Қазіргі заманғы процессорлар кішкентай тіктөртбұрыштың пішініне ие, ол кремний пластинасы түрінде ұсынылған. Пластинаның өзі пластиктен немесе керамикадан жасалған арнайы корпуспен қорғалған. Барлық негізгі тізбектер қорғалған, олардың арқасында процессордың толыққанды жұмысы жүзеге асырылады. Егер бәрі сыртқы келбетімен өте қарапайым болса, онда схеманың өзі және процессор қалай орналасады? Мұны толығырақ қарастырайық.
Компьютердің процессоры қалай жұмыс істейді
CPU әр түрлі элементтердің аз санынан тұрады. Олардың әрқайсысы өз әрекетін орындайды, деректер мен басқару беріледі. Кәдімгі пайдаланушылар процессорларды сағат жиілігі, кэш өлшемі және ядросы бойынша ажыратуға дағдыланған. Бірақ бұл сенімді және жылдам жұмысын қамтамасыз ететін барлық нәрсе емес. Әр компонентке ерекше назар аударған жөн.
Сәулет
Процессордың ішкі дизайны көбінесе бір-бірінен ерекшеленеді, әр отбасының өзіндік қасиеттері мен функциялары бар - бұл оның сәулеті деп аталады. Төмендегі суреттен көруге болатын процессор дизайнының мысалы.
Бірақ көбісі процессор архитектурасы бойынша сәл өзгеше мағына білдіруге дағдыланған. Егер біз оны бағдарламалау тұрғысынан қарастыратын болсақ, онда ол белгілі бір кодтар жиынтығын орындау қабілетімен анықталады. Егер сіз заманауи процессорды сатып алсаңыз, онда бұл x86 архитектурасына қатысты болуы мүмкін.
Сондай-ақ қараңыз: процессордың сыйымдылығын анықтау
Ядро
CPU негізгі бөлігі ядро деп аталады, онда барлық қажетті блоктар бар, сонымен қатар логикалық және арифметикалық тапсырмалар орындалады. Төмендегі суретке қарасаңыз, ядроның әр функционалды блогы қандай болатынын анықтай аласыз:
- Нұсқаулық жүктеу модулі. Мұнда нұсқаулар нұсқаулық есептегіште көрсетілген мекен-жай бойынша танылады. Бір уақытта командаларды оқу саны орнатылған шифрлау қондырғыларының санына тікелей байланысты, бұл әр сағат циклін көптеген нұсқаулықтармен жүктеуге көмектеседі.
- Филиалды болжаушы нұсқаулық жүктеу қондырғысының оңтайлы жұмысына жауап береді. Ядролық құбырды жүктеу арқылы орындалатын командалардың реттілігін анықтайды.
- Декодтау модулі. Ядроның бұл бөлігі тапсырмаларды орындаудың белгілі бір процестерін анықтауға жауап береді. Декодтау тапсырмасының өзі нұсқаулықтың өзгермелі мөлшеріне байланысты өте күрделі. Ең жаңа процессорларда бір ядрода бірнеше осындай қондырғы болады.
- Деректерді іріктеу модульдері. Олар жедел жадтан немесе кэштен ақпарат алады. Олар дәл осы уақытта нұсқаулықтың орындалуы үшін қажет болатын деректерді іріктеуді жүзеге асырады.
- Басқару блогы. Атаудың өзі осы компоненттің маңыздылығы туралы айтады. Ядрода ол ең маңызды элемент болып табылады, өйткені ол энергияны барлық блоктардың арасында бөледі және әр әрекетті уақытында аяқтауға көмектеседі.
- Нәтижелерді сақтау модулі. Жадтағы нұсқаулық өңделгеннен кейін жазуға арналған. Сақтау мекенжайы жұмыс істеп тұрған тапсырмада көрсетілген.
- Үзілістермен жұмыс элементі. Процессор үзіліс функциясы арқасында бірден бірнеше тапсырманы орындай алады, бұл басқа бағдарламаға ауысып, бір бағдарламаның орындалуын тоқтатуға мүмкіндік береді.
- Тіркеушілер Нұсқаулықтардың уақытша нәтижелері осында сақталады, бұл компонентті шағын жедел жад деп атауға болады. Көбіне оның көлемі бірнеше жүз байттан аспайды.
- Команда есептегіші Ол келесі процессор цикліне қатысатын команданың адресін сақтайды.
Жүйелік шина
Жүйелік шинадағы CPU компьютерге қосылған құрылғылар. Тек ол оған тікелей байланысты, қалған элементтер түрлі контроллерлер арқылы қосылады. Автобустың өзінде ақпарат берілетін көптеген сигналдық желілер бар. Әрбір жолда компьютердің басқа қосылған компоненттерімен контроллер арқылы байланыс орнатылатын өзінің жеке протоколы бар. Автобустың өзіндік жиілігі бар, сәйкесінше, ол соғұрлым жоғары, жүйенің қосылатын элементтері арасында ақпарат алмасу жылдамырақ жүреді.
Кэш жады
Процессор жылдамдығы оның командалар мен деректерді жадтан мүмкіндігінше тез таңдау қабілетіне байланысты. Кэштің арқасында процессордың жедел жадына немесе керісінше жедел берілуін қамтамасыз ететін уақытша буфер рөлін атқаратындығына байланысты орындау уақыты қысқарады.
Кэштің негізгі сипаттамасы оның деңгейіндегі айырмашылық. Егер ол жоғары болса, онда жады баяу және көлемді болады. Бірінші деңгейдегі жад ең жылдам және ең аз деп саналады. Бұл элементтің жұмыс істеу принципі өте қарапайым - процессор оперативті жадыдан мәліметтерді оқиды және оны кез-келген деңгейде кэшке орналастырады, ал ұзақ уақыт бойы қол жетімді ақпаратты жойып жатыр. Егер процессор бұл ақпаратты қайтадан қажет етсе, ол уақытша буфердің арқасында тезірек алады.
Розетка
Процессордың өзіндік коннекторы бар (розетка немесе слот), сіз оны бұзып немесе компьютерді жаңартқан кезде оңай ауыстыра аласыз. Розеткасыз, процессорды аналық платаға жай дәнекерлеп, кейінгі жөндеу немесе ауыстыруды қиындатады. Мұнда назар аударған жөн - әр розетка тек белгілі бір процессорларды орнатуға арналған.
Көбіне қолданушылар үйлесімсіз процессор мен аналық картаны абайлап сатып алады, бұл қосымша қиындықтар тудырады.
Сондай-ақ оқыңыз:
Компьютерге арналған процессорды таңдау
Компьютерге арналған аналық тақтаны таңдаңыз
Бейне өзегі
Процессорға бейне ядросын енгізудің арқасында ол бейне карта ретінде әрекет етеді. Әрине, оны қуатымен салыстыруға болмайды, бірақ егер сіз қарапайым тапсырмалар үшін процессор сатып алсаңыз, онда сіз графикалық картасыз толықтай жасай аласыз. Ең бастысы, біріктірілген бейне ядро арзан ноутбуктер мен арзан компьютерлерде көрінеді.
Бұл мақалада біз процессордың неден тұратынын егжей-тегжейлі қарастырдық, әр элементтің рөлі, оның маңыздылығы және басқа элементтерге тәуелділігі туралы әңгімелестік. Бұл ақпарат пайдалы болды деп сенеміз және сіз CPU әлемінен өзіңіз үшін жаңа және қызықты нәрсе білдіңіз.
