Hur datorns processor? Principen för drift

Nästan alla vet att i datorn viktigaste inslaget bland alla "hårdvara" komponenter är centralenheten. Men kretsen av personer som representerar sig själva som processorn körs är mycket begränsad. De flesta användare av denna och har ingen aning. Och även när systemet plötsligt börjar "sakta ner", många tror att denna processor inte fungerar, och inte fästa vikt vid andra faktorer. För att till fullo förstå situationen, låt oss betrakta några aspekter av CPU.

Vad är en CPU?

Den centrala processorn (CPU eller CPU engelsk version) är hjärtat i alla datorsystem. Tilldelad av alla datoroperationer, inte bara det aritmetiska eller flyttal (mantissa byte), men också logiskt.

Processorn själv är en liten fyrkantig platta (chip), där miljoner transistorer är. Ibland denna enhet kallas även en integrerad krets.

Vad är en processor?

Om vi talar om hur Intel-processor eller AMD konkurrent, måste du se hur dessa marker ordnas. Den första mikroprocessorn (förresten, från Intel, modell 4040) tycktes så långt tillbaka som 1971. Han kunde bara utföra enkla addition och subtraktion bearbetning endast 4 informationsbitar, det vill säga. E. har en 4-bitars arkitektur.

Moderna processorer, liksom den förstfödde, baserad på transistorer och har en mycket högre hastighet. De produceras genom fotolitografi av ett antal separata kiselskivor som utgör en enkristall, i vilka samma präglade transistorer. Kretsen skapas på en särskild accelerator överklockade borjoner. I den inre strukturen av CPU-kärnor är de viktigaste komponenterna, däck och funktionella partiklar som kallas revideringar.

nyckel~~POS=TRUNC

Precis som alla andra enhet, processorn kännetecknas av vissa parametrar som när frågade hur processorn kan du inte passera förbi. Först och främst är det:

• antalet kärnor;
• antalet trådar;
• storleken på cachen (internt minne);
• klockfrekvens;
• busshastighet.

Medan vi fokuserar på klockfrekvens. Inte för inte kallas hjärtat av datorns processor. Liksom hjärtat, det fungerar i pulserande läge med ett visst antal cykler per sekund. Klockfrekvensen mäts i MHz eller GHz. Ju högre den är, kan enheten utföra fler operationer.

Vid vilken frekvens processor som kör, kan du lära av sina deklarerade egenskaper eller visa informationen i informationssystemet. Men under behandlingsfrekvensen kan ändras kommandot och när acceleration (overlokinge) ökar till extrema gränser. Sålunda, den patentsökta klockfrekvensen är endast ett genomsnittligt index.

Antalet kärnor - en indikator som anger antalet dataprocessorstationer (ej att förväxla med flödes - antalet kärnor och trådar kan inte sammanfaller). På grund av denna fördelning är det möjligt att omdirigera verksamheten till andra kärnor, och därigenom förbättra den totala prestandan.

Hur processorn: bearbetning kommandon

Nu lite om strukturen av exekverbara kommandon. Om man tittar på hur processorn, måste du vara tydlig med att alla lag har två komponenter - drift- och operanden.

Rörelse del av de punkter som bör göras i ögonblicket, ett datasystem, anger operanden det för vilket det måste fungera processorn. Vidare processorkärnan kan innefatta två behandlingscentrumet (container strömmen) som delar upp kommando i flera steg:

• utveckling;
• dekryptering;
• utförandet av kommandot;
• till processorn minnesaccess
• lagra resultatet.

Idag, är en separat cache används i form av användningen av två nivåer av cache och därmed undvika avlyssning av två eller flera grupper av behandling till en av minnesblocken.

på vilken typ av bearbetning av kommandoprocessor är uppdelad i linjär (exekvering av kommandon i ordning kö poster), cykliska och grenade (exekvering av instruktioner efter det att villkoren gren bearbetnings).

operationer

Bland de viktigaste funktioner som tilldelats processorn när det gäller kommandon eller instruktioner, det finns tre huvudsakliga mål:

• matematiska operationer på grundval av en aritmetisk logisk enhet;
• flytta data (information) från ett minne till en annan typ;
• beslut om resultatet av laget, och på grundval av detta - valet att byta till utföra andra uppsättningar av instruktioner.

Interaktion med minne (ROM och RAM)

I denna process, bör det noteras komponenter såsom en buss och läser och skriver den kanal som är förbundna med lagringsenheter. ROM innehåller en permanent samling av byte. Första adressbuss frågar en specifik byte ROM och sedan överför den till databussen, och sedan läsa kanal ändrar tillstånd och ger de begärda byte ROM.

Men processorer kan inte bara läsa data från minnet, men också att spela in dem. I detta fall, inspelningskanal. Men om man tittar i stort, moderna datorer teoretiskt skulle kunna vara och göra utan RAM, som moderna mikrokontrollers kan placera de önskade databyte direkt i minnet på processorn chip. Men det är inte ROM kan inte undvaras.

Bland annat startar systemet med starten av testläge utrustning (BIOS kommando) i, och först då kontrollen överförs till ett startbart operativsystem.

Hur kan man kontrollera om processorn körs?

Nu tittar på vissa aspekter av kontrollprocessorprestanda. Det bör stå klart att om processorn inte fungerar, skulle datorn inte att kunna börja ladda ner det allmänna.

En annan sak, när du vill titta på utnyttjandet av processorkapacitet vid något tillfälle. Du kan göra det från standard "Task Manager" (framför någon process anges hur stor andel av CPU ger). För visuell bestämning av denna parameter kan du använda fliken Prestanda där förändring spårning sker i realtid. Avancerade alternativ kan ses med hjälp av speciella program, till exempel CPU-Z.

Vidare är det möjligt att använda flera processorkärnor, med användning av en systemkonfiguration (msconfig) och uppstartsparametrar.

potentiella problem

Slutligen några ord om problemen. Här många användare frågar ofta, säger de, varför processorn är igång, men skärmen startar inte? För CPU, har denna situation inget att göra. Faktum är att när du slår på vilken dator som helst är först testade grafikkort, och först därefter alla de övriga. Kanske problemet ligger just i processorn grafikchip (alla moderna video acceleratorer har sina egna grafikprocessor).

Men exemplet av hur människokroppen bör förstås att hela organismen dör vid hjärtstillestånd. Och med datorer. CPU fungerar inte - "dör" hela datorsystemet.