Apakah dan apakah mikropemproses atau cpu?

Juga dikenali sebagai CPU atau unit pemprosesan pusat, mikropemproses adalah enjin pengkomputeran lengkap yang dihasilkan pada cip silikon tunggal. Ia juga dikenali sebagai jantung mana-mana komputer biasa, sama ada mesin desktop, pelayan atau komputer riba.

Adakah anda ingin mengetahui lebih lanjut mengenainya? Jangan terlepas artikel menarik kami!

Indeks kandungan

Apakah mikropemproses?

Sesungguhnya mikropemproses yang anda gunakan pada komputer anda ialah Pentium, AMD Ryzen atau salah satu generasi Intel Core i3, i5, i7 atau i9. Ini adalah pemproses yang paling popular… tetapi mereka benar-benar semua melakukan "kira-kira sama" (saya biarkan dalam sebut harga, kerana ada teknologi yang membezakannya) dan dengan cara yang sama.

Mikropemproses pertama ialah Intel 4004, yang diperkenalkan pada tahun 1971. Ia tidak begitu kuat, kerana semua yang boleh dilakukan adalah menambah dan tolak, dan hanya boleh melakukannya pada 4 bit pada satu masa. Tetapi sangat mengagumkan bahawa semuanya ada di cip.

Mikropemproses biasanya ditempatkan melalui soket khusus pada papan induk komputer; dan yang ditambah, untuk operasi yang stabil dan betul, sistem penyejukan, yang termasuk sink haba dan peminat, yang bertanggungjawab untuk menghapuskan semua haba berlebihan yang haba menyerap menyerap.

Di antara kapsul mikropemproses dan heatsink, pes haba biasanya digunakan untuk membuat kekonduksian haba lebih berkesan. Di samping itu, terdapat kaedah lain yang lebih moden dan lebih cekap di pasaran, seperti penyejukan cecair atau penggunaan sel peltier untuk penyejukan yang lebih besar, walaupun amalan ini digunakan hampir semata-mata untuk overclocking.

Apakah mikropemproses untuk?

Mikropemproses adalah komponen yang melaksanakan arahan dan tugas yang terlibat dalam pemprosesan komputer dan merupakan "enjin" yang bermula apabila anda menghidupkan komputer. Dalam sistem komputer, mikropemproses adalah unit pusat yang melaksanakan dan menguruskan arahan logik yang dihantar kepadanya.

Mikropemproses direka untuk melakukan operasi biasa seperti menambah, menolak, membahagikan, membiak, interprocess dan komunikasi peranti, input, pengurusan output dan banyak lagi.

Ia terdiri daripada litar bersepadu yang mengandungi ribuan transistor, bergantung kepada kuasa peralatan.

Microprocessors biasanya diklasifikasikan mengikut bilangan arahan yang boleh diproses pada masa tertentu, frekuensi jam diukur dalam megahertz, dan bilangan bit yang digunakan setiap arahan.

Mikropemproses direka untuk melakukan operasi aritmetik dan logik yang menggunakan kawasan pengekalan nombor kecil yang dipanggil daftar.

Apabila komputer anda dihidupkan, mikropemproses menerima arahan sistem input / output asas (BIOS) pertama yang datang dengan komputer sebagai sebahagian daripada ingatannya.

Selepas itu, BIOS, atau sistem operasi yang dimuatkan oleh BIOS ke dalam memori komputer, "memacu" mikropemproses, memerintahkan untuk melakukannya. Mikropemproses menerima data binari sebagai input dan menyediakan output selepas pemprosesan, mengikut arahan yang disimpan dalam memori.

Apa itu Chip?

Cip juga dikenali sebagai litar bersepadu. Biasanya silikon yang kecil dan tipis di mana transistor yang membentuk mikropemproses telah terukir.

Cip boleh sebesar satu inci pada satu sisi dan boleh memegang puluhan juta transistor. Pemproses paling mudah boleh terdiri daripada beberapa ribu transistor yang terukir pada cip beberapa milimeter persegi.

Bagaimanakah kerja mikropemproses?

