενός προγράμματος (για παράδειγμα, αποσυμπίεση) πάνε καλύτερα, η AMD παίζει από αυτή την άποψη.

Μειονεκτήματα των επεξεργαστών Intel:

• Το μεγαλύτερο μειονέκτημα είναι η τιμή. Η CPU ενός συγκεκριμένου κατασκευαστή είναι συχνά μια τάξη μεγέθους υψηλότερη από αυτή του κύριου ανταγωνιστή τους.
• Η απόδοση μειώνεται όταν χρησιμοποιούνται δύο ή περισσότερα «βαριά» προγράμματα.
• Οι ενσωματωμένοι πυρήνες γραφικών είναι κατώτεροι από την AMD.

Πλεονεκτήματα των επεξεργαστών AMD:

• Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα της Intel είναι το μεγαλύτερο μείον της - η τιμή. Μπορείτε να αγοράσετε έναν καλό επεξεργαστή μεσαίας κατηγορίας από την AMD, ο οποίος θα χειρίζεται τα σύγχρονα παιχνίδια με σταθερό 4, ίσως και 5, ενώ θα κοστίζει πολύ λιγότερο από έναν επεξεργαστή παρόμοιας απόδοσης από έναν ανταγωνιστή.
• Επαρκής αναλογία ποιότητας και τιμής.
• Εξασφάλιση υψηλής ποιότητας λειτουργίας του συστήματος.
• Η δυνατότητα overclock του επεξεργαστή, αυξάνοντας έτσι την ισχύ του κατά 10-20%.
• Οι ενσωματωμένοι πυρήνες γραφικών είναι ανώτεροι από την Intel.

Μειονεκτήματα των επεξεργαστών AMD:

• Οι επεξεργαστές από την AMD αλληλεπιδρούν χειρότερα με τη μνήμη RAM.
• Η κατανάλωση ενέργειας είναι υψηλότερη από την Intel.
• Η μνήμη buffer στο δεύτερο και τρίτο επίπεδο λειτουργεί σε χαμηλότερη συχνότητα.
• Η απόδοση του παιχνιδιού υστερεί σε σχέση με τους ανταγωνιστές.

Όμως, παρά τα παραπάνω πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα, κάθε μία από τις εταιρείες συνεχίζει να αναπτύσσεται, οι επεξεργαστές τους γίνονται πιο ισχυροί με κάθε γενιά και τα λάθη της προηγούμενης γραμμής λαμβάνονται υπόψη και διορθώνονται.

Κύρια χαρακτηριστικά των επεξεργαστών

Εξετάσαμε τι είναι ο επεξεργαστής υπολογιστή και πώς λειτουργεί. Έχοντας εξοικειωθεί με τους δύο κύριους τύπους τους, ήρθε η ώρα να προσέξουμε τα χαρακτηριστικά τους.

Λοιπόν, πρώτα, ας τα αναφέρουμε: μάρκα, σειρά, αρχιτεκτονική, υποστήριξη για μια συγκεκριμένη υποδοχή, ταχύτητα ρολογιού επεξεργαστή, κρυφή μνήμη, αριθμός πυρήνων, κατανάλωση ενέργειας και απαγωγή θερμότητας, ενσωματωμένα γραφικά. Ας το δούμε τώρα με εξηγήσεις:

