پردازنده های مدرن شکل یک مستطیل کوچک است که در قالب یک صفحه سیلیکون ارائه می شود. این صفحه توسط یک مسکن خاص ساخته شده از پلاستیک یا سرامیک محافظت می شود. همه برنامه های اصلی تحت حفاظت هستند، به همین دلیل کار کامل CPU انجام می شود. اگر ظاهر بسیار ساده است، چه در مورد خود مدار و چگونه پردازنده کار می کند؟ بیایید آن را شکستن
پردازشگر کامپیوتر چطور است؟
ترکیب CPU شامل تعداد کمی از عناصر مختلف است. هر یک از آنها عمل خود را انجام می دهند، انتقال داده ها و کنترل رخ می دهد. کاربران معمولی عادت دارند پردازنده ها را با فرکانس ساعت، میزان حافظه پنهان و هسته ها تشخیص دهند. اما این چیزی نیست که کار قابل اعتماد و سریع را تضمین کند. ارزش هرگونه جزء را به خود اختصاص داده است.
معماری
طراحی داخلی CPU اغلب از یکدیگر متفاوت است، هر خانواده دارای خواص و توابع خاص خود است - این معماری آن است. یک مثال از طراحی پردازنده شما می توانید در تصویر زیر ببینید.
اما بسیاری از آنها به معنای کمی متفاوت از طریق معماری پردازنده استفاده می شود. اگر ما از نقطه نظر برنامه نویسی آن را در نظر بگیریم، آن را با توانایی آن برای اجرای یک مجموعه خاص از کدها تعیین می کنیم. اگر شما یک پردازنده مدرن را خریداری کنید، احتمالا متعلق به معماری x86 است.
همچنین نگاه کنید به: ظرفیت رقمی پردازنده را تعیین کنید
هسته
قسمت اصلی پردازنده، هسته نامیده می شود، شامل تمام بلوک های ضروری، و همچنین انجام وظایف منطقی و حساب کاربری است. اگر به شکل زیر نگاهی بیندازید، میتوانید مشخص کنید که چگونه هر بلوک عملکردی هسته به نظر می رسد:
- دستورالعمل نمونه ماژول در اینجا، تشخیص دستورالعمل ها بر اساس آدرس است که در شمارنده دستورات تعیین شده است. تعداد خواندن همزمان دستورات به طور مستقیم بستگی به تعداد بلوک های رمزگشایی نصب شده دارد که به هر چرخه کار با بیشترین تعداد دستورالعمل بارگیری می کند.
- پیش بینی تبدیل مسئول عملیات مطلوب بلوک انتخاب آموزش است. این توالی دستورات اجرایی را تعیین می کند، بارگیری خط لوله هسته.
- ماژول رمزگشایی این قسمت از هسته مسئول تعریف برخی از فرآیندهای انجام وظایف است. این وظیفه رمزگشایی به دلیل حجم ناپایدار دستورالعمل بسیار پیچیده است. در جدیدترین پردازنده های این واحد ها چندین هسته وجود دارد.
- ماژول نمونه گیری داده آنها اطلاعات را از RAM یا حافظه پنهان دریافت می کنند. آنها دقیقا نمونه گیری داده را انجام می دهند، که در حال حاضر برای اجرای دستورالعمل ضروری است.
- واحد کنترل نام خود را در مورد اهمیت این مولفه صحبت می کند. در هسته، این مهم ترین عنصر است، زیرا توزیع انرژی را بین تمام بلوک ها تولید می کند و به انجام هر اقدام در زمان می پردازد.
- ماژول نتایج را ذخیره می کند. برای ضبط پس از پایان دستورالعمل های پردازش در RAM طراحی شده است. آدرس ذخیره شده در وظیفه اجرایی مشخص شده است.
- عنصر عملیات وقفه. CPU قادر به انجام چندین وظیفه در یک زمان به لطف عملکرد تکرار است، این امر به آن اجازه می دهد تا یک برنامه را با تعویض به یک دستور دیگر متوقف کند.
- ثبت نام می کند نتایج موقت دستورالعمل ها در اینجا ذخیره می شوند؛ این جزء را می توان به عنوان حافظه سریع دسترسی سریع به نام نام برد. اغلب حجم آن بیش از چند صد بایت نیست.
- مبارزه با فرمان این آدرس فرمان را که در چرخه پردازنده بعدی قرار دارد ذخیره می کند.
اتوبوس سیستم
در سیستم اتوبوس CPU دستگاه موجود در کامپیوتر را متصل می کند. فقط او به طور مستقیم به آن متصل است، عناصر دیگر از طریق کنترل کننده های مختلف متصل می شوند. در اتوبوس خود، تعداد زیادی خط سیگنال وجود دارد که از طریق آنها اطلاعات منتقل می شود. هر خط پروتکل خاص خود را دارد، که ارتباط برقرار کردن با کنترل کننده ها را با سایر اجزای متصل شده کامپیوتر فراهم می کند. اتوبوس دارای فرکانس خود، به ترتیب، بالاتر آن است، سریع تر تبادل اطلاعات بین عناصر اتصال از سیستم.
حافظه پنهان
سرعت پردازنده بستگی به توانایی آن برای انتخاب سریع دستورات و اطلاعات از حافظه دارد. با توجه به حافظه پنهان، زمان کار کاهش می یابد به این دلیل که آن نقش یک بافر موقت را بازی می کند که انتقال فوری از داده های پردازنده را به RAM یا برعکس می کند.
ویژگی اصلی یک کش، تفاوت سطح آن است. اگر آن بالا است، پس حافظه کندتر و بیشتر است. سریعترین و کوچکترین حافظه اول سطح است. اصل کار این عنصر بسیار ساده است - پردازنده اطلاعات را از حافظه را می خواند و آن را به حافظه پنهان هر سطح می برد، در حالی که از بین بردن اطلاعاتی که برای مدت زمان طولانی دسترسی پیدا می کند. اگر پردازنده به این اطلاعات نیاز دارد، به دلیل یک بافر موقت، آن را سریعتر دریافت می کند.
سوکت (اتصال)
با توجه به این که پردازنده دارای اتصال خود (سوکت یا اسلات) است، شما به راحتی می توانید آن را با شکستن یا ارتقاء کامپیوتر خود جایگزین کنید. بدون یک سوکت، CPU فقط به مادربورد وصل می شود و تعمیر و یا جایگزینی آن مشکل است. لازم به ذکر است که هر کانکتور به طور خاص برای نصب پردازنده های خاص طراحی شده است.
اغلب کاربران عموما پردازنده و مادربرد ناسازگار را خریدند، که سبب مشکلات بیشتر می شود.
همچنین ببینید:
انتخاب یک پردازنده برای کامپیوتر
انتخاب یک مادربرد برای یک کامپیوتر
هسته ویدئو
با توجه به معرفی هسته ویدئو به پردازنده، آن را به عنوان یک کارت ویدیو عمل می کند. البته، آن را با قدرت خود مقایسه نمی کند، اما اگر CPU را برای وظایف ساده خریداری کنید، می توانید بدون کارت گرافیکی کار کنید. از همه مهمتر، هسته ویدئویی یکپارچه در لپ تاپ های کم هزینه و کم هزینه کامپیوترهای رومیزی نمایش داده می شود.
در این مقاله، ما به طور دقیق توضیح دادیم که پردازنده چه چیزی است، درباره نقش هر عنصر، اهمیت آن و وابستگی به عناصر دیگر صحبت کرد. ما امیدواریم که این اطلاعات مفید باشد، و شما چیزهای جدید و جالب برای خودتان از دنیای CPU یاد گرفتهاید.
