Prosessor enhet, hvordan det fungerer i virkeligheten

I dagens verden av datateknologi prosessoren er en av de grunnleggende steder. Den sentrale behandlingsenhet - en høyteknologisk og meget sofistikert innretning, som omfatter alle de fremskritt som forekommer innen datateknologi, samt i områder som grenser til det.

Forenklet prosessor enhet ser slik ut:

Grunnlaget for kjernen (én eller flere). De er ansvarlig for overholdelse av alle forskrifter troverdige;

Det er flere nivåer av bufferminnet (vanligvis to eller tre), ved hvilken akselererer interaksjonen prosessoren og RAM;

RAM-styrekretsen;

Controller buss-system (QPI, HT, DMI, osv.);

Prosessorstyringen apparat kjennetegnet ved de følgende parametre:

Skriv mikroarkitektur;

Klokkefrekvensen ;

Nivåer av cache-minne;

Mengden av bufferminnet;

Den type og hastighet av systembussen;

Størrelsen av de behandlede ord;

Integrert minnekontroller (det kan være);

Skriv støttet RAM,

Volumet av minneadressen;

Den innebygde grafikkbrikken (integrert grafikk er ikke uvanlig å date og fungerer heller som et supplement til de mer kraftige diskrete kortet, selv om prosessor enheten kan du bruke ganske kraftige, integrerte løsninger);

Mengden av strømforbruket.

Prosessoren og dens egenskaper

CPU-kjerne - bokstavelig talt sitt hjerte, som inneholder funksjonelle enheter engasjert i den utførelse av logiske og aritmetiske oppgaver. Kernel arbeidet som følger:

Blokk gjenfinning blir undersøkt for tilstedeværelse av avbrudd. Finn lignende avbrytelser, gikk de inn i bunken. programtelleren får adressen fra interrupt handler team. Når ferdig med arbeidet funksjoner av avbruddet, blir de data som er fanget i stabelen gjenopprettet. Videre instruksjon leses fra instruksjonsadressesamplingsenheten. Derfor er det leses fra RAM eller bufferen, så blir data sendt til dekodingsenhet. Nå dekoding av de mottatte kommandoene blir deretter overført til datasamplingsenheten. Det blir de data som leses ut fra RAM eller hurtigbuffer og overført til planleggeren, som bestemmer hvilken enhet som skal utføre operasjonen, da data går til den. Styringsenheten instruksjoner utfører de mottatte kommandoer, og sender resultatet av blokken for å lagre resultatene.

Denne syklusen kalles en prosess, og konsekvent utført kommandoer er program. For den hastighet med hvilken et trinn av syklusen til en annen, tilsvarende klokkefrekvensen, og i tid, utløpet for den arbeidssyklus trinnet, oppfyller selv prosessorinnretningen, eller rettere sagt dens kjerne.

Det er flere måter som du kan forbedre ytelsen til prosessoren. For å gjøre dette, må du heve nivået på klokken, som har visse begrensninger. Økning av klokkefrekvensen vil absolutt øker strømforbruket og følgelig temperaturen, og dette fører til en reduksjon i generell stabilitet av prosessorenheten.

For å unngå behovet for å øke klokkefrekvensen, produsentene bestemte seg for å gå den andre veien, kommer opp med en rekke arkitektoniske løsninger. En slik løsning er parallellutføring, hvor essensen er at hvert prosesseringsinstruksjon utføres vekselvis tilføres til alle blokkene i kjernen, som blir utført av handlingen. Så når hele lydinstruksjoner fleste av blokkene vil være i hvilemodus. Dermed har alle moderne prosessorer arbeid som dette: å gjøre en operasjon, de umiddelbart videre til en annen, noe som reduserer nedetiden til et minimum og øke effektiviteten med så mye som mulig. Selvfølgelig, ideelt sett, ser det ut som om prosessoren enhet alltid opererer med 100% effektivitet, men det skjer ikke på grunn av det faktum at det har vært inkonsekvent team.