Шта је и за шта се користи микропроцесор или процесор?

Такође познат и као ЦПУ или централна процесна јединица, микропроцесор је комплетан рачунски мотор који се производи на једном силиконском чипу. Познато је и као срце сваког нормалног рачунара, било да је то радна површина, сервер или лаптоп.

Да ли желите да сазнате више о томе? Не пропустите наш занимљив чланак!

Садржај индекс

Шта је микропроцесор?

Сигурно је да је микропроцесор који користите на рачунару Пентиум, АМД Ризен или једна од генерација Интел Цоре и3, и5, и7 или и9. То су најпопуларнији процесори… али они стварно раде „приближно исто“ (остављам то у наводима, јер постоје технологије које их разликују) и на исти начин.

Први микропроцесор био је Интел 4004, представљен 1971. Није био баш моћан, јер је једино могао да сабире и одузме, а могао је то да ради само у 4 бита одједном. Али било је невероватно да је све било на чипу.

Микропроцесор се обично смешта кроз одређену утичницу на матичној плочи рачунара; а којем се додаје, ради стабилног и исправног рада, систем хлађења, који укључује хладњак и вентилаторе, који су одговорни за уклањање све вишка топлоте коју хладњак апсорбује.

Између микропроцесорске капсуле и хладњака обично се користи термална паста да би се проводљивост топлоте учинила ефикаснијом. Поред тога, на тржишту постоје и друге модерније и ефикасније методе, попут течног хлађења или употребе пелир ћелија за веће хлађење, мада се ове праксе користе готово искључиво за оверклокинг.

За шта се користи микропроцесор?

Микропроцесор је компонента која извршава упутства и задатке укључене у рачунарску обраду и „мотор“ који се покреће када укључите рачунар. У рачунарском систему микропроцесор је централна јединица која извршава и управља логичким упутствима која му се преносе.

Микропроцесор је дизајниран за обављање типичних операција као што су сабирање, одузимање, дељење, множење, међупроцесна и комуникација уређаја, унос, управљање излазом и још много тога.

Састоји се од интегрисаних кола који садрже хиљаде транзистора, зависно од снаге опреме.

Микропроцесори се углавном класификују према броју упутстава које могу да обраде у датом времену, тактној фреквенцији мереној у мегахерцима и броју битова који се користе по инструкцији.

Микропроцесор је осмишљен за обављање аритметичких и логичких операција које користе подручја задржавања малог броја која се називају регистри.

Када је рачунар укључен, микропроцесор прима прво основно упутство за систем улаза / излаза (БИОС) које долази са рачунаром као део његове меморије.

Након тога, БИОС или оперативни систем који БИОС учитава у меморију рачунара "покреће" микропроцесор, упућујући га да то учини. Микропроцесор прихвата бинарне податке као улаз и пружа излаз након обраде, у складу са упутствима која се чувају у меморији.

Шта је чип?

Чип се назива и интегрисано коло. То је обично мали танки комад силикона на који су угравирани транзистори који чине микропроцесор.

Чип може бити велик колико инча на једној страни и може да држи десетине милиона транзистора. Најједноставнији процесори могу се састојати од неколико хиљада транзистора урезаних на чипу од неколико квадратних милиметара.

Како ради микропроцесор?

Слика са википедиа

Процесор је мозак рачунара који се у основи састоји од аритметичке и логичке јединице (АЛУ), управљачке јединице и матрице регистра.

Као што му име говори, АЛУ изводи све аритметичке и логичке операције на подацима примљеним из меморије или улазних уређаја.

Матрица регистра састоји се од низа регистара као што су акумулатор (А), Б, Ц, Д, итд., Који делују као привремене локације меморије брзог приступа за обраду података.

Са своје стране, контролна јединица управља протоком упутстава и података кроз систем.

Дакле, у основи, микропроцесор узима улаз са прикључених уређаја, обрађује га према упутствима датим у меморији и производи излаз.

Предности микропроцесора

• Ниски трошкови : микропроцесори су доступни по ниској цени захваљујући технологији интегрисаних кругова. Што смањује трошкове рачунарског система. Велика брзина : Микропроцесорски чипови могу радити врло великом брзином захваљујући технологији која се у њима користи. У стању је да изврши милионе упутстава у секунди. Мала величина : Због велике и ултра велике технологије интеграције производи се микропроцесор са знатно смањеном површином. То ће смањити величину целог рачунарског система. Свестрани : Микропроцесори су врло свестрани, исти се чип може користити за бројне апликације једноставном променом програма (упутства сачувана у меморији). Мала потрошња енергије : Микропроцесори се углавном производе употребом комплементарне полуводичке металне оксиде (ЦМОС), у којој МОСФЕТ-ови (транзистори са ефектом поља-метал-полуводича) делују у режимима засићења и прекида. Стога је потрошња електричне енергије врло мала.

