Procesor [jednostka centralna]. To mózg komputera. Jest to część, która wykonuje większość pracy w systemie komputerowym. Podobnie jak nasz mózg kontroluje nasze ciało i przetwarza informacje, procesor wykonuje instrukcje z programów i wykonuje obliczenia. Składa się z mniejszych komponentów, które współpracują ze sobą w celu wykonywania zadań, co czyni go sercem każdego urządzenia komputerowego.

Wszystkie rodzaje operacji przetwarzania danych, od prostych arytmetycznych po złożone zadania i wszystkie ważne funkcje komputera, są wykonywane przez procesor. Pomaga urządzeniom wejściowym i wyjściowym komunikować się ze sobą i wykonywać odpowiednie operacje. Przechowuje również dane wejściowe, wyniki pośrednie pomiędzy przetwarzaniem i instrukcje. Zadaniem procesora jest upewnienie się, że wszystko działa płynnie i wydajnie. W tym artykule szczegółowo omówimy procesor.

Co to jest procesor?

Jednostka centralna jest najważniejszym elementem systemu system komputerowy . Procesor to sprzęt realizujący funkcje wprowadzania/wyprowadzania, przetwarzania i przechowywania danych w systemie komputerowym. Procesor można zainstalować w gnieździe procesora. Gniazda te zazwyczaj znajdują się na płyta główna . Procesor może wykonywać różne operacje przetwarzania danych. Procesor może przechowywać dane, instrukcje, programy i wyniki pośrednie.

konwersja ciągu na liczbę całkowitą

procesor

Historia procesora

Od 1823 roku, kiedy baron Jons Jakob Berzelius odkrył krzem, który do dziś jest głównym składnikiem używanym do produkcji procesorów, historia procesorów doświadczyła wielu znaczących punktów zwrotnych. Pierwszy tranzystor został stworzony przez Johna Bardeena, Waltera Brattaina i Williama Shockleya w grudniu 1947 r. W 1958 r. Robert Noyce i Jack Kilby zbudowali pierwszy działający układ scalony.

Pierwszym procesorem firmy był Intel 4004 mikroprocesor , który odsłonił w 1971 roku. Potrzebna była do tego pomoc Teda Hoffa. Kiedy Intel wypuścił procesor 8008 w 1972 r., Intel 8086 w 1976 r. i Intel 8088 w czerwcu 1979 r., przyczynił się do kolejnego zwycięstwa. Motorola 68000, 16-/32-bitowy procesor, również została wypuszczona w 1979 roku. The Sun zaprezentowała także procesor SPARC w 1987. AMD zaprezentowało serię procesorów AM386 w marcu 1991.

W styczniu 1999 roku Intel wprowadził procesory Celeron 366 MHz i 400 MHz. AMD w kwietniu 2005 roku wraz ze swoim pierwszym dwurdzeniowym procesorem. Intel wprowadził także procesor Core 2 Dual w 2006 roku. Intel wypuścił pierwszy Rdzeń i5 procesor do komputerów stacjonarnych z czterema rdzeniami we wrześniu 2009 r.

W styczniu 2010 roku firma Intel wypuściła na rynek inne procesory, takie jak Core 2 Quad Q9500, pierwsze procesory mobilne Core i3 i i5 oraz pierwsze procesory Core i3 i i5 do komputerów stacjonarnych.

W czerwcu 2017 r. Intel wypuścił procesor Core i9 do komputerów stacjonarnych, a Intel wprowadził swój pierwszy procesor mobilny Core i9 w kwietniu 2018 r.

Różne części procesora

Teraz procesor składa się z 3 głównych jednostek, którymi są:

• Pamięć lub jednostka pamięci
• Jednostka sterująca
• ALU (jednostka arytmetyczno-logiczna)

Spójrzmy teraz na schemat blokowy komputera:

Tutaj, na tym schemacie, pokazane są również trzy główne elementy. Omówmy więc szczegółowo te główne elementy.

Pamięć lub jednostka pamięci

Jak sama nazwa wskazuje, urządzenie to może przechowywać instrukcje, dane i wyniki pośrednie. Jednostka pamięci jest odpowiedzialna za przesyłanie informacji do innych jednostek komputera, gdy jest to potrzebne. Nazywa się ją również wewnętrzną jednostką pamięci, pamięcią główną, pamięcią podstawową lub pamięcią o dostępie swobodnym (RAM), ponieważ wszystkie te urządzenia są urządzeniami pamięci masowej.

Jego rozmiar wpływa na prędkość, moc i wydajność. W komputerze występują dwa rodzaje pamięci, tj Pamięć podstawowa I pamięć drugorzędna. Poniżej wymieniono niektóre główne funkcje jednostek pamięci:

• Dane i instrukcje przechowywane są w jednostkach pamięci niezbędnych do przetwarzania.
• Przechowuje także pośrednie wyniki wszelkich obliczeń lub zadań, gdy są one w toku.
• Końcowe wyniki przetwarzania są przechowywane w jednostkach pamięci, zanim wyniki zostaną przesłane do urządzenia wyjściowego w celu przekazania danych wyjściowych użytkownikowi.
• Wszelkiego rodzaju wejścia i wyjścia są przesyłane przez jednostkę pamięci.

