Bagaimana prosesor komputer? Prinsip operasi

Hampir semua orang tahu bahwa dalam unsur utama komputer di antara semua "hardware" komponen adalah central processing unit. Namun lingkaran orang-orang yang mewakili diri mereka sebagai prosesor berjalan, sangat terbatas. Sebagian besar pengguna ini dan tidak tahu. Dan bahkan ketika sistem tiba-tiba mulai untuk "memperlambat", banyak yang percaya bahwa ini prosesor tidak bekerja dengan benar, dan tidak mementingkan untuk faktor lainnya. Untuk sepenuhnya memahami situasi, mari kita mempertimbangkan beberapa aspek dari CPU.

Apa itu CPU?

Prosesor pusat (CPU atau CPU versi bahasa Inggris) adalah jantung dari setiap sistem komputer. Ditugaskan oleh semua operasi komputasi, tidak hanya aritmatika atau floating point (mantissa perubahan), tetapi juga logis.

Prosesor itu sendiri adalah piring kecil persegi (chip), di mana jutaan transistor. Kadang-kadang perangkat ini juga disebut sirkuit terpadu.

Apa prosesor?

Jika kita berbicara tentang bagaimana prosesor Intel atau AMD pesaing, Anda perlu melihat bagaimana chip ini disusun. Mikroprosesor pertama (by the way, dari Intel, Model 4040) muncul sejauh 1971. Dia hanya bisa melakukan penambahan dan pengurangan sederhana pengolahan hanya 4 bit informasi, yaitu. E. Memiliki arsitektur 4-bit.

prosesor modern, serta kelahiran pertama, berdasarkan transistor dan memiliki kecepatan yang jauh lebih besar. Mereka diproduksi oleh photolithography dari sejumlah wafer silikon yang terpisah yang membentuk kristal tunggal, di mana seperti transistor dicetak. Rangkaian ini dibuat pada akselerator khusus ion boron overclock. Dalam struktur internal core CPU adalah komponen utama, ban dan partikel fungsional disebut revisi.

Fitur utama

Seperti yang lain perangkat, prosesor ditandai dengan parameter tertentu yang, ketika ditanya bagaimana prosesor, Anda tidak bisa lewat. Pertama dari semua itu adalah:

• jumlah inti;
• jumlah benang;
• ukuran cache (memori internal);
• frekuensi clock;
• kecepatan bus.

Sementara kita fokus pada clock speed. Bukan untuk apa-apa yang disebut jantung prosesor komputer. Seperti jantung, ia bekerja dalam modus berdenyut dengan sejumlah siklus per detik. Frekuensi clock diukur dalam MHz atau GHz. Semakin tinggi itu, perangkat dapat melakukan operasi lagi.

Pada frekuensi prosesor apa yang berjalan, Anda dapat belajar dari karakteristiknya dinyatakan atau melihat informasi dalam sistem informasi. Tapi selama pemrosesan frekuensi bisa berubah perintah, dan ketika mempercepat (overlokinge) peningkatan batas ekstrim. Dengan demikian, diklaim frekuensi clock hanya indeks rata-rata.

Jumlah inti - indikator menentukan jumlah pusat prosesor komputer (tidak harus bingung dengan aliran - jumlah core dan thread tidak bisa bertepatan). Karena distribusi ini adalah mungkin untuk mengarahkan operasi untuk inti lainnya, dengan demikian meningkatkan kinerja secara keseluruhan.

Bagaimana prosesor: perintah pengolahan

Sekarang sedikit tentang struktur dari perintah eksekusi. Jika Anda melihat bagaimana prosesor, Anda harus jelas tentang itu setiap tim memiliki dua komponen - operasi dan operan.

Bagian operasi poin yang harus dilakukan pada saat itu, sistem komputer, operan menetapkan bahwa yang harus beroperasi prosesor. Selanjutnya, inti prosesor dapat terdiri dari dua pusat pengolahan (stream kontainer) yang membagi perintah dalam beberapa tahap:

• pembangunan;
• dekripsi;
• pelaksanaan perintah;
• banding ke memori dari prosesor
• menyimpan hasilnya.

Hari ini, terpisah cache digunakan dalam bentuk penggunaan dua tingkat cache, sehingga menghindari intersepsi dari dua atau lebih tim pengobatan untuk salah satu memori blok.

pada jenis pengolahan prosesor perintah dibagi menjadi linear (eksekusi perintah dalam entri urutan antrian), siklik dan bercabang (pelaksanaan instruksi setelah kondisi pengolahan cabang).

operasi yang dilakukan

Di antara utama fungsi yang ditugaskan ke prosesor, dalam hal perintah atau instruksi, ada tiga utama tujuan:

• operasi matematika atas dasar unit aritmatika logika;
• memindahkan data (informasi) dari satu memori ke jenis lain;
• keputusan tentang kinerja tim, dan atas dasar ini - pilihan beralih ke mengeksekusi set lain dari instruksi.

Interaksi dengan memori (ROM dan RAM)

Dalam proses ini, perlu dicatat komponen seperti bus dan membaca dan menulis saluran yang terhubung ke perangkat penyimpanan. ROM berisi koleksi permanen byte. Pertama bus alamat meminta byte ROM tertentu, dan kemudian mengirimkan ke bus data, dan kemudian membaca keadaan perubahan channel dan menyediakan byte yang diminta dari ROM.

Tapi prosesor tidak bisa hanya membaca data dari memori, tetapi juga untuk merekam mereka. Dalam hal ini, saluran rekaman. Tapi, jika Anda melihat, oleh dan besar, komputer modern secara teoritis bisa dan melakukannya tanpa RAM, seperti mikrokontroler modern mampu menempatkan byte data yang diinginkan langsung ke memori dari chip prosesor. Tapi itu tidak ROM tidak dapat ditiadakan.

Antara lain, sistem dimulai dengan awal peralatan test mode (perintah BIOS), dan hanya kemudian kontrol akan diteruskan ke sistem operasi bootable.

Bagaimana memeriksa apakah prosesor ini berjalan?

Sekarang lihat beberapa aspek kinerja tes prosesor. Perlu dipahami dengan jelas bahwa, jika prosesor tidak bekerja, komputer tidak akan dapat mulai men-download umum.

Hal lain, ketika Anda ingin melihat pemanfaatan kemampuan prosesor di beberapa titik. Anda dapat melakukannya dari standar "Task Manager" (di depan setiap proses ditentukan berapa persen dari CPU itu memberi). Untuk penentuan visual parameter ini, Anda dapat menggunakan tab Performance di mana perubahan pelacakan yang terjadi secara real time. Advanced Options dapat dilihat dengan bantuan program khusus, misalnya, CPU-Z.

Selain itu, adalah mungkin untuk menggunakan beberapa core prosesor, menggunakan konfigurasi sistem (msconfig) dan parameter boot tambahan.

potensi masalah

Akhirnya, beberapa kata tentang masalah. Di sini, banyak pengguna sering bertanya, mereka mengatakan, mengapa prosesor berjalan, tapi monitor tidak menyala? Untuk CPU, situasi ini tidak ada hubungannya. Faktanya adalah bahwa ketika Anda menghidupkan komputer manapun adalah pertama menguji adapter grafis, dan hanya kemudian semua sisanya. Mungkin masalahnya justru terletak pada chip prosesor grafis (semua akselerator video modern memiliki prosesor grafis mereka sendiri).

Tapi contoh fungsi tubuh manusia harus dipahami bahwa seluruh organisme mati dalam kasus serangan jantung. Dan dengan komputer. CPU tidak bekerja - "mati" sistem komputer secara keseluruhan.