Imej dari wikipedia

Pemproses adalah otak komputer yang pada asasnya terdiri daripada unit aritmetik dan logik (ALU), unit kawalan, dan matriks pendaftaran.

Seperti namanya, ALU melakukan semua operasi aritmetik dan logik pada data yang diterima dari memori atau peranti input.

Matriks pendaftaran terdiri daripada siri daftar seperti akumulator (A), B, C, D, dan sebagainya, yang bertindak sebagai lokasi sementara bagi memori akses cepat untuk memproses data.

Untuk bahagiannya, unit kawalan menguruskan aliran arahan dan data sepanjang sistem.

Jadi pada dasarnya, mikropemproses mengambil input dari peranti yang disambungkan, memprosesnya mengikut arahan yang diberikan dalam ingatan, dan menghasilkan output.

Kelebihan mikropemproses

• Kos rendah : mikropemproses boleh didapati dengan kos rendah kerana teknologi litar bersepadu. Yang mengurangkan kos sistem komputer. Kelajuan tinggi : Cip mikropemproses boleh bekerja dengan kelajuan tinggi berkat teknologi yang digunakan di dalamnya. Ia mampu melaksanakan berjuta-juta arahan sesaat. Saiz kecil : Oleh kerana teknologi integrasi skala besar dan ultra-besar, mikropemproses dihasilkan dengan saiz permukaan yang sangat berkurang. Ini akan mengurangkan saiz keseluruhan sistem komputer. Serbaguna : Mikropemproses adalah sangat serba boleh, cip yang sama boleh digunakan untuk beberapa aplikasi dengan hanya menukar program (arahan yang disimpan dalam ingatan). Penggunaan Kuasa Rendah : Mikropemproses biasanya dibuat menggunakan teknologi semikonduktor oksida logam pelengkap (CMOS), di mana MOSFETs (transistor kesan bidang medan oksida-semikonduktor) berfungsi dalam mod tepu dan pemotongan. Oleh itu, penggunaan kuasa sangat rendah.

KAMI MEREKOMENDASIKAN ANDA Apa itu Vcore dan bagaimana anda boleh menyesuaikannya untuk mengurangkan penggunaan pemproses

• Kurang penjanaan haba : Berbanding dengan peranti tiub vakum (injap thermo-ionik), peranti semikonduktor tidak memancarkan haba yang banyak. Boleh dipercayai : Mikropemproses sangat boleh dipercayai, dan kadar kegagalan lebih rendah kerana teknologi semikonduktor digunakan. Mudah Alih : Peranti komputer atau sistem yang dibuat daripada mikropemproses boleh dibuat mudah alih kerana saiznya yang kecil dan penggunaan kuasa yang rendah.

Istilah umum yang digunakan dalam mikropemproses

Untuk memahami bagaimana mikropemproses berfungsi, sangat berguna untuk melihat ke dalam dan belajar tentang logik yang digunakan untuk membuat satu. Dalam proses ini, anda juga boleh belajar tentang bahasa asli mikropemproses dan banyak perkara yang dapat dilakukan oleh jurutera untuk meningkatkan kelajuan pemproses.

Berikut adalah beberapa istilah biasa yang digunakan dalam bidang mikropemproses:

Bas itu

Bas adalah satu set konduktor yang bertujuan untuk menghantar data, alamat atau maklumat kawalan ke unsur-unsur yang berbeza dari mikropemproses. Biasanya, mikropemproses akan mempunyai 3 jenis bas: Bas Data, Bas Kawalan dan Bus Alamat. Pemproses 8 bit akan menggunakan bas lebar 8 bit.

Arahan ditetapkan

Set instruksi adalah kumpulan arahan yang boleh difahami oleh mikropemproses. Set instruksi ialah antara muka antara perkakasan dan perisian. Arahan mengarahkan pemproses untuk mengubah transistor yang berkaitan untuk melakukan beberapa pemprosesan data. Sebagai contoh ADD A, B; digunakan untuk menambah dua nombor yang disimpan dalam daftar A dan B.

