جهاز معالج، وكيف تعمل في الواقع

في عالم اليوم من معالج الكمبيوتر التكنولوجيا هي واحدة من الأماكن الأساسية. وحدة المعالجة المركزية - التكنولوجيا العالية وجهاز متطور جدا، والذي يشمل جميع التطورات التي تحدث في مجال تكنولوجيا الحاسوب، وكذلك في المناطق المتاخمة لها.

المبسطة جهاز معالج يبدو مثل هذا:

أساس نواة (واحد أو عدة). فهي مسؤولة عن الامتثال لجميع اللوائح موثوق به.

هناك عدة مستويات من الذاكرة المؤقتة (عادة اثنين أو ثلاثة)، الذي يسرع المعالج التفاعل وذاكرة الوصول العشوائي؛

تحكم RAM.

تحكم نظام الحافلات (QPI، HT، مؤسسة دبي للإعلام، الخ)؛

جهاز تحكم المعالج تتميز المعلمات التالية:

اكتب المعمارية المصغرة.

تردد على مدار الساعة .

مستويات الذاكرة المؤقتة.

كمية من الذاكرة المؤقتة.

نوع وسرعة ناقل النظام.

حجم الكلمات معالجتها.

تحكم في الذاكرة المتكاملة (يمكن أن يكون).

اكتب RAM التي تدعمها.

حجم عنوان الذاكرة.

رقاقة الرسومات المدمج في (الرسومات المتكاملة ليس من غير المألوف حتى الآن، ويعمل بدلا كتكملة لبطاقة منفصلة أكثر قوة، وعلى الرغم من أن الجهاز معالج يتيح لك استخدام قوية جدا، والحلول المتكاملة)؛

كمية الكهرباء المستهلكة.

المعالج وخصائصه

وحدة المعالجة المركزية - حرفيا قلبه، والتي تحتوي على وحدات وظيفية تعمل في مجال تنفيذ المنطق والمهام الحسابية. عمل نواة على النحو التالي:

يتم فحص استرجاع كتلة لوجود المقاطعات. البحث عن انقطاعات مماثلة، دخلوا في كومة. العداد البرنامج يتلقى العنوان من فريق معالج المقاطعة. عند الانتهاء من وظائف العمل من المقاطعة، تتم استعادة البيانات المحاصرين في كومة. قراءة مزيد من التعليمات من وحدة المعاينة عنوان التعليمات. وبالتالي يتم قراءتها من ذاكرة الوصول العشوائي أو ذاكرة التخزين المؤقت، ثم يتم إرسال البيانات إلى وحدة فك الترميز. الآن فك الأوامر تلقت ثم يتم إرسالها إلى وحدة المعاينة البيانات. هناك، تتم قراءة البيانات من ذاكرة الوصول العشوائي أو ذاكرة التخزين المؤقت ونقلها إلى جدولة، والذي يحدد التي ينبغي حدة تنفيذ العملية، ثم يتم توفير البيانات لذلك. وحدة التحكم تعليمات ينفذ الأوامر الواردة، وينقل نتيجة كتلة لحفظ النتائج.

وهذا ما يسمى دورة عملية، والأوامر المنفذة باستمرار والبرنامج. لمعدل في أي مرحلة واحدة من دورة إلى أخرى، يتوافق مع تردد على مدار الساعة، وفي الوقت المناسب، ومنفذ للخطوة دورة العمل، الجهاز المعالج نفسه مسؤولا، أو بالأحرى نواته.

هناك العديد من الطرق التي يمكنك تحسين أداء المعالج. للقيام بذلك، تحتاج إلى رفع مستوى على مدار الساعة، والتي لديها بعض القيود. سوف يزيد من تردد على مدار الساعة يزيد بالتأكيد من استهلاك الطاقة، وبالتالي، ودرجة الحرارة، وهذا يؤدي إلى انخفاض في الاستقرار الكلي للوحدة المعالج.

من أجل تجنب الحاجة إلى زيادة تردد على مدار الساعة، قرر المنتجين للذهاب في الاتجاه الآخر، والخروج مع مجموعة متنوعة من الحلول المعمارية. أحد هذه الحلول هو خط الأنابيب، فإن جوهر الذي هو أن كل إرشادات معالجة أعدم تزويد بالتناوب لجميع الكتل النواة، والتي تنفذ من العمل. وهكذا، عندما الإرشادات الصوتية الكاملة معظم الكتل ستكون في وضع الخمول. وهكذا، كل المعالجات الحديثة مثل هذا العمل: عمل عملية واحدة، وعلى الفور انتقل إلى أخرى، والحد من وقت التوقف عن العمل إلى أدنى حد ممكن وزيادة الكفاءة من خلال قدر الإمكان. بالطبع، من الناحية المثالية، يبدو كما لو كان الجهاز المعالج يعمل دائما بكفاءة 100٪، ولكن ذلك لا يحدث بسبب حقيقة أنه كانت هناك فريق غير متناسقة.