• Μάρκα – ποιος κατασκευάζει τον επεξεργαστή: AMD ή Intel. Αυτή η επιλογή καθορίζει όχι μόνο την τιμή αγοράς και την απόδοση, όπως θα μπορούσε να υποθέσει κανείς από την προηγούμενη ενότητα, αλλά και την επιλογή άλλων εξαρτημάτων υπολογιστή, ιδιαίτερα της μητρικής πλακέτας. Δεδομένου ότι οι επεξεργαστές από την AMD και την Intel έχουν διαφορετικά σχέδια και αρχιτεκτονικές, δεν θα είναι δυνατή η εγκατάσταση ενός δεύτερου σε μια υποδοχή (υποδοχή για την εγκατάσταση ενός επεξεργαστή στη μητρική πλακέτα) που έχει σχεδιαστεί για έναν τύπο επεξεργαστή.
• Σειρά - και οι δύο ανταγωνιστές χωρίζουν τα προϊόντα τους σε πολλούς τύπους και υποτύπους. (AMD - Ryzen, FX, Intel- i5, i7);
• Η αρχιτεκτονική του επεξεργαστή είναι στην πραγματικότητα τα εσωτερικά όργανα της CPU. Με τη σειρά του, ένα είδος μπορεί να χωριστεί σε πολλά υποείδη.
• Η υποστήριξη μιας συγκεκριμένης υποδοχής είναι ένα πολύ σημαντικό χαρακτηριστικό ενός επεξεργαστή, καθώς η ίδια η υποδοχή είναι μια «υποδοχή» στη μητρική πλακέτα για τη σύνδεση ενός επεξεργαστή και κάθε τύπος επεξεργαστή απαιτεί μια αντίστοιχη υποδοχή. Στην πραγματικότητα αυτό αναφέρθηκε παραπάνω. Είτε πρέπει να ξέρεις ακριβώς ποια υποδοχή βρίσκεται στη μητρική σου και να επιλέξεις έναν επεξεργαστή για αυτήν, είτε το αντίστροφο (που είναι πιο σωστό).
• Η ταχύτητα ρολογιού είναι ένας από τους σημαντικούς δείκτες απόδοσης της CPU. Ας απαντήσουμε στην ερώτηση τι είναι η ταχύτητα ρολογιού του επεξεργαστή. Η απάντηση θα είναι απλή για αυτόν τον τρομερό όρο - ο όγκος των πράξεων που εκτελούνται ανά μονάδα χρόνου, μετρημένος σε megahertz (MHz).
• Η προσωρινή μνήμη είναι η μνήμη που εγκαθίσταται απευθείας στον επεξεργαστή, που ονομάζεται επίσης μνήμη buffer, και έχει δύο επίπεδα - ανώτερο και κατώτερο. Το πρώτο λαμβάνει ενεργές πληροφορίες, το δεύτερο λαμβάνει πληροφορίες που δεν χρησιμοποιούνται αυτήν τη στιγμή. Η διαδικασία απόκτησης πληροφοριών πηγαίνει από το τρίτο επίπεδο στο δεύτερο, και μετά στο πρώτο, οι περιττές πληροφορίες ταξιδεύουν από την άλλη.
• Αριθμός πυρήνων - μια CPU μπορεί να έχει από έναν έως πολλούς. Ανάλογα με τον αριθμό, ο επεξεργαστής θα ονομάζεται dual-core, quad-core, κ.λπ. Κατά συνέπεια, η ισχύς θα εξαρτηθεί από τον αριθμό τους.
• Κατανάλωση ενέργειας και απαγωγή θερμότητας. Όλα είναι απλά εδώ - όσο υψηλότερη ενέργεια «τρώει» ο επεξεργαστής, τόσο περισσότερη θερμότητα θα παράγει, δώστε προσοχή σε αυτό το σημείο για να επιλέξετε το κατάλληλο ψυγείο και τροφοδοτικό.
• Ενσωματωμένα γραφικά – Οι πρώτες τέτοιες εξελίξεις της AMD εμφανίστηκαν το 2006, της Intel από το 2010. Οι πρώτες δείχνουν καλύτερα αποτελέσματα από τους ανταγωνιστές τους. Ωστόσο, κανένας από αυτούς δεν έχει ακόμη καταφέρει να φτάσει στις κορυφαίες κάρτες βίντεο.

συμπεράσματα

Όπως καταλαβαίνετε ήδη, ο κεντρικός επεξεργαστής του υπολογιστή παίζει ζωτικό ρόλο στο σύστημα. Στο σημερινό άρθρο, εξηγήσαμε τι είναι ο επεξεργαστής υπολογιστή, ποια είναι η συχνότητα του επεξεργαστή, τι είναι και σε τι χρειάζονται. Πόσο διαφέρουν ορισμένες CPU από άλλες, τι είδους επεξεργαστές υπάρχουν. Μιλήσαμε για τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των προϊόντων δύο ανταγωνιστικών καμπανιών. Αλλά με ποια χαρακτηριστικά θα εγκατασταθεί ο επεξεργαστής στη μονάδα του συστήματός σας, εξαρτάται από εσάς να αποφασίσετε.

