Dispozitiv de procesor, cum funcționează în realitate

În lumea de astăzi a procesorului tehnologiei de calculator este unul dintre locurile de bază. Unitatea centrală de procesare - un high-tech și dispozitiv foarte sofisticat, care include toate avansurile care au loc în domeniul tehnicii de calcul, precum și în zonele adiacente acesteia.

Dispozitiv de procesor simplificat arată astfel:

Baza nucleului (una sau mai multe). Ei sunt responsabili pentru respectarea tuturor reglementărilor de încredere;

Există mai multe niveluri de memorie cache (de obicei, două sau trei), prin care se accelerează procesorul de interacțiune și RAM;

controler de memorie RAM;

Controler sistem de magistrală (QPI, HT, DMI, etc).;

Dispozitiv de comandă Procesor caracterizat prin următorii parametri:

Tip microarhitecturii;

Frecvența de ceas ;

Nivelurile de memorie cache;

Cantitatea de memorie cache;

Tipul și viteza de magistrala de sistem;

Dimensiunea cuvintelor prelucrate;

controler de memorie integrat (poate fi);

Tip RAM garantate;

Volumul de adrese de memorie;

Chip - ul grafic integrat (grafica integrata nu este mai puțin frecvente până în prezent și servește mai degrabă ca un supliment la mai puternică placă discretă, cu toate că dispozitivul procesor vă permite să utilizați soluții destul de puternice, integrate);

Cantitatea de energie electrică consumată.

Procesorul și caracteristicile sale

core CPU - literalmente inima lui, care conține unități funcționale implicate în executarea logicii și sarcini aritmetice. Kernel lucru, după cum urmează:

regăsire bloc este verificată pentru prezența de întreruperi. Găsiți întreruperi similare, au intrat în stivă. contorul de program primește adresa de la echipa de tratare a întreruperii. Când ați terminat cu funcțiile de lucru ale întrerupere, datele prinse în stivă sunt restaurate. Mai departe de instrucțiuni este citită de la unitatea de adrese de instrucțiuni de eșantionare. Prin urmare, este citit din memoria RAM sau memoria cache, atunci datele sunt trimise la unitatea de decodare. Acum decodarea comenzile primite sunt apoi transmise către unitatea de eșantionare a datelor. Acolo, datele sunt citite din RAM sau a memoriei cache și transferat la planificator, care determină ce unitate ar trebui să efectueze operația, atunci datele sunt furnizate la acesta. Unitatea de comandă Instrucțiunile execută comenzile primite și transmite rezultatul blocului pentru a salva rezultatele.

Acest ciclu se numește un proces, iar comenzile executate în mod constant sunt de program. Pentru rata la care o etapă a ciclului în altul, corespunde cu frecvența de ceas și în timp, orificiul de evacuare pentru etapa ciclului de lucru, dispozitivul de procesor este responsabilă, sau mai degrabă nucleul său.

Există mai multe modalități prin care vă puteți îmbunătăți performanța procesorului. Pentru a face acest lucru, aveți nevoie pentru a ridica nivelul de ceas, care are anumite limitări. Creșterea frecvenței ceasului va crește cu siguranță, consumul de energie și, în consecință, temperatura, iar acest lucru duce la o scădere a stabilității globale a unității procesorului.

Pentru a evita necesitatea de a crește frecvența de ceas, producătorii au decis să meargă în altă parte, venind cu o varietate de soluții arhitecturale. O astfel de soluție este pipeline, a cărei esență este că fiecare instrucțiune de procesare executate alternativ furnizate tuturor blocurilor de nucleu, care se realizează acțiunii. Astfel, atunci când întregul instrucțiuni audio majoritatea blocurilor va fi în modul inactiv. Astfel, toate procesoarele moderne funcționează în felul următor: a face o singură operație, ei trece imediat la altul, reducând timpii morți la un nivel minim și creșterea eficienței prin cât mai mult posibil. Desigur, în mod ideal, se pare ca în cazul în care dispozitivul procesor funcționează întotdeauna cu o eficiență de 100%, dar nu se întâmplă din cauza faptului că au existat echipa inconsistente.