Įrenginio procesorius, kaip tai iš tikrųjų veikia

Šiuolaikiniame kompiuterių technologijų pasaulyjeprocesorius užima vieną iš pagrindinių vietų. Centrinis procesorius yra aukštųjų technologijų ir labai sudėtingas įrenginys, apimantis visus pasiekimus, kurie atsiranda kompiuterių technologijų srityje, taip pat gretimose srityse.

Paprastesnis įrenginio procesorius atrodo taip:

Pagrindinis yra pagrindinis (vienas ar daugiau). Jie yra atsakingi už visų patikimų instrukcijų vykdymą;

Yra keletas laikinosios atminties (paprastai dviejų ar trijų) lygių, dėl kurių procesorius-RAM sąveika pagreitėja;

Kontrolieriaus RAM;

Sistemos autobuso valdiklis (QPI, HT, DMI ir kt.);

Procesoriaus valdymo įtaisas būdingas tokiais parametrais:

Mikroarchitektūros tipas;

Laikrodžio dažnis;

Laikinosios atminties lygis;

Laikinoji atmintis;

Sistemos autobuso tipas ir greitis;

Apdorotų žodžių dydis;

Įmontuotas atminties valdiklis (jis gali nebūti);

Palaikoma RAM tipas;

Adreso atminties kiekis;

Įrengto grafinio lusto buvimas(Integruota grafika nėra neįprasta iki šiol ir tarnauja, o kaip priedas prie galingesnio diskrečiųjų kortelę, nors procesorius prietaisas leidžia naudoti labai galingas, integruotus sprendimus);

Sunaudotos elektros energijos kiekis.

Procesorius ir jo savybės

Procesoriaus branduolys yra jo širdis, kurioje yra funkciniai blokai, atliekantys logines ir aritmetines užduotis. Branduoliai veikia taip:

Mėginių ėmimo rėmas yra tikrinamas dėl buvimopertraukia Nustatę tokius pertraukimus, jie yra dedami į kaminą. Komandų skaitiklis gauna adresą su pertraukimo tvarkyklės komanda. Kai pertraukimo funkcijos yra baigtos, duomenys stokoje atkuriami. Be to, instrukcijų nurodymo adresas skaitomas iš atrankos bloko. Taigi prasideda RAM ar laikinosios atminties nuskaitymas, po kurio duomenys siunčiami į dekodavimo įrenginį. Dabar gautos komandos yra iššifruotos, po to duomenys perduodami atrankos rėmei. Čia duomenys yra nuskaitomi RAM arba laikinosios atminties ir siunčiami į tvarkaraščio, kur nustatoma, kuris blokuoti operaciją, po kurio duomenys ten būna. Instrukcijų valdymo blokas vykdo gautas komandas ir siunčia rezultatą į bloką rezultatų išsaugojimui.

Toks ciklas vadinamas procesu, irnuosekliai vykdomos komandos yra programa. Greitis, su kuriuo vienas ciklo etapas eina į kitą, atitinka laikrodžio dažnį, o ciklo ciklo veikimui priskirtas laikas yra atsakingas už procesoriaus, o būtent jo pagrindo, prietaisą.

Yra keletas būdų, kuriais galitepagerinti procesoriaus našumą. Norėdami tai padaryti, turite padidinti laikrodžio dažnį, kuris turi tam tikrų apribojimų. Padidinus laikrodžio dažnį, jūs tikrai padidinsite energijos suvartojimą ir, kaip pasekmę, temperatūrą, o tai sumažins procesoriaus vieneto bendrą stabilumą.

Siekiant išvengti būtinybėsdidindami laikrodžio dažnį, gamintojai nusprendė eiti kitu būdu, ieškodami įvairių architektūrinių sprendimų. Vienas iš tokių sprendimų yra vamzdynas, kurio esmė yra ta, kad kiekviena procesoriaus vykdoma instrukcija eina į visus branduolio blokus, kur atliekami kai kurie veiksmai. Taigi, kai įvykdomas tik vienas nurodymas, dauguma blokų bus nenaudojami. Taigi visi modernūs procesoriai veikia taip: atlikę vieną operaciją, jie nedelsdami pereina į kitą, sumažindami tuščiosios eigos laiką iki minimumo ir kuo labiau padidindami efektyvumą. Žinoma, idealu, atrodo, kad procesoriaus įrenginys visada veikia su 100% efektyvumu, tačiau taip nėra, nes komandos yra prieštaringos.