2. Κατά την ανάπτυξή τους, οι δομές ημιαγωγών εξελίσσονται συνεχώς. Επομένως, οι αρχές κατασκευής των επεξεργαστών, ο αριθμός των στοιχείων που περιλαμβάνονται στη σύνθεσή τους και ο τρόπος οργάνωσης της αλληλεπίδρασής τους αλλάζουν συνεχώς. Έτσι, οι CPU με τις ίδιες βασικές δομικές αρχές ονομάζονται συνήθως επεξεργαστές της ίδιας αρχιτεκτονικής. Και τέτοιες αρχές ονομάζονται αρχιτεκτονική επεξεργαστή (ή μικροαρχιτεκτονική).

Παρόλα αυτά, στην ίδια αρχιτεκτονική, ορισμένοι επεξεργαστές μπορεί να διαφέρουν αρκετά σημαντικά μεταξύ τους - στις συχνότητες διαύλου συστήματος, στη διαδικασία κατασκευής, στη δομή και στο μέγεθος της εσωτερικής μνήμης κ.λπ.

3. Σε καμία περίπτωση δεν πρέπει να κρίνετε έναν μικροεπεξεργαστή μόνο με έναν τέτοιο δείκτη όπως η συχνότητα του σήματος ρολογιού, η οποία μετριέται σε mega ή gigahertz. Μερικές φορές ένα «ποσοστό» με χαμηλότερη ταχύτητα ρολογιού μπορεί να είναι πιο παραγωγικό. Πολύ σημαντικοί δείκτες είναι: ο αριθμός των κύκλων ρολογιού που απαιτούνται για την εκτέλεση μιας εντολής, ο αριθμός των εντολών που μπορεί να εκτελεστεί ταυτόχρονα κ.λπ.

Αξιολόγηση δυνατοτήτων επεξεργαστή (χαρακτηριστικά)

Στην καθημερινή ζωή, κατά την αξιολόγηση των δυνατοτήτων ενός επεξεργαστή, πρέπει να δώσετε προσοχή στους ακόλουθους δείκτες (κατά κανόνα, υποδεικνύονται στη συσκευασία της συσκευής ή στον τιμοκατάλογο ή στον κατάλογο καταστημάτων):

• Αριθμός Πυρήνων. Οι πολυπύρηνες CPU περιέχουν 2, 4 κ.λπ. σε ένα τσιπ (σε ένα πακέτο). υπολογιστικούς πυρήνες. Η αύξηση του αριθμού των πυρήνων είναι ένας από τους πιο αποτελεσματικούς τρόπους για να αυξήσετε σημαντικά την ισχύ του επεξεργαστή. Αλλά είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη ότι τα προγράμματα που δεν υποστηρίζουν πολλαπλούς πυρήνες (κατά κανόνα, αυτά είναι παλιά προγράμματα) δεν θα λειτουργούν πιο γρήγορα σε επεξεργαστές πολλαπλών πυρήνων, επειδή δεν μπορεί να χρησιμοποιήσει περισσότερους από έναν πυρήνες.
• μέγεθος της κρυφής μνήμης. Η προσωρινή μνήμη είναι μια πολύ γρήγορη εσωτερική μνήμη του επεξεργαστή, που χρησιμοποιείται από αυτήν ως ένα είδος buffer σε περίπτωση ανάγκης για αντιστάθμιση "διακοπών" κατά την εργασία με τη μνήμη RAM. Είναι λογικό ότι όσο μεγαλύτερη είναι η κρυφή μνήμη, τόσο το καλύτερο.
• αριθμός νημάτων – απόδοση συστήματος. Ο αριθμός των νημάτων συχνά δεν ταιριάζει με τον αριθμό των πυρήνων. Για παράδειγμα, ο τετραπύρηνος Intel Core i7 τρέχει σε 8 threads και είναι ταχύτερος σε απόδοση από πολλούς επεξεργαστές έξι πυρήνων.
• Η συχνότητα ρολογιού είναι μια τιμή που δείχνει πόσες λειτουργίες (κύκλους) μπορεί να εκτελέσει ένας επεξεργαστής ανά μονάδα χρόνου. Είναι λογικό ότι όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα, τόσο περισσότερες λειτουργίες μπορεί να εκτελέσει, δηλ. τόσο πιο παραγωγικό αποδεικνύεται.
• την ταχύτητα διαύλου μέσω της οποίας η CPU συνδέεται με τον ελεγκτή συστήματος που βρίσκεται στη μητρική πλακέτα.
• τεχνική διαδικασία - όσο πιο λεπτός είναι, τόσο λιγότερη ενέργεια καταναλώνει ο επεξεργαστής και, επομένως, τόσο λιγότερο θερμαίνεται.

