Συχνά αναφερόμενος ως ο εγκέφαλος ενός υπολογιστή, η κεντρική μονάδα επεξεργασίας, ή CPU, είναι το εξάρτημα που ελέγχει τις λειτουργίες ενός υπολογιστή μέσω της ανάγνωσης, ερμηνείας και εκτέλεσης συνόλων οδηγιών υπολογιστή. Είτε προσπαθείτε να επιδιορθώσετε ένα CPU είτε είστε απλώς περίεργοι για το πώς ο υπολογιστής σας είναι ικανός να καταλήγει σε συμπεράσματα και να λαμβάνει ενημερωμένες αποφάσεις, η μάθηση για τα διαφορετικά μέρη ενός CPU μπορεί να είναι χρήσιμη.
Ένα από τα πιο αναγκαία εξαρτήματα ενός CPU, η αριθμητική λογική μονάδα, ή ALU, είναι υπεύθυνη για την εκτέλεση αριθμητικών υπολογισμών καθώς και λογικών, συγκριτικών λειτουργιών. Συγκεκριμένα, το ALU μπορεί να εκτελέσει τέσσερις αριθμητικούς υπολογισμούς — πολλαπλασιασμό, διαίρεση, πρόσθεση και αφαίρεση — και τρεις συγκριτικές λειτουργίες — μεγαλύτερο-από, μικρότερο-από και ίσο-με. Εκτός από τη σύγκριση αριθμών, ένα ALU μπορεί να συγκρίνει γράμματα και ειδικούς χαρακτήρες. Το ALU αποτελείται από διάφορα ηλεκτρονικά κυκλώματα, τα οποία λειτουργούν σε συνδυασμό με caches για να αποκτήσουν πρόσβαση σε πληροφορίες σχετικά με τις πιο πρόσφατες ενέργειες που έχει εκτελέσει το CPU. Όπως σημειώνει το site ComputerHope, το ALU εκτελεί τα τελικά στάδια της επεξεργασίας ενός CPU πριν στείλει πληροφορίες στη системική μνήμη ενός υπολογιστή. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ένα ALU αποτελείται από δύοISTINCT μέρη: μια αριθμητική μονάδα (AU) και μια λογική μονάδα (LU).
Επίσης γνωστά ως καταχωρητές, τα caches είναι προσωρινές θέσεις αποθήκευσης που είναι ενσωματωμένες στο τσιπ ενός CPU. Το όφελος ενός cache είναι ότι μπορεί να παρέχει γρήγορα στο CPU απαραίτητα δεδομένα — όπως οδηγίες και αποτελέσματα δοκιμών — καθώς εμποδίζει το CPU από την επαναλαμβανόμενη πρόσβαση στη системική μνήμη ενός υπολογιστή. Η системική μνήμη βρίσκεται off-chip, ή απομακρυσμένη από το CPU, αλλού στη μητρική κάρτα ενός υπολογιστή. Οι δύο τύποι cache που ενσωματώνονται στα CPU είναι τα L1 caches και τα L2 caches. Επίσης γνωστά ως πρωτεύοντα ή level 1 caches, τα L1 caches είναι ο γρηγορότερος τύπος cache. Σε σύγκριση, τα L2 caches, επίσης γνωστά ως δευτερεύοντα ή level 2 caches, μπορούν να αποθηκεύσουν τα περισσότερα δεδομένα.
Η μονάδα ελέγχου ενός CPU διαχειρίζει τη ροή δεδομένων μέσω όλων των εξαρτημάτων ενός CPU, συμπεριλαμβανομένων του ALU και των caches του. Η μονάδα ελέγχου αποτελείται από διάφορα ηλεκτρονικά κυκλώματα. Αυτά τα κυκλώματα βασίζονται σε ηλεκτρονικούς παλμούς για τη μεταφορά σημάτων μεταξύ διαφόρων εξαρτημάτων. Ο κύριος σκοπός της μονάδας ελέγχου είναι να καθοδηγήσει το CPU μέσω της ολοκλήρωσης συγκεκριμένων υπολογιστικών εργασιών.
Για να λειτουργήσει η μονάδα ελέγχου ενός CPU, πρώτα πρέπει να λάβει έναν ηλεκτρονικό παλμό. Το ρολόι ενός CPU είναι υπεύθυνο για την παραγωγή ηλεκτρονικών παλμών, τα οποία παράγει σε ακριβώς χρονομέτρητα διαστήματα. Οι κατασκευαστές CPU, οι τεχνολόγοι πληροφοριών και άλλοι ειδικοί υπολογιστών μετρούν την απόδοση των CPU ανάλογα με το πόσο γρήγορα ένα ρολόι μπορεί να παράγει αυτούς τους παλμούς. Γενικά, όσο γρηγορότερη η ταχύτητα ρολογιού ενός CPU, τόσο γρηγορότερα ένα CPU μπορεί να εκτελέσει σύνολα οδηγιών και τόσο γρηγορότερα ο host υπολογιστής ενός CPU μπορεί να λειτουργήσει.
Πνευματικά δικαιώματα © Γνώση Υπολογιστών Όλα τα δικαιώματα διατηρούνται.