ПРЕПОРУЧУЈЕМО ВАМ шта је Вцоре и како то можете прилагодити да смањи потрошњу процесора

• Мање стварања топлоте : У поређењу са уређајима за вакуумске цеви (термо-јонски вентил), полуводички уређаји не емитују толико топлоте. Поуздано : Микропроцесори су веома поуздани и стопа отказа је знатно нижа јер се користи технологија полуводича. Преносиви : Рачунарски уређаји или системи направљени од микропроцесора могу се направити преносиви због њихове мале величине и мале потрошње енергије.

Уобичајени изрази који се користе у микропроцесору

Да бисте разумели како микропроцесор ради, корисно је погледати унутра и сазнати о логици која се користи за његово стварање. У том процесу можете научити и о матерњем језику микропроцесора и многим стварима које инжењери могу учинити да повећају брзину процесора.

Ево неких уобичајених израза који се користе у пољу микропроцесора:

Аутобус

Сабирница је скуп проводника намијењених преносу података, адреса или управљању информацијама у различите елементе микропроцесора. Микропроцесор обично има 3 врсте сабирница: Дата Бус, Цонтрол Бус и Аддресс Бус. 8-битни процесор користиће 8-битну магистралу.

Упутство сет

Скуп упутстава је група наредби које микропроцесор може разумети. Сет упутстава је интерфејс између хардвера и софтвера. Упутство упућује процесора да промени одговарајуће транзисторе да би извршио неку обраду података. На пример АДД А, Б; користи се за додавање два броја сачуваних у регистрима А и Б.

Дужина речи

Дужина речи је број битова на унутрашњој сабирници података процесора или је број битова које процесор може обрадити одједном.

На пример, 8-битни процесор имаће 8-битну магистралу података, 8-битне регистре и обрађиват ће 8 бита одједном. Да бисте извршили више битне операције (32 или 16 битне), поделићете је у низ од 8 битних операција.

Кеш меморија

Кеш меморија је случајног приступа уграђена у процесор. На овај начин процесор може приступити подацима у кеш меморији брже него код уобичајене РАМ меморије. Такође познат као "ЦПУ мемори". Кеш служи за чување података или упутстава на које софтвер или програм често позивају током рада. То ће повећати укупну брзину операције.

Фреквенција такта

Микропроцесори користе сатни сигнал за контролу брзине којом се извршавају упутства, синхронизују друге унутрашње компоненте и контролишу пренос података између њих. Због тога се тактна брзина односи на брзину којом микропроцесор извршава упутства. Уопштено, мери се у херцима и изражава се у мегахерцима (МХз), гигахерцима (ГХз) итд.

Класификација микропроцесора

Микропроцесори се могу класификовати на следећи начин:

Дужина речи

На основу дужине речи процесора, можемо имати 8-битне, 16-битне, 32-битне и 64-битне процесоре.

РИСЦ - Редуковани скуп упутстава

РИСЦ је врста микропроцесорске архитектуре која користи мали, високо оптимизовани скуп инструкција, а не специјализовани скуп упутстава како се налазе у другим компонентама.

ПРЕПОРУЧУЈЕМО ВАМ како да проверите температуру процесора

РИСЦ нуди високе перформансе у односу на своју супротну ЦИСЦ архитектуру. У процесору, извршавање сваке инструкције захтева посебно коло за учитавање и обраду података. Стога ће, смањујући упутства, процесор користити једноставна кола и бржи рад.

Ови микропроцесори имају:

• Једноставни сет упутстава Већи програми Састоји се од великог броја регистара Једноставан процесорски круг (мали број транзистора) Више коришћења РАМ-а, инструкције фиксне дужине Једноставни режими адресирања Обично је постављен број циклуса сата за извршавање инструкције

ЦИСЦ - Комплексна упутства

ЦИСЦ је микропроцесорска архитектура супротстављена РИСЦ-у. То се ради да би се смањио број упутстава по програму, занемарујући број циклуса по инструкцији. На овај начин, сложена упутства се претварају директно у хардвер, што процесор чини сложенијим и спорим за рад.

Ова архитектура је осмишљена тако да умањи трошкове меморије, смањујући време трајања програма.

Ови микропроцесори имају:

• Комплексни сет упутстава Најмањи програм Мањи број регистра Сложени процесорски круг (више транзистора) Мала употреба РАМ-а Упутства за променљиву дужину Различити начини адресирања Променљив број циклуса сата за сваку инструкцију

Специјални процесори

Постоје неки процесори који су дизајнирани за руковање неким одређеним функцијама:

• ДСП (Дигитал Сигнал Процессорс) Копроцесори: процесори који се користе у комбинацији са главним процесором (математички копроцесор 8087 се користи са 8086) У / И процесориТранспјутер: микропроцесор са сопственом локалном меморијом

ПРЕПОРУЧУЈЕМО ВАМ који процесор изабрати за мој нови рачунар?

Најзад, микропроцесор је најважнија јединица у рачунарском систему и одговоран је за обраду јединственог низа упутстава и процеса, стога је неопходно анализирати који су најбољи микропроцесори данас да бисте направили добар избор. Ови детаљи које смо коментарисали су од процесора, али су основни за разумевање како функционише процесор пре 20 - 30 година. Тренутно постоји много више функција због којих вас позивамо да истражите. Шта сте помислили о нашем чланку? Радујемо се вашим коментарима!