Jednostka sterująca

Jak sama nazwa wskazuje, jednostka sterująca kontroluje działanie wszystkich części komputera, ale nie przeprowadza żadnych operacji przetwarzania danych. Wykonując już zapisane instrukcje, instruuje komputer za pomocą sygnałów elektrycznych do instruowania systemu komputerowego. Pobiera instrukcje z jednostki pamięci, a następnie dekoduje je, a następnie wykonuje. Kontroluje więc działanie komputera. Jego głównym zadaniem jest utrzymanie przepływu informacji przez procesor. Poniżej wymieniono niektóre główne funkcje jednostki sterującej:

• Sterowanie danymi oraz przesyłanie danych i instrukcji odbywa się za pomocą jednostki sterującej pomiędzy innymi częściami komputera.
• Jednostka sterująca odpowiada za zarządzanie wszystkimi jednostkami komputera.
• Głównym zadaniem Jednostka sterująca polega na uzyskaniu instrukcji lub danych wejściowych z jednostki pamięci, zinterpretowaniu ich, a następnie skierowaniu zgodnie z tym działania komputera.
• Jednostka sterująca odpowiada za komunikację z urządzeniami wejściowymi i wyjściowymi w celu przesyłania danych lub wyników z pamięci.
• Jednostka sterująca nie ponosi odpowiedzialności za przetwarzanie i przechowywanie danych.

ALU (jednostka arytmetyczno-logiczna)

ALU (Arithmetic Logic Unit) odpowiada za wykonywanie funkcji lub operacji arytmetycznych i logicznych. Składa się z dwóch podrozdziałów, którymi są:

• Sekcja arytmetyczna: Przez operacje arytmetyczne rozumiemy operacje takie jak dodawanie, odejmowanie, mnożenie i dzielenie, a wszystkie te operacje i funkcje są wykonywane przez IŚĆ . Ponadto wszystkie złożone operacje są wykonywane poprzez powtarzalne wykorzystanie wspomnianych operacji przez ALU.
• Sekcja logiczna: Przez operacje logiczne rozumiemy operacje lub funkcje, takie jak wybieranie, porównywanie, dopasowywanie i łączenie danych, a wszystkie te operacje są wykonywane przez jednostkę ALU.

Uwaga: Procesor może zawierać więcej niż jedną jednostkę ALU i może być używany do utrzymywania timerów pomagających w uruchomieniu systemu komputerowego.

Co robi procesor?

Główną funkcją procesora komputerowego jest wykonywanie instrukcji i generowanie danych wyjściowych. Praca procesora. Pobieranie, dekodowanie i wykonywanie to podstawowe funkcje komputera.

• Aportować: pierwszy procesor otrzymuje instrukcję. Oznacza to liczby binarne przekazywane z pamięci RAM do procesora.
• Rozszyfrować: Kiedy instrukcja jest wprowadzana do procesora, musi on zostać zdekodowany. za pomocą ALU (Arithmetic Logic Unit) rozpoczyna się proces dekodowania.
• Wykonać: Po etapie dekodowania instrukcje są gotowe do wykonania.
• Sklep: Po wykonaniu kroku instrukcje są gotowe do zapisania w pamięci.

Rodzaje procesorów

Mamy trzy różne typy procesorów:

• Jednordzeniowy procesor: Najstarszym typem procesora komputerowego jest procesor jednordzeniowy. Te procesory były używane w latach 70-tych. te procesory mają tylko jeden rdzeń, który wykonuje różne operacje. Oznacza to, że jednordzeniowy procesor może przetwarzać tylko jedną operację w tym samym czasie. procesor jednordzeniowy Procesor nie jest odpowiedni dla wielozadaniowość .
• Dwurdzeniowy procesor: Procesory dwurdzeniowe zawierają pojedynczy układ scalony z dwoma rdzeniami. Każdy rdzeń ma swoją pamięć podręczną i kontroler. Te kontrolery i pamięć podręczna działają jako pojedyncza jednostka. dwurdzeniowy Procesory mogą pracować szybciej niż procesory jednordzeniowe.
• Czterordzeniowy procesor: Procesory czterordzeniowe zawierają dwa procesory dwurdzeniowe umieszczone w jednym układzie scalonym (IC) lub chipie. Czterordzeniowy procesor zawiera chip z czterema niezależnymi rdzeniami. Rdzenie te odczytują i wykonują różne instrukcje dostarczane przez procesor. Czterordzeniowy Procesor zwiększa ogólną prędkość programów. Nawet bez zwiększania ogólnej szybkości zegara skutkuje to wyższą wydajnością.

Jaka jest wydajność procesora?

