Что такое процессор? (Плюс элементы и ключевые функции)
9 декабря 2021 г.
Центральный процессор, также называемый центральным процессором, центральным процессором, основным процессором или процессором, является важной частью способности компьютера работать правильно. У каждого компьютера есть процессор, который позволяет ему выполнять команды, которые вы хотите выполнить. Узнать больше о ЦП может быть особенно полезно, если вы используете компьютеры в своей работе. В этой статье мы узнаем больше о процессорах, рассмотрим их элементы и ключевые функции, обсудим процессорные ядра и тактовую частоту процессора, а также узнаем советы по выбору процессора.
Что такое процессор?
ЦП — это основной компонент электронной схемы компьютерной программы, который позволяет ему выполнять инструкции. ЦП выполняют логические, управляющие, арифметические операции, операции ввода и вывода, определенные его программированием для выполнения основных задач. Их можно найти в большинстве электронных устройств, включая портативные компьютеры, смартфоны, некоторые камеры, термостаты и любые другие типы устройств, которые требуют операций программирования ввода и вывода.
Срок службы процессоров составляет около 20 лет, и для их работы требуется другое оборудование. У них есть несколько ядер в их основном чипе, которые позволяют им выполнять несколько инструкций одновременно. Они построены путем компиляции нескольких миллиардов транзисторов, которые являются полупроводниковыми устройствами, на одном компьютерном чипе. Внутри процессора находится графический чип и кремниевый чип, который отделен от компонента памяти устройства в разъеме на материнской плате.
Из каких элементов состоит процессор?
Есть несколько основных элементов ЦП, которые позволяют ему функционировать и выполнять задачи, включая следующие шесть основных компонентов:
Блок управления: Этот блок собирает, интерпретирует и выполняет инструкции. Он передает типы данных через систему и управляет компьютерным оборудованием, управляя сигналами.
Арифметико-логическое устройство (АЛУ): Это устройство выполняет основные арифметические и логические операции по команде. Он выполняет любые запрошенные расчеты и решения и функционирует как портал данных между первичным и вторичным хранилищем.
Регистр: этот блок состоит из блоков высокоскоростной памяти различного назначения для хранения небольших объемов данных, необходимых для обработки. Регистры обычно содержат информацию о результатах вычислений, инструкции, которую он выполняет в данный момент, и следующей инструкции, которой нужно следовать.
Кэш: этот блок представляет собой небольшую часть оперативной памяти или ОЗУ, которая находится в процессоре. В нем хранятся данные, инструкции или другая информация, которую процесс, вероятно, повторно использует в будущем для экономии времени и памяти.
Шины: Шины — это высокоскоростные соединения внутри процессора, которые отправляют данные и управляющие сигналы от процессора к другим компонентам компьютера и наоборот. Как правило, в ЦП используются три типа шин, а именно шина адреса, шина управления и шина данных.
Часы: этот блок координирует компоненты компьютера, посылая электрические импульсы для их синхронизации. Скорость, с которой работают часы и посылают импульсы, определяет, сколько инструкций может выполняться в любой момент времени.
Ключевые функции процессора
Основная цель ЦП — выполнение запрошенных задач на электронном устройстве. Внутри устройства процессоры имеют несколько ключевых функций, которые делают их важными для любого компьютера, в том числе:
Собирать
ЦП отвечает за поиск инструкций, которым следует следовать, в соответствии с запросом пользователя программы. Каждая отдельная инструкция хранится в соответствии со своим собственным адресом, и ЦП находит конкретный номер адреса в программе и собирает его. Затем ЦП отслеживает инструкции о том, что делать дальше.
Перевести и расшифровать
Как только ЦП находит конкретный адрес инструкции, он может интерпретировать или декодировать эти инструкции. Инструкции, содержащиеся в ЦП, требуют перевода в инструкции по сборке, которые представляют собой серию мнемонических инструкций процессора. Затем эти инструкции требуют перевода в двоичные инструкции. После завершения трансляции ЦП может понять инструкции, которым он должен следовать. Процесс называется декодированием.
Воплощать в жизнь
После перевода и декодирования инструкций ЦП, наконец, может выполнять инструкции. Он может переносить данные из одной ячейки памяти в другую, переносить себя на совершенно другой адрес инструкции или выполнять вычисления с помощью своего арифметико-логического устройства.
Магазин
Иногда обрабатываемые данные также нуждаются в хранении. ЦП может разрешить сохранение этих данных для справки или использования в более позднее время. ЦП должен дать обратную связь после выполнения инструкции и записать свои выходные данные в один из своих компонентов памяти.
Что такое процессорные ядра?
Ядра процессора — это единицы, которые позволяют компьютерной системе функционировать. ЦП — это всего лишь один пример процессора, а ядра процессора различаются по размеру и уровню эффективности в зависимости от того, какую работу они выполняют. В настоящее время большинство процессоров являются двухъядерными, что означает, что общий процессор имеет два разных ядра, которые он использует для обработки информации и выполнения команд.
Что такое тактовая частота процессора?
Тактовая частота процессора — это скорость, с которой работает процессор, например ЦП. По сути, тактовая частота процессора измеряет точное количество циклов, которое процессор выполняет каждую секунду, в гигагерцах (ГГц). Например, если процессор имеет тактовую частоту 1,2 ГГц, он выполняет 1,2 миллиарда циклов в секунду. Тактовая частота процессора зависит от типа процессора, который используется в компьютере.
Советы по выбору процессора
Ознакомьтесь с этими полезными советами по выбору ЦП, который лучше всего подходит для вас:
Подумайте о своих потребностях. Прежде чем выбрать один из них, полезно ознакомиться с вашими требованиями к процессору. Например, если вам требуется процессор для выполнения основных задач, вам может понадобиться только простой или недорогой процессор для выполнения вашей работы.
Проведите исследование: прежде чем выбрать ЦП, подумайте о том, чтобы провести исследование различных типов и марок и их компонентов. Это может гарантировать, что вы выберете наиболее функциональное и надежное устройство для своей работы.
Сравните ядра: может быть полезно сравнить ядра, имеющиеся в каждом процессоре, который вы рассматриваете. Это может отличать то, как каждое ядро обрабатывает определенные задачи.