Οι centrαλές μονάδες επεξεργασίας, ή CPUs, είναι οι εγκέφαλοι της σύγχρονης υπολογιστικής τεχνολογίας. Αυτά τα θαύματα της μηχανικής είναι η κορύφωση πολλαπλών πεδίων μελέτης που συνεργάζονται για να παράγουν ένα εργαλείο που είναι τόσο θαυμαστό όσο φαίνεται μαγικό. Οι CPUs επεξεργάζονται και εξάγουν δυαδικά δεδομένα και παρουσιάζουν τα αποτελέσματα ως χρησιμοποιήσιμα δεδομένα στους χρήστες. Αυτές οι συσκευές γίνονται ολοένα πιο ισχυρές με το πέρασμα κάθε έτους και βοηθούν σήμερα σε σχεδόν κάθε ανθρώπινη προσπάθεια.
Ο πρώτος εμπορικά διαθέσιμος επεξεργαστής ήταν ο 8080 μικροεπεξεργαστής και σχεδιάστηκε από την εταιρεία Intel. Αυτός ο μικροεπεξεργαστής είχε πυρηνική συχνότητα 2 MHz και ήταν εγγενώς ένας 8-bit πυρήνας επεξεργασίας. Σήμερα, οι συχνότητες ρολογιού των επεξεργαστών μετρώνται σε δισεκατομμύρια και είναι αρχιτεκτονικής πυρήνα 32-bit και 64-bit.
Μια CPU λαμβάνει δεδομένα που έχουν μεταβιβαστεί σε αυτήν από άλλες συσκευές συστήματος μαζί με εντολές. Στη συνέχεια, εκτελεί αυτές τις εντολές επάνω στα δεδομένα και εξάγει τα αποτελέσματα στις αντίστοιχες συσκευές για αφαίρεση και χρήση. Αυτή η φαινομενικά απλή διαδικασία είναι περίπλοκη στην υλοποίησή της καθώς εκτελείται δισεκατομμύρια φορές το δευτερόλεπτο επάνω σε πολλά δισεκατομμύρια bytes αξίας δεδομένων.
Οι CPUs διαφοροποιούνται συνήθως με βάση τις αντίστοιχες προδιαγραφές τους. Οι πιο σημαντικές πληροφορίες που απαιτούνται για να διακριθεί ένας επεξεργαστής από τον άλλο είναι πρώτα η αρχιτεκτονική του πυρήνα. Η αρχιτεκτονική του πυρήνα καθορίζει εάν η CPU είναι 32-bit ή 64-bit παραλλαγή. Επιπλέον, θα περιλαμβάνει τέτοιες προδιαγραφές όπως συχνότητα ρολογιού, επίπεδα cache και αντίστοιχα μεγέθη, έκδοση stepping και μέγεθος διαδικασίας κατασκευής.
Παραδοσιακά, έχουν υπάρξει μόνο δύο μεγάλοι υπερδυνάμεις στην αγορά των CPUs υπολογιστών. Η Intel Corporation ηγείται της αγοράς με ισχυρό, передови design και καινοτομία, ωθώντας ταχύτερες συχνότητες ρολογιού και ενσωματώνοντας προηγμένα υλικά όπως το Hafnium-based silicon CPU die. Η Advanced Micro Devices (AMD) ηγείται του τμήματος προϋπολογισμού και αξίας της αγοράς επεξεργαστών. Η AMD εστιάζει λιγότερο στο μάρκετινγκ και περισσότερο στην έρευνα για την παραγωγή ισχυρών επεξεργαστών χαμηλού κόστους.
Οι περιορισμοί της φυσικής περιορίζουν γρήγορα την ικανότητά μας να αυξήσουμε την απόδοση του επεξεργαστή χρησιμοποιώντας παραδοσιακές μεθόδους. Αυτοί οι περιορισμοί οδήγησαν σε πρόσφατη αλλαγή σχεδίασης από την απλή αύξηση της ταχύτητας και της cache μνήμης των πυρήνων CPU στην σχεδίαση αρχιτεκτονικών που περιλαμβάνουν πολλαπλούς πυρήνους επεξεργασίας σε ένα μεμονωμένο die. Αυτό το πολυπυρηνικό design επεξεργασίας οδηγεί σε μια πιο παράλληλη πλατφόρμα υπολογισμού, η οποία δείχνει υπόσχεση μεγάλων κερδών επεξεργασίας στο μέλλον.
Πνευματικά δικαιώματα © Γνώση Υπολογιστών Όλα τα δικαιώματα διατηρούνται.