Опубликовано 3 комментария

Центральный процессор как главное исполнительное устройство вычислительной техники

Центральный процессор (CPU) является главным исполнительным устройством вычислительной техники, который выполняет инструкции заложенных компьютерных программ. Центральный процессор представляет собой электронную схему которая выполняет арифметические и логические алгоритмы обработки информации.

Исполнительные устройства в виде центрального процессора появились в середине XX века. Изначально они представляли собой громоздкую аналоговую аппаратуру, которая могла по размерам превышать современный автомобиль.  Сегодня CPU не превышает размеры спичечного коробка и выполняет огромное количество задач с феноменальной скоростью.

Центральные процессоры являются сложными устройствами, которые могут производить очень немногие компании по всему миру. В его схему встроен набор основных операций, который принято называть набором инструкций. Они могут включать в себя сложение/вычитание, сравнение, умножение или деление чисел. Каждая инструкция представлена уникальной комбинацией битов, которая известна как операционный код выполняемый в определенной последовательности.

Перед рассмотрением принципа работы, стоит начать с того, что в процессор заложено определенное количество инструкций. Они вызываются в определенной последовательности с помощью блока генерации адресов (AGU) в зависимости от ситуации. Перед обработкой инструкций центральный процессор расшифровывает код через двоичный декодер и преобразует его в управляющие сигналы. Конкретная математическая операция для каждой инструкции выполняется комбинационной логической схемой внутри CPU. Ее (схему) иногда называют арифметическо-логическим устройством, которая извлекает из памяти инструкцию, осуществляет вычисление и записывает результат обратно в память. Весь этот процесс контролируется и регулируется блоком управления центрального процессора (CU). Кроме всего вышеперечисленного у многих микропроцессоров имеется блок управления памятью (MMU). Его задача состоит в переводе логических в физические адреса оперативной памяти.  Этот блок наиболее характерен для мобильных устройств(смартфонов и планшетов) и персональных компьютеров.

Следует понимать, что данная информация представляется обобщенной и является каплей в море общего принципа работы центрального процессора. Сегодня центральный процессор принято называть «ядром». Если на одной плате присутствует несколько таких устройств, то процессор называется многоядерным. Производительность процессора зависит от множества параметров. В число основных входит тактовая частота, количество инструкций выполняемых процессором в секунду, количество ядер, иерархии памяти и количество потоков. Все эти параметры необходимо рассматривать отдельно, так как каждый из них влияет на производительность в той или иной степени. Пользователь не может наблюдать за тем как работает процессор, так как все основополагающие функции выполняет операционная система. Для проверки производительности процессора используются специализированное программное обеспечение, которое тестирует все основные параметры.

3 комментария к “Центральный процессор как главное исполнительное устройство вычислительной техники

  1. Процессоры выпускает много компаний просто у нас продаются Intel и AMD

  2. Лучше бы про производительность больше отметили, чем вот это вот все!

  3. В ЦП главное количество ядер и тактовая частота, так как каждое ядро увеличивает производительность на 30%

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *