Processor enhed, hvordan det fungerer i virkeligheden

I dagens verden af computerteknologi processor er en af de grundlæggende steder. Den centrale behandlingsenhed - en højteknologisk og meget sofistikeret enhed, som omfatter alle de fremskridt, der sker inden for computerteknologi, samt i områder, der støder op til det.

Forenklet processor enhed ser sådan ud:

Grundlaget for kernen (en eller flere). De er ansvarlige for at overholde alle regler betroede;

Der er flere niveauer af cachehukommelse (sædvanligvis to eller tre), hvorved accelererer vekselvirkningen processor og RAM;

RAM controller;

Controller bussystem (QPI, HT, DMI, osv.);

Processor styreapparat kendetegnet ved de følgende parametre:

Skriv mikroarkitektur;

Taktfrekvensen ;

Niveauer af cache-hukommelse;

Mængden af cache-hukommelse;

Den type og hastighed af systemet bus;

Størrelsen af de forarbejdede ord;

Integreret memory controller (det kan være);

Skriv bakkes RAM;

Mængden af hukommelse adresse;

Den indbyggede grafik-chip (integreret grafik er ikke ualmindeligt at dato og tjener snarere som et supplement til den mere kraftfulde diskrete kort, selvom processor enhed giver dig mulighed for at bruge temmelig kraftige, integrerede løsninger);

Mængden af elektricitet, der forbruges.

Processoren og dets karakteristika

CPU kerne - bogstaveligt talt hans hjerte, der indeholder funktionelle enheder involveret i udførelsen af logik og aritmetiske opgaver. Kernel arbejde på følgende måde:

Bloker hentning er kontrolleret for tilstedeværelse af interrupts. Find lignende afbrydelser, de kom ind i stakken. programmet tæller modtager adressen fra interrupt handleren hold. Når du er færdig med arbejdsfunktioner i interrupt, er de data, der er fanget i stakken genoprettet. Yderligere instruktion læses fra instruktion adresse prøveudtagning enhed. Derfor er det læses fra RAM eller cache, så data sendes til dekodning enhed. Nu dekodning af de modtagne kommandoer sendes derefter til dataopsamling enhed. Der bliver dataene udlæses RAM eller cachehukommelse og overført til planlæggeren, som bestemmer, hvilken enhed skal udføre operationen, da data er tilført til den. Instrumentpanelet instruktioner udfører de modtagne kommandoer og transmitterer resultatet af blokken at gemme resultaterne.

Denne cyklus kaldes en proces, og konsekvent udførte kommandoer program. For den hastighed, hvormed et trin i cyklussen til en anden, svarer til taktfrekvensen, og med tiden, udløbet for arbejdscyklussen trin processoranordningen selv er ansvarlig, eller snarere dens kerne.

Der er flere måder, hvorpå du kan forbedre ydeevnen af processoren. For at gøre dette, er du nødt til at hæve niveauet for den uret, som har visse begrænsninger. Forøgelse klokfrekvensen vil helt sikkert øger strømforbruget og dermed temperaturen, og dette fører til et fald i den samlede stabilitet af processorenheden.

For at undgå behovet for at øge clockfrekvensen besluttede producenterne at gå den anden vej, kommer op med en bred vifte af arkitektoniske løsninger. En sådan løsning er pipelining, essensen af hvilke er, at hver behandlingsinstruktion udføres skiftevis tilføres til alle blokke af kernen, som udføres af handlingen. Når hele audio instruktioner fleste af blokkene vil være i stand by. Således alle moderne processorer arbejde på denne måde: at gøre en operation, de straks videre til en anden, hvilket reducerer nedetiden på et minimum og øge effektiviteten med så meget som muligt. Selvfølgelig, ideelt set, det ser ud som om processoren enhed altid opererer med 100% effektivitet, men det sker ikke på grund af det faktum, at der har været inkonsekvent hold.