Γνωρίζουν πολύ καλά τα βασικά στοιχεία ενός υπολογιστή, αλλά λίγοι καταλαβαίνουν από τι αποτελείται ο επεξεργαστής. Εν τω μεταξύ, αυτή είναι η κύρια συσκευή του συστήματος, η οποία εκτελεί αριθμητικές και λογικές πράξεις. Η κύρια λειτουργία του επεξεργαστή είναι να λαμβάνει πληροφορίες, να τις επεξεργάζεται και να παραδίδει το τελικό αποτέλεσμα. Ακούγεται απλό, αλλά στην πραγματικότητα αυτή η διαδικασία είναι πολύπλοκη.

Από τι αποτελείται ο επεξεργαστής;

Η CPU είναι μια μινιατούρα ορθογώνια γκοφρέτα από πυρίτιο που περιέχει εκατομμύρια τρανζίστορ (ημιαγωγούς). Υλοποιούν όλες τις λειτουργίες που εκτελεί ο επεξεργαστής.

Σχεδόν όλοι οι σύγχρονοι επεξεργαστές αποτελούνται από τα ακόλουθα στοιχεία:

1. Αρκετοί πυρήνες (σπάνια 2, συνήθως 4 ή 8) που εκτελούν όλες τις λειτουργίες. Ουσιαστικά, ο πυρήνας είναι ένας ξεχωριστός μικροσκοπικός επεξεργαστής. Αρκετοί πυρήνες που είναι ενσωματωμένοι στο κύριο τσιπ λειτουργούν παράλληλα σε εργασίες, γεγονός που επιταχύνει τη διαδικασία επεξεργασίας δεδομένων. Ωστόσο, περισσότεροι πυρήνες δεν σημαίνει πάντα ταχύτερη απόδοση chip.
2. Πολλά επίπεδα κρυφής μνήμης (2 ή 3), λόγω των οποίων μειώνεται ο χρόνος αλληλεπίδρασης μεταξύ RAM και επεξεργαστή. Εάν οι πληροφορίες βρίσκονται στη μνήμη cache, τότε ο χρόνος πρόσβασης ελαχιστοποιείται. Κατά συνέπεια, όσο μεγαλύτερο είναι το μέγεθος της κρυφής μνήμης, τόσο περισσότερες πληροφορίες θα χωράει και τόσο πιο γρήγορος θα είναι ο ίδιος ο επεξεργαστής.
3. RAM και ελεγκτής διαύλου συστήματος.
4. Οι καταχωρητές είναι κελιά μνήμης όπου αποθηκεύονται τα επεξεργασμένα δεδομένα. Έχουν πάντα περιορισμένο μέγεθος (8, 16 ή 32 bit).
5. Συνεπεξεργαστής. Ένας ξεχωριστός πυρήνας που έχει σχεδιαστεί για να εκτελεί έναν συγκεκριμένο τύπο λειτουργίας. Τις περισσότερες φορές, ο πυρήνας γραφικών (κάρτα βίντεο) λειτουργεί ως συνεπεξεργαστής.
6. Δίαυλος διεύθυνσης που συνδέει το τσιπ με όλες τις συσκευές που είναι συνδεδεμένες στη μητρική πλακέτα.
7. Δίαυλος δεδομένων - για τη σύνδεση του επεξεργαστή με τη μνήμη RAM. Ουσιαστικά, ένας δίαυλος είναι ένα σύνολο αγωγών μέσω των οποίων μεταδίδεται ή λαμβάνεται ένα ηλεκτρικό σήμα. Και όσο περισσότεροι αγωγοί υπάρχουν, τόσο το καλύτερο.
8. Δίαυλος συγχρονισμού - σας επιτρέπει να ελέγχετε τους κύκλους του ρολογιού και τη συχνότητα του επεξεργαστή.
9. Επανεκκίνηση διαύλου - επαναφέρει την κατάσταση του τσιπ.

