Ano at ano ang microprocessor o cpu?

Kilala rin bilang isang CPU o sentral na yunit ng pagpoproseso, ang microprocessor ay isang kumpletong engine ng computing na gawa sa isang solong chip ng silikon. Kilala rin ito bilang puso ng anumang normal na computer, maging isang desktop machine, isang server o isang laptop.

Nais mo bang malaman ang higit pa tungkol dito? Huwag palalampasin ang aming kagiliw-giliw na artikulo!

Indeks ng nilalaman

Ano ang isang microprocessor?

Tiyak na ang microprocessor na iyong ginagamit sa iyong computer ay isang Pentium, isang AMD Ryzen o isa sa mga henerasyon ng Intel Core i3, i5, i7 o i9. Ito ang pinakapopular na mga processors… ngunit talagang ginagawa nila ang "halos pareho" (iniwan ko ito sa mga quote, dahil may mga teknolohiyang nagpapaiba-iba) at sa parehong paraan.

Ang unang microprocessor ay ang Intel 4004, ipinakilala noong 1971. Hindi ito napakalakas, dahil ang lahat ng magagawa nito ay idagdag at ibawas, at magagawa lamang nito sa 4 na bit sa isang pagkakataon. Ngunit kamangha-mangha na ang lahat ay nasa isang maliit na tilad.

Ang microprocessor ay karaniwang nakalagay sa pamamagitan ng isang tiyak na socket sa motherboard ng computer; at kung saan idinagdag, para sa matatag at tamang operasyon nito, isang sistema ng paglamig, na kinabibilangan ng isang heat sink at mga tagahanga, na responsable sa pag-alis ng lahat ng labis na init na sumisipsip ng init.

Sa pagitan ng microprocessor capsule at ang heatsink, ang thermal paste ay karaniwang ginagamit upang gawing mas epektibo ang conductivity ng init. Bilang karagdagan, mayroong iba pang mga modernong at mas mahusay na mga pamamaraan sa merkado, tulad ng likidong paglamig o ang paggamit ng mga cell ng peltier para sa higit na paglamig, kahit na ang mga kasanayang ito ay ginagamit halos eksklusibo para sa overclocking.

Ano ang isang microprocessor para sa?

Ang isang microprocessor ay isang sangkap na nagsasagawa ng mga tagubilin at mga gawain na kasangkot sa pagproseso ng computer at ang "engine" na nagsisimula kapag binuksan mo ang computer. Sa isang computer system, ang microprocessor ay ang sentral na yunit na nagpapatupad at namamahala sa mga lohikal na tagubilin na ipinadala dito.

Ang isang microprocessor ay idinisenyo upang maisagawa ang mga tipikal na operasyon tulad ng pagdaragdag, pagbabawas, paghati, pagdami, pagpapakahulugan at komunikasyon ng aparato, input, pamamahala ng output, at higit pa.

Binubuo ito ng mga integrated circuit na naglalaman ng libu-libong mga transistor, depende sa kapangyarihan ng kagamitan.

Ang mga microprocessors ay karaniwang inuri ayon sa bilang ng mga tagubilin na maaari nilang maproseso sa isang naibigay na oras, ang dalas ng orasan ay sinusukat sa megahertz, at ang bilang ng mga piraso na ginamit sa bawat pagtuturo.

Ang isang microprocessor ay idinisenyo upang maisagawa ang mga operasyon sa aritmetika at lohikal na gumagamit ng maliit na bilang ng mga lugar ng pagpapanatili na tinatawag na mga rehistro.

Kapag natapos ang iyong computer, natatanggap ng microprocessor ang unang pangunahing pangunahing tagubilin sa input / output system (BIOS) na kasama ng computer bilang bahagi ng memorya nito.

Pagkatapos nito, ang BIOS, o ang operating system na nag-load ng BIOS sa memorya ng computer, "nag-mamaneho" ng microprocessor, na nag- uutos na gawin ito. Tumatanggap ang isang microprocessor ng binary data bilang input at nagbibigay ng output pagkatapos ng pagproseso, ayon sa mga tagubilin na nakaimbak sa memorya.

Ano ang isang Chip?

Ang isang chip ay tinatawag ding isang integrated circuit. Sa pangkalahatan ito ay isang maliit, manipis na piraso ng silikon kung saan ang mga transistor na bumubuo sa microprocessor ay na-etched.

Ang isang maliit na tilad ay maaaring maging kasing laki ng isang pulgada sa isang tabi at maaaring humawak ng sampu-sampung milyong mga transistor. Ang pinakasimpleng mga processor ay maaaring binubuo ng ilang libong mga transistor na nakaukit sa isang maliit na tilad ng ilang square square.

Paano gumagana ang isang microprocessor?

Larawan mula sa wikipedia

Ang isang processor ay ang utak ng isang computer na karaniwang binubuo ng isang aritmetika at logic unit (ALU), isang control unit, at isang rehistro sa matrix.

