Υλικό υπολογιστών

* Γνώση Υπολογιστών >> Υλικό υπολογιστών >  >> Επεξεργαστές (CPU)

Εσωτερικά Μέρους της CPU

Το εσωτερικό μέρος της CPU αποτελείται από διάφορα στοιχεία. Εδώ εστιάζει η εγκεφαλική ισχύς του υπολογιστή. Τα εσωτερικά μέρη λειτουργούν σε συνεννόηση για να επικοινωνούν με άλλες συσκευές, να τρέχουν λογισμικές εφαρμογές και να εκτελούν προγράμματα. Οι CPUs έχουν γίνει μικρότερες, αλλά πιο ισχυρές με την πάροδο των χρόνων. Δεν χρησιμοποιούνται μόνο σε όλους τους τύπους υπολογιστών, αλλά βρίσκονται και σε οχήματα, κινητά τηλέφωνα, παιχνίδια και άλλα προϊόντα.

Σημασία

Η CPU ονομάζεται επίσης μικροεπεξεργαστής ή επεξεργαστής. Είναι στην πραγματικότητα ένα ηλεκτρονικό στοιχείο που μπορεί να εκτελέσει συγκεκριμένες εντολές ή προγράμματα υπολογιστή. Οι περισσότεροι υπολογισμοί γίνονται στον επεξεργαστή. Μεγαλύτεροι υπολογιστές μπορεί να έχουν περισσότερους από έναν επεξεργαστικούς τσιπ. Τυπικά, οι επιτραπέζιοι και φορητοί υπολογιστές περιέχουν μόνο έναν μικροεπεξεργαστή. Τα δύο πιο εμφανή εσωτερικά μέρη της CPU είναι η αριθμητική λογική μονάδα (ALU) και η μονάδα ελέγχου (CU). Υπάρχουν επίσης άλλα στοιχεία, όπως πίνακες καταχωρητών και δίαυλοι.

Μονάδα Ελέγχου

Η μονάδα ελέγχου (CU) είναι το εσωτερικό μέρος της CPU που καθοδηγεί τις ενέργειες του μικροεπεξεργαστή. Η CU στέλνει παλμούς σε άλλα μέρη του επεξεργαστή δίνοντας οδηγίες για το επόμενο βήμα. Αυτή η διαδικασία αναφέρεται ως κύκλος μηχανής. Περιλαμβάνει τις εξής δραστηριότητες: λήψη της εντολής από την κύρια μνήμη, αποκωδικοποίηση των οδηγιών, μεταφορά των πληροφοριών και εκτέλεση των οδηγιών. Η μονάδα ελέγχου έχει το δικό της σύνολο εσωτερικών στοιχείων που της βοηθούν να εκτελέσει τις ευθύνες της, όπως ο αποκωδικοποιητής, και το ρολόι και το λογικό κύκλωμα ελέγχου για την παραγωγή σημάτων.

ALU

Η αριθμητική λογική μονάδα είναι το μέρος του μικροεπεξεργαστή που εκτελεί μαθηματικούς υπολογισμούς και λογικές λειτουργίες. Λειτουργεί με διαφορετικούς καταχωρητές, όπως οι καταχωρητές συσσωρευτής και σημαίας. Η ALU εκτελεί τυπικές λειτουργίες όπως πρόσθεση, αφαίρεση, πολλαπλασιασμός και διαίρεση. Εκτελεί επίσης λογική ανάλυση και συγκρίσεις, όπως λειτουργίες «μικρότερο από» και «ίσο με».

Καταχωρητές

Ένα άλλο εσωτερικό μέρος της CPU είναι οι καταχωρητές, οι οποίοι είναι μικροί δοχεία μνήμης. Ο καταχωρητής εντολών (IR) κρατά τις οδηγίες που ο μικροεπεξεργαστής αποκωδικοποιεί και επεξεργάζεται αυτή τη στιγμή. Οι πληροφορίες που κρατούνται στο IR διατηρούνται για να αποτραπεί η απώλεια χρόνου από την CPU πηγαίνοντας στη θέση μνήμης επανειλημμένα. Όταν οδηγίες και πληροφορίες λαμβάνονται από τη μνήμη και άλλα μέρη, τοποθετούνται στον καταχωρητή μεσοδιάστασης μνήμης (MBR).

Δίαυλος (Bus)

Ο δίαυλος είναι το εσωτερικό μέρος της CPU που παρέχει μια διαδρομή για επικοινωνία μεταξύ μερικών συσκευών και του μικροεπεξεργαστή του συστήματος. Υπάρχουν βασικά τρία είδη δίαυλων: 1) δίαυλος δεδομένων, 2) δίαυλος ελέγχου και 3) δίαυλος διευθύνσεων. Ο δίαυλος ελέγχου επιβλέπει τις διαφορετικές ενέργειες του υπολογιστή μέσω σημάτων που στέλνονται από τη CU που βρίσκεται μέσα στην κεντρική μονάδα επεξεργασίας. Ο δίαυλος δεδομένων διαχειρίζεται τη μετακίνηση πληροφοριών μπροστά και πίσω, κατά μήκος διαφορετικών καλώδιων, συνδέοντας τον μικροεπεξεργαστή, τη RAM και άλλο υλικό. Ένας δίαυλος διευθύνσεων στέλνει σήματα, όπως η συγκεκριμένη διεύθυνση του κελιού όπου η CPU πρέπει να διαβάσει ή να γράψει δεδομένα.

Σχετικά άρθρα

Πνευματικά δικαιώματα © Γνώση Υπολογιστών Όλα τα δικαιώματα διατηρούνται.