Όλα αυτά τα στοιχεία παίρνουν μέρος στο έργο. Ωστόσο, το πιο σημαντικό από αυτά, φυσικά, είναι ο πυρήνας. Όλα τα άλλα καθορισμένα στοιχεία το βοηθούν μόνο να εκτελέσει την κύρια εργασία του. Τώρα που καταλαβαίνετε από τι αποτελείται ένας επεξεργαστής, μπορείτε να ρίξετε μια πιο προσεκτική ματιά στο κύριο συστατικό του.

Πυρήνες

Όταν μιλάμε για το τι αποτελείται ένας κεντρικός επεξεργαστής, πρέπει πρώτα από όλα να αναφέρουμε τους πυρήνες, αφού είναι τα κύρια μέρη του. Οι πυρήνες περιλαμβάνουν μπλοκ συναρτήσεων που εκτελούν αριθμητικές ή λογικές πράξεις. Ειδικότερα, μπορούμε να επισημάνουμε:

1. Μπλοκ για ανάκτηση, αποκωδικοποίηση και εκτέλεση εντολών.
2. Αποκλεισμός για αποθήκευση αποτελεσμάτων.
3. Μπλοκ μετρητή προγράμματος κ.λπ.

Όπως καταλαβαίνετε, το καθένα από αυτά εκτελεί μια συγκεκριμένη εργασία. Για παράδειγμα, η μονάδα ανάκτησης εντολών τις διαβάζει στη διεύθυνση που καθορίζεται στον μετρητή προγράμματος. Με τη σειρά τους, τα μπλοκ αποκωδικοποίησης καθορίζουν τι ακριβώς πρέπει να κάνει ο επεξεργαστής. Μαζί, η εργασία όλων αυτών των μπλοκ καθιστά δυνατή την επίτευξη της εργασίας που καθορίζεται από τον χρήστη.

Βασικό έργο

Σημειώστε ότι οι πυρήνες μπορούν να εκτελούν μόνο μαθηματικούς υπολογισμούς και λειτουργίες σύγκρισης, καθώς και να μετακινούν δεδομένα μεταξύ κελιών RAM. Ωστόσο, αυτό είναι αρκετό για τους χρήστες να παίζουν παιχνίδια στον υπολογιστή, να παρακολουθούν ταινίες και να περιηγούνται στον ιστό.

Ουσιαστικά, κάθε πρόγραμμα υπολογιστή αποτελείται από απλές εντολές: προσθήκη, πολλαπλασιασμός, μετακίνηση, διαίρεση, μετάβαση σε οδηγίες όταν πληρούται μια συνθήκη. Φυσικά, αυτές είναι απλώς πρωτόγονες εντολές, αλλά ο συνδυασμός τους σας επιτρέπει να δημιουργήσετε μια πολύπλοκη συνάρτηση.

Μητρώα

Από τι άλλο αποτελείται ένας επεξεργαστής, εκτός από πυρήνες; Τα μητρώα είναι το δεύτερο σημαντικό συστατικό του. Όπως ήδη γνωρίζετε, πρόκειται για κελιά γρήγορης μνήμης όπου βρίσκονται τα δεδομένα που υποβάλλονται σε επεξεργασία. Είναι διαφορετικοί:

1. A, B, C - χρησιμοποιείται για την αποθήκευση πληροφοριών κατά την επεξεργασία. Υπάρχουν μόνο τρεις, αλλά είναι αρκετό.
2. EIP - αυτός ο καταχωρητής αποθηκεύει τη διεύθυνση της επόμενης εντολής στην ουρά.
3. Το ESP είναι η διεύθυνση δεδομένων στη μνήμη RAM.
4. Z - εδώ είναι το αποτέλεσμα της τελευταίας λειτουργίας σύγκρισης.

Ο επεξεργαστής δεν περιορίζεται σε αυτούς τους καταχωρητές. Υπάρχουν και άλλα, αλλά αυτά που αναφέρονται παραπάνω είναι τα πιο σημαντικά - είναι αυτά που χρησιμοποιούνται συχνότερα από το τσιπ για την επεξεργασία δεδομένων κατά την εκτέλεση ενός συγκεκριμένου προγράμματος.