Tulad ng ipinahihiwatig ng pangalan nito, ang ALU ay gumaganap ng lahat ng mga operasyon sa aritmetika at lohikal sa data na natanggap mula sa mga aparato ng memorya o input.

Ang rehistro matrix ay binubuo ng isang serye ng mga rehistro tulad ng nagtitipon (A), B, C, D, atbp, na nagsisilbing pansamantalang lokasyon ng memorya ng mabilis na pag-access upang maproseso ang data.

Para sa bahagi nito, ang control unit ay namamahala sa daloy ng mga tagubilin at data sa buong sistema.

Kaya talaga, ang isang microprocessor ay tumatagal ng input mula sa mga konektadong aparato, pinoproseso ito ayon sa mga tagubilin na ibinigay sa memorya, at gumagawa ng output.

Mga kalamangan ng isang microprocessor

• Mababa ang gastos : Ang mga microprocessors ay magagamit sa mababang gastos salamat sa integrated circuit technology. Aling binabawasan ang gastos ng isang computer system. Mataas na bilis : Ang mga microprocessor chips ay maaaring gumana sa napakataas na bilis salamat sa teknolohiyang ginamit sa kanila. May kakayahang isagawa ang milyun-milyong mga tagubilin bawat segundo. Maliit na sukat : Dahil sa malaking sukat at teknolohiya ng pagsasama-sama ng ultra-malaki, isang microprocessor ang ginawa gamit ang isang sobrang nabawasan na laki ng ibabaw. Bawasan nito ang laki ng buong sistema ng computer. Maramihang : Microprocessors ay napaka-maraming nagagawa, ang parehong chip ay maaaring magamit para sa isang bilang ng mga aplikasyon sa pamamagitan lamang ng pagbabago ng programa (mga tagubilin na nakaimbak sa memorya). Mababang Power Consumption : Ang mga microprocessors ay karaniwang gawa gamit ang pantulong na metal oxide semiconductor (CMOS) na teknolohiya, kung saan ang MOSFET (mga metal-oxide-semiconductor effect effect transistors) ay nagtatrabaho sa saturation at cutoff mode. Samakatuwid, ang pagkonsumo ng kuryente ay napakababa.

GUSTO NINYO KAYO Ano ang Vcore at kung paano mo ito maiayos upang mabawasan ang pagkonsumo ng processor

• Mas kaunting henerasyon ng init : Kumpara sa mga aparato ng vacuum tube (thermo-ionic valve), ang mga aparato ng semiconductor ay hindi naglalabas ng mas maraming init. Maaasahan : Ang mga Microprocessors ay lubos na maaasahan, at ang rate ng pagkabigo ay mas mababa kaysa sa ginagamit na teknolohiya ng semiconductor. Portable : Ang mga aparato ng computer o system na ginawa mula sa mga microprocessors ay maaaring gawing portable dahil sa kanilang maliit na sukat at mababang pagkonsumo ng kuryente.

Karaniwang mga term na ginamit sa isang microprocessor

Upang maunawaan kung paano gumagana ang isang microprocessor, kapaki-pakinabang na tumingin sa loob at malaman ang tungkol sa logic na ginamit upang lumikha ng isa. Sa proseso maaari mo ring malaman ang tungkol sa katutubong wika ng isang microprocessor at marami sa mga bagay na magagawa ng mga inhinyero upang madagdagan ang bilis ng isang processor.

Narito ang ilang mga karaniwang term na ginagamit sa larangan ng mga microprocessors:

Ang bus

Ang isang bus ay isang hanay ng mga conductor na inilaan upang magpadala ng data, address o makontrol ang impormasyon sa iba't ibang mga elemento ng isang microprocessor. Karaniwan, ang isang microprocessor ay magkakaroon ng 3 uri ng mga bus: Data Bus, Control Bus at Address Bus.Ang isang 8 bit na processor ay gagamit ng isang 8 bit malawak na bus.

Itinakda ang pagtuturo

Ang set ng pagtuturo ay ang pangkat ng mga utos na maiintindihan ng isang microprocessor. Ang set ng pagtuturo ay isang interface sa pagitan ng hardware at software. Ang isang tagubilin ay nagtuturo sa processor na baguhin ang mga nauugnay na transistor na gumawa ng ilang pagproseso ng data. Halimbawa ADD A, B; ginamit upang magdagdag ng dalawang mga numero na naka-imbak sa mga rehistro A at B.

Haba ng salita

Ang haba ng salita ay ang bilang ng mga piraso sa panloob na data bus ng isang processor, o ang bilang ng mga piraso na maaaring maproseso ng isang processor sa isang pagkakataon.

Halimbawa, ang isang 8-bit na processor ay magkakaroon ng 8-bit data bus, 8-bit rehistro, at magproseso ng 8 boses nang sabay-sabay. Upang maisagawa ang mas mataas na mga operasyon (32 o 16 bit), hahatiin mo ito sa isang serye ng 8 bit na operasyon.