Wydajność procesora to szybkość, z jaką procesor komputera (CPU) może wykonać zadanie. Mierzy się ją liczbą instrukcje ukończone w ciągu jednej sekundy. Jego wydajność zależy od szybkości zegara procesora i innych czynników, takich jak jego konstrukcja i rozmiar pamięci podręcznej.

Co to są programy komputerowe i gdzie są przechowywane?

A program komputerowy to zestaw instrukcji napisany przez programistę, który mówi komputerowi, co ma robić. Na przykład Korzystanie z przeglądarki internetowej lub edytora tekstu to program. Wykonywanie operacji matematycznych na komputerze oraz klikanie i wybieranie elementów za pomocą myszy lub panelu dotykowego to także program.

Przechowywanie programów

Istnieją dwa sposoby przechowywania programów w pamięci komputera:

• Stałe składowanie: Programy są przechowywane trwale na urządzeniach pamięci masowej, takich jak dysk twardy , Lub SSD .
• Przechowywanie tymczasowe: Gdy program działa na procesorze, jego dane są przechowywane w pamięci RAM na dysku twardym lub SDD. Tymczasowe, ponieważ Baran jest niestabilny, traci wszystkie dane po wyłączeniu zasilania.

Zalety

• Wszechstronność : Procesor może obsłużyć złożone zadania, od podstawowych obliczeń po zarządzanie systemem operacyjnym.
• Wydajność : Nowoczesne procesory zmieniają się szybko i są w stanie wykonywać miliardy obliczeń na sekundę.
• Wielordzeniowy : Procesor ma wiele rdzeni i jest w stanie obsłużyć wiele zadań jednocześnie.
• Zgodność : Procesory są zaprojektowane tak, aby były kompatybilne z szeroką gamą oprogramowania, co pomaga w uruchamianiu różnych aplikacji przy użyciu jednego procesora.

Niedogodności

• Przegrzanie : Procesor generuje dużo ciepła podczas wykonywania złożonych zadań. Wymaga to skutecznych rozwiązań chłodzących, takich jak wentylatory lub systemy chłodzenia cieczą.
• Pobór energii : Wysokowydajne procesory mogą zużywać różną ilość energii, co powoduje generowanie wyższych rachunków za energię elektryczną i konieczność stosowania solidnego zasilacza.
• Koszt : Procesor o najlepszej wydajności może być drogi. Co może stanowić barierę dla niektórych użytkowników lub aplikacji wymagających dużej mocy obliczeniowej.
• Ograniczone przetwarzanie równoległe : Chociaż wielordzeniowe procesory mogą obsługiwać wiele zadań jednocześnie, w przetwarzaniu równoległym nadal nie są tak wydajne jak wyspecjalizowany sprzęt, taki jak procesory graficzne ( Jednostki przetwarzania grafiki ), które przeznaczone są do obsługi wielu zadań jednocześnie.

Wniosek

Procesor jest mózgiem komputera. Przenosi wszystkie instrukcje z programów, obsługując wszystko, od prostych obliczeń po złożone zadania. Bez procesora komputer nie byłby w stanie uruchamiać programów ani wykonywać żadnych czynności. Bez komputera UPU jak głupi maniche. Dlatego jest to bardzo ważne dla ogólnego funkcjonowania komputera.

Często zadawane pytania dotyczące jednostki centralnej – często zadawane pytania

Czy procesor to to samo co mikroprocesor?

Terminy procesor i mikroprocesor są często używane zamiennie, ale nie są dokładnie takie same. Wszystkie procesory są mikroprocesorami, ale sytuacja odwrotna nie jest prawdą.

Jakie są rodzaje procesorów?

Istnieją głównie trzy typy procesorów:

• Jednordzeniowy procesor: Mają jeden rdzeń, który służy do przetwarzania danych. to najstarszy procesor. Wykonuje jedno zadanie na raz.
• Dwurdzeniowy procesor: Ten procesor ma dwa rdzenie i jeden układ scalony.
• Czterordzeniowy procesor: Ten procesor ma dwa dwurdzeniowe procesory i jeden układ scalony.

Z czego wykonane są procesory?

Procesor jest wykonany z krzemu. krzem jest metalem półprzewodnikowym. Połączenia elektryczne do styków tworzących kontakt z płytą główną. Procesor wytwarza dużo ciepła, dlatego na górze znajduje się również zintegrowany rozpraszacz ciepła.

Jakie są różne części procesora?

Istnieją trzy różne części procesora:

• Jednostka arytmetyczno-logiczna (ALU): T Jednostka arytmetyczna i logiczna (lub ALU) wykonuje operacje arytmetyczne i logiczne.
• Jednostka sterująca (CU): Komunikacja jednostki sterującej z urządzeniami wejściowymi i wyjściowymi w celu przesyłania danych z pamięci.
• Pamięć lub jednostka pamięci: Wszelkiego rodzaju wejścia i wyjścia są rozmieszczone w jednostce pamięci.