συμπέρασμα

Τώρα ξέρετε από τι αποτελείται ο επεξεργαστής και ποιες είναι οι κύριες μονάδες του. Αυτή η σύνθεση των τσιπ δεν είναι σταθερή, καθώς βελτιώνονται σταδιακά, προστίθενται νέες μονάδες και βελτιώνονται οι παλιές. Ωστόσο, σήμερα από τι αποτελείται ο επεξεργαστής, ο σκοπός και η λειτουργικότητά του είναι ακριβώς όπως περιγράφεται παραπάνω.

Η σύνθεση και η κατά προσέγγιση αρχή λειτουργίας των συστημάτων επεξεργαστών που περιγράφονται παραπάνω έχουν απλοποιηθεί στο ελάχιστο. Στην πραγματικότητα, η όλη διαδικασία είναι πιο περίπλοκη, αλλά για να την κατανοήσεις πρέπει να λάβεις την κατάλληλη εκπαίδευση.

Σχεδόν όλοι γνωρίζουν ότι σε έναν υπολογιστή, το κύριο στοιχείο μεταξύ όλων των στοιχείων "υλισμικού" είναι ο κεντρικός επεξεργαστής. Αλλά ο κύκλος των ανθρώπων που κατανοούν πώς λειτουργεί ένας επεξεργαστής είναι πολύ περιορισμένος. Οι περισσότεροι χρήστες δεν έχουν ιδέα για αυτό. Και ακόμη και όταν το σύστημα αρχίζει ξαφνικά να επιβραδύνει, πολλοί πιστεύουν ότι ο επεξεργαστής είναι αυτός που δεν λειτουργεί καλά και δεν δίνουν σημασία σε άλλους παράγοντες. Για να κατανοήσουμε πλήρως την κατάσταση, ας δούμε μερικές πτυχές της CPU.

Τι είναι μια κεντρική μονάδα επεξεργασίας;

Από τι αποτελείται ο επεξεργαστής;

Αν μιλάμε για το πώς λειτουργεί ένας επεξεργαστής Intel ή ο ανταγωνιστής του AMD, πρέπει να εξετάσετε πώς έχουν σχεδιαστεί αυτά τα τσιπ. Ο πρώτος μικροεπεξεργαστής (παρεμπιπτόντως, ήταν από την Intel, μοντέλο 4040) εμφανίστηκε το 1971. Μπορούσε να εκτελέσει μόνο τις απλούστερες πράξεις πρόσθεσης και αφαίρεσης με επεξεργασία μόνο 4 bit πληροφοριών, δηλαδή είχε αρχιτεκτονική 4 bit.

Οι σύγχρονοι επεξεργαστές, όπως και οι πρωτότοκοι, βασίζονται σε τρανζίστορ και είναι πολύ πιο γρήγοροι. Κατασκευάζονται με φωτολιθογραφία από έναν ορισμένο αριθμό μεμονωμένων πλακών πυριτίου που συνθέτουν έναν μόνο κρύσταλλο στον οποίο είναι αποτυπωμένα τα τρανζίστορ. Το κύκλωμα δημιουργείται σε ειδικό επιταχυντή χρησιμοποιώντας επιταχυνόμενα ιόντα βορίου. Στην εσωτερική δομή των επεξεργαστών, τα κύρια στοιχεία είναι πυρήνες, διαύλους και λειτουργικά σωματίδια που ονομάζονται αναθεωρήσεις.

Τα κύρια χαρακτηριστικά

Όπως κάθε άλλη συσκευή, ο επεξεργαστής χαρακτηρίζεται από ορισμένες παραμέτρους, οι οποίες δεν μπορούν να αγνοηθούν όταν απαντάμε στην ερώτηση πώς λειτουργεί ο επεξεργαστής. Πρώτα από όλα αυτό:

• Αριθμός πυρήνων;
• αριθμός νημάτων?
• μέγεθος προσωρινής μνήμης (εσωτερική μνήμη).
• συχνότητα ρολογιού?
• ταχύτητα ελαστικού.