Memorya ng cache

Ang Cache ay isang random na memorya ng pag-access na binuo sa processor. Sa ganitong paraan, maaaring ma-access ng processor ang data sa memorya ng cache nang mas mabilis kaysa sa normal na RAM. Kilala rin bilang "memorya ng CPU." Ang cache ay ginagamit upang mag-imbak ng data o mga tagubilin na madalas na isinangguni ng software o programa sa panahon ng operasyon. Dagdagan nito ang pangkalahatang bilis ng operasyon.

Kadalasan ng orasan

Ang mga microprocessors ay gumagamit ng isang signal ng orasan upang makontrol ang bilis kung saan naisagawa ang mga tagubilin, i-synchronize ang iba pang mga panloob na sangkap, at kontrolin ang paglipat ng data sa pagitan nila. Samakatuwid, ang bilis ng orasan ay tumutukoy sa bilis kung saan ang isang microprocessor ay nagpapatupad ng mga tagubilin. Kadalasan, sinusukat ito sa hertz at ipinahayag sa megahertz (MHz), gigahertz (GHz), atbp.

Pag-uuri ng Microprocessor

Ang mga microprocessors ay maaaring maiuri ayon sa mga sumusunod:

Haba ng salita

Batay sa haba ng salita ng isang processor, maaari tayong magkaroon ng 8-bit, 16-bit, 32-bit, at 64-bit na mga processor.

RISC - Nabawasan ang Itinakda ng Pagtuturo

Ang RISC ay isang uri ng arkitektura ng microprocessor na gumagamit ng isang maliit, pangkalahatang-layunin, na-optimize na set ng pagtuturo, sa halip na isang mas dalubhasang hanay ng mga tagubilin tulad ng natagpuan sa iba pang mga sangkap.

GUSTO NAMIN IYO Paano suriin ang temperatura ng processor

Nag-aalok ang RISC ng mataas na pagganap sa tapat ng arkitektura ng CISC. Sa isang processor, ang pagpapatupad ng bawat tagubilin ay nangangailangan ng isang espesyal na circuit upang mai-load at iproseso ang data. Samakatuwid, sa pamamagitan ng pagbabawas ng mga tagubilin, ang processor ay gagamit ng mga simpleng circuit at mas mabilis na operasyon.

Ang mga microprocessors na ito ay mayroong:

• Simpleng pagtuturo itinakda Ang mas malaking mga programa Mayroong isang malaking bilang ng mga rehistro Simpleng processor ng circuit (maliit na bilang ng mga transistor) Higit pang paggamit ng RAM Nakapirming haba ng mga tagubilin Simple na pagtugon sa mga mode Karaniwan ang bilang ng mga siklo ng orasan upang magsagawa ng isang tagubilin ay nakatakda

CISC - Itinakda ang kumplikadong Pagtuturo

Ang CISC ay ang arkitektura ng microprocessor na tutol sa RISC. Ginagawa ito upang mabawasan ang bilang ng mga tagubilin sa bawat programa, hindi papansin ang bilang ng mga siklo bawat tagubilin. Sa ganitong paraan, ang mga kumplikadong tagubilin ay direktang na-convert sa hardware, na ginagawang mas kumplikado ang processor at mabagal upang mapatakbo.

Ang arkitektura na ito ay idinisenyo upang mabawasan ang gastos ng memorya, binabawasan ang tagal ng programa.

Ang mga microprocessors na ito ay mayroong:

• Ang set ng kumplikadong pagtuturo Pinakamaliit na programa Mas kaunting bilang ng mga rehistro Komplikadong circuit ng processor (higit pang mga transistor) Kaunting paggamit ng RAM Mga variable na tagubilin sa haba Iba't ibang mga paraan ng pagtugon Mga variable na bilang ng mga siklo ng orasan para sa bawat tagubilin

Mga espesyal na processors

Mayroong ilang mga processors na idinisenyo upang hawakan ang ilang mga tiyak na pag-andar:

• DSP (Digital Signal Processors) Coprocessors: mga prosesor na ginamit kasabay ng isang pangunahing processor (matematika coprocessor 8087 na ginamit gamit ang 8086) I / O processorsTransputer: microprocessor na may sariling lokal na memorya

GUSTO NINYO KITA Alin ang processor na pipiliin para sa aking bagong PC?

Sa wakas, ang isang microprocessor ay ang pinakamahalagang yunit sa loob ng isang computer system at responsable para sa pagproseso ng natatanging hanay ng mga tagubilin at proseso, samakatuwid, mahalagang pag-aralan kung alin ang pinakamahusay na microprocessors ngayon upang gumawa ng isang mahusay na pagpipilian. Ang mga detalyeng ito na aming nagkomento ay isang processor, ngunit pangunahing maunawaan kung paano gumagana ang isang processor na 20 - 30 taon na ang nakakaraan. Mayroong maraming mga maraming tampok, na inaanyayahan ka naming mag-imbestiga. Ano ang naisip mo sa aming artikulo? Inaasahan namin ang iyong mga komento!