Τι διαχειρίζεται τους διακόπτες ON και OFF μέσα στο CPU;

Οι διακόπτες ON και OFF μέσα σε μια CPU δεν διαχειρίζονται ένα ενιαίο, συγκεκριμένο στοιχείο. Είναι περισσότερο σαν ένα πολύπλοκο σύστημα διασυνδεδεμένων εξαρτημάτων που συνεργάζονται για τον έλεγχο της ροής της ηλεκτρικής ενέργειας μέσω της CPU.

Ακολουθεί μια κατανομή των βασικών παικτών:

* τρανζίστορ: Αυτά είναι τα θεμελιώδη δομικά στοιχεία μιας CPU. Λειτουργούν σαν μικροσκοπικούς διακόπτες, ελεγχόμενοι από ηλεκτρικά σήματα για να ενεργοποιήσουν και να απενεργοποιηθούν η ροή της ηλεκτρικής ενέργειας.

* Λογικές πύλες: Αυτά είναι κυκλώματα που κατασκευάζονται από τρανζίστορ που εκτελούν βασικές λογικές λειτουργίες όπως και, ή όχι, κλπ. Συνδυάζουν για να δημιουργήσουν πιο πολύπλοκες λειτουργίες εντός της CPU.

* Σήμα ρολογιού: Πρόκειται για έναν κανονικό ηλεκτρικό παλμό που συγχρονίζει όλες τις λειτουργίες εντός της CPU. Κάθε παλμός σηματοδοτεί την αρχή ενός νέου κύκλου ρολογιού και τα τρανζίστορ και οι λογικές πύλες έχουν σχεδιαστεί για να ανταποκρίνονται σε αυτό το σήμα.

* Μονάδα ελέγχου: Αυτό είναι ένα μέρος της CPU που ερμηνεύει τις οδηγίες του προγράμματος και δημιουργεί τα σήματα ελέγχου που απαιτούνται για την ενεργοποίηση των κατάλληλων τρανζίστορ και λογικών πύλων την κατάλληλη στιγμή.

* Μητρώα: Αυτές είναι μικρές μονάδες μνήμης υψηλής ταχύτητας εντός της CPU που αποθηκεύουν τα δεδομένα που υποβάλλονται σε επεξεργασία και τις οδηγίες που εκτελούνται.

* μνήμη: Η CPU λαμβάνει οδηγίες και δεδομένα από την κύρια μνήμη (RAM) και γράφει τα επεξεργασμένα δεδομένα πίσω στη μνήμη.

Στην ουσία, οι διακόπτες ON και OFF μέσα σε μια CPU ελέγχονται από ένα συνδυασμό:

* Το σήμα ρολογιού: Υπαγορεύοντας το χρονοδιάγραμμα των εργασιών.

* Η μονάδα ελέγχου: Προσδιορισμός των τρανζίστορ να ενεργοποιηθούν με βάση τις οδηγίες που εκτελούνται.

* Οι λογικές πύλες: Συνδυάζοντας τις εξόδους των τρανζίστορ για να εκτελούν πολύπλοκες λογικές λειτουργίες.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η κατάσταση on/off των μεμονωμένων τρανζίστορ δεν ελέγχεται άμεσα από τον προγραμματιστή. Χειραγωγούνται από το εσωτερικό κύκλωμα της CPU με βάση τις παρεχόμενες οδηγίες. Ο προγραμματιστής ρυθμίζει μόνο τις οδηγίες και οι εσωτερικοί μηχανισμοί της CPU χειρίζονται την ενεργοποίηση των τρανζίστορ.