Προς το παρόν, ας εστιάσουμε στη συχνότητα του ρολογιού. Δεν είναι για τίποτα που ο επεξεργαστής ονομάζεται η καρδιά του υπολογιστή. Όπως η καρδιά, λειτουργεί σε λειτουργία παλμών με συγκεκριμένο αριθμό παλμών ανά δευτερόλεπτο. Η συχνότητα ρολογιού μετριέται σε MHz ή GHz. Όσο υψηλότερο είναι, τόσο περισσότερες λειτουργίες μπορεί να εκτελέσει η συσκευή.

Σε ποια συχνότητα λειτουργεί ο επεξεργαστής, μπορείτε να μάθετε από τα δηλωμένα χαρακτηριστικά του ή να δείτε τις πληροφορίες στο Αλλά κατά την επεξεργασία εντολών, η συχνότητα μπορεί να αλλάξει και κατά το overclocking (overlocking) μπορεί να αυξηθεί σε ακραία όρια. Έτσι, η δηλωμένη τιμή είναι απλώς ένας μέσος δείκτης.

Ο αριθμός των πυρήνων είναι ένας δείκτης που καθορίζει τον αριθμό των κέντρων επεξεργασίας του επεξεργαστή (δεν πρέπει να συγχέεται με τα νήματα - ο αριθμός των πυρήνων και των νημάτων μπορεί να μην είναι ο ίδιος). Λόγω αυτής της κατανομής, είναι δυνατή η ανακατεύθυνση λειτουργιών σε άλλους πυρήνες, αυξάνοντας έτσι τη συνολική απόδοση.

Πώς λειτουργεί ένας επεξεργαστής: επεξεργασία εντολών

Τώρα λίγα για τη δομή των εκτελέσιμων εντολών. Αν κοιτάξετε πώς λειτουργεί ένας επεξεργαστής, πρέπει να καταλάβετε ξεκάθαρα ότι οποιαδήποτε εντολή έχει δύο στοιχεία - ένα λειτουργικό και ένα τελεστή.

Το λειτουργικό μέρος καθορίζει τι πρέπει να κάνει το σύστημα του υπολογιστή αυτή τη στιγμή, ο τελεστής καθορίζει τι πρέπει να εργάζεται ο επεξεργαστής. Επιπλέον, ο πυρήνας του επεξεργαστή μπορεί να περιέχει δύο υπολογιστικά κέντρα (containers, threads), τα οποία χωρίζουν την εκτέλεση μιας εντολής σε διάφορα στάδια:

• παραγωγή;
• αποκρυπτογράφηση?
• εκτέλεση εντολής?
• πρόσβαση στη μνήμη του ίδιου του επεξεργαστή
• σώζοντας το αποτέλεσμα.

Σήμερα, η χωριστή προσωρινή αποθήκευση χρησιμοποιείται με τη μορφή χρήσης δύο επιπέδων κρυφής μνήμης, η οποία αποφεύγει την υποκλοπή από δύο ή περισσότερες εντολές πρόσβασης σε ένα από τα μπλοκ μνήμης.

Ανάλογα με τον τύπο επεξεργασίας εντολών, οι επεξεργαστές χωρίζονται σε γραμμικούς (εκτέλεση εντολών με τη σειρά που γράφτηκαν), κυκλικούς και διακλαδωτικούς (εκτέλεση εντολών μετά την επεξεργασία συνθηκών διακλάδωσης).

Λειτουργίες που πραγματοποιήθηκαν

Ανάμεσα στις κύριες λειτουργίες που έχουν ανατεθεί στον επεξεργαστή, όσον αφορά τις εντολές ή τις εντολές που εκτελούνται, διακρίνονται τρεις κύριες εργασίες:

• μαθηματικές πράξεις που βασίζονται σε μια αριθμητική-λογική συσκευή.
• μετακίνηση δεδομένων (πληροφοριών) από έναν τύπο μνήμης σε άλλον.
• λήψη απόφασης σχετικά με την εκτέλεση μιας εντολής και βάσει αυτής, επιλογή της μετάβασης στην εκτέλεση άλλων συνόλων εντολών.

Αλληλεπίδραση με μνήμη (ROM και RAM)

Σε αυτή τη διαδικασία, τα στοιχεία που πρέπει να σημειωθούν είναι ο δίαυλος και το κανάλι ανάγνωσης-εγγραφής, τα οποία συνδέονται με τις συσκευές αποθήκευσης. Η ROM περιέχει ένα σταθερό σύνολο byte. Πρώτα, ο δίαυλος διεύθυνσης ζητά ένα συγκεκριμένο byte από τη ROM, στη συνέχεια το μεταφέρει στο δίαυλο δεδομένων, μετά από το οποίο το κανάλι ανάγνωσης αλλάζει την κατάστασή του και η ROM παρέχει το ζητούμενο byte.

Αλλά οι επεξεργαστές δεν μπορούν μόνο να διαβάσουν δεδομένα από τη μνήμη RAM, αλλά και να τα γράψουν. Σε αυτήν την περίπτωση, χρησιμοποιείται το κανάλι εγγραφής. Αλλά, αν το κοιτάξετε, σε γενικές γραμμές, οι σύγχρονοι υπολογιστές, καθαρά θεωρητικά, θα μπορούσαν να κάνουν χωρίς RAM καθόλου, καθώς οι σύγχρονοι μικροελεγκτές είναι σε θέση να τοποθετούν τα απαραίτητα byte δεδομένων απευθείας στη μνήμη του ίδιου του τσιπ επεξεργαστή. Αλλά δεν υπάρχει τρόπος χωρίς ROM.

Μεταξύ άλλων, το σύστημα ξεκινά από τη λειτουργία δοκιμής υλικού (εντολές BIOS) και μόνο τότε ο έλεγχος μεταφέρεται στο λειτουργικό σύστημα φόρτωσης.

Πώς να ελέγξετε εάν ο επεξεργαστής λειτουργεί;

Τώρα ας δούμε μερικές πτυχές του ελέγχου της απόδοσης του επεξεργαστή. Πρέπει να γίνει ξεκάθαρα κατανοητό ότι εάν ο επεξεργαστής δεν λειτουργούσε, ο υπολογιστής δεν θα μπορούσε να ξεκινήσει καθόλου τη φόρτωση.

Είναι άλλο θέμα όταν πρέπει να κοιτάξετε τον δείκτη της χρήσης των δυνατοτήτων του επεξεργαστή σε μια συγκεκριμένη στιγμή. Αυτό μπορεί να γίνει από τον τυπικό "Task Manager" (απέναντι από οποιαδήποτε διαδικασία υποδεικνύεται πόσο τοις εκατό του φορτίου του επεξεργαστή παρέχει). Για να προσδιορίσετε οπτικά αυτήν την παράμετρο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την καρτέλα απόδοση, όπου οι αλλαγές παρακολουθούνται σε πραγματικό χρόνο. Οι προηγμένες παράμετροι μπορούν να φανούν χρησιμοποιώντας ειδικά προγράμματα, για παράδειγμα, CPU-Z.

Επιπλέον, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε πολλούς πυρήνες επεξεργαστή χρησιμοποιώντας (msconfig) και πρόσθετες παραμέτρους εκκίνησης.

Πιθανά προβλήματα

Τέλος, λίγα λόγια για τα προβλήματα. Πολλοί χρήστες ρωτούν συχνά γιατί ο επεξεργαστής λειτουργεί, αλλά η οθόνη δεν ανάβει; Αυτή η κατάσταση δεν έχει καμία σχέση με τον κεντρικό επεξεργαστή. Το γεγονός είναι ότι όταν ενεργοποιείτε οποιονδήποτε υπολογιστή, ελέγχεται πρώτα ο προσαρμογέας γραφικών και μόνο μετά όλα τα άλλα. Ίσως το πρόβλημα να βρίσκεται ακριβώς στον επεξεργαστή του τσιπ γραφικών (όλοι οι σύγχρονοι επιταχυντές βίντεο έχουν τους δικούς τους επεξεργαστές γραφικών).

Αλλά χρησιμοποιώντας το παράδειγμα της λειτουργίας του ανθρώπινου σώματος, πρέπει να καταλάβετε ότι σε περίπτωση καρδιακής ανακοπής, ολόκληρο το σώμα πεθαίνει. Το ίδιο και με τους υπολογιστές. Ο επεξεργαστής δεν λειτουργεί - ολόκληρο το σύστημα υπολογιστή "πεθαίνει".