Panjang perkataan

Panjang kata adalah bilangan bit pada bas data dalaman pemproses, atau bilangan bit yang boleh diproses oleh pemproses pada satu masa.

Sebagai contoh, pemproses 8-bit akan mempunyai bas data 8-bit, 8-bit register, dan akan memproses 8 bit pada satu masa. Untuk melaksanakan operasi bit yang lebih tinggi (32 atau 16 bit), anda akan membahagikannya ke dalam satu siri operasi 8 bit.

Memori cache

Cache adalah memori akses rawak yang dibina ke dalam pemproses. Dengan cara ini, pemproses boleh mengakses data dalam memori cache dengan lebih cepat daripada dengan RAM biasa. Juga dikenali sebagai "memori CPU." Cache digunakan untuk menyimpan data atau arahan yang sering dirujuk oleh perisian atau program semasa operasi. Ini akan meningkatkan kelajuan keseluruhan operasi.

Kekerapan jam

Mikropemproses menggunakan isyarat jam untuk mengawal kelajuan di mana arahan dilaksanakan, menyegerakkan komponen dalaman lain, dan mengawal pemindahan data di antara mereka. Oleh itu, kelajuan jam merujuk kepada kelajuan di mana mikropemproses melaksanakan arahan. Umumnya, ia diukur dalam hertz dan dinyatakan dalam megahertz (MHz), gigahertz (GHz), dan lain-lain.

Klasifikasi mikropemproses

Mikropemproses boleh dikelaskan seperti berikut:

Panjang perkataan

Berdasarkan panjang perkataan pemproses, kita boleh mempunyai pemproses 8-bit, 16-bit, 32-bit, dan 64-bit.

RISC - Set Arahan Dikurangkan

RISC adalah sejenis seni bina mikropemproses yang menggunakan set arahan arahan yang kecil, umum, sangat dioptimumkan, dan bukan satu set instruksi yang lebih khusus seperti yang terdapat dalam komponen lain.

KAMI MEREKOMENDASIKAN ANDA Bagaimana untuk menyemak suhu pemproses

RISC menawarkan prestasi tinggi berbanding seni bina CISC yang bertentangan. Dalam pemproses, pelaksanaan setiap arahan memerlukan litar khas untuk memuat dan memproses data. Oleh itu, dengan mengurangkan arahan, pemproses akan menggunakan litar mudah dan operasi lebih cepat.

Mikropemproses ini mempunyai:

• Set arahan ringkas Program yang lebih besar Terdiri daripada sejumlah besar daftar Litar pemproses mudah Litar pemproses mudah (bilangan transistor yang kecil) Penggunaan lebih banyak RAM Panjang arahan tetap Cara menangani mudah Biasanya menetapkan bilangan kitaran jam untuk melaksanakan arahan

CISC - Set Arahan Kompleks

CISC ialah seni bina mikropemproses yang menentang RISC. Ia dilakukan untuk mengurangkan bilangan arahan setiap program, mengabaikan bilangan kitaran setiap arahan. Dengan cara ini, arahan rumit ditukar terus ke perkakasan, yang menjadikan prosesor lebih kompleks dan perlahan untuk beroperasi.

Seni bina ini direka untuk mengurangkan kos memori, mengurangkan tempoh program.

Mikropemproses ini mempunyai:

• Arahan Kompleks yang ditetapkan Program terkecil Bilangan kurang daftar Litar pemproses yang kompleks (lebih banyak transistor) Penggunaan kecil RAM Pembolehubah panjang yang boleh ubah Pelbagai mod menangani Warna nombor kitaran jam bagi setiap arahan

Pemproses khas

Terdapat beberapa pemproses yang direka untuk mengendalikan beberapa fungsi tertentu:

• DSP (Pemproses Isyarat Digital) Coprocessors: pemproses yang digunakan bersama dengan pemproses utama (matematik coprocessor 8087 yang digunakan dengan 8086) pemproses I / OTransputer: mikropemproses dengan memori tempatannya sendiri

KAMI MEREKOMENDASIKAN ANDA Yang pemproses untuk memilih PC baru saya?

Akhir sekali, mikropemproses adalah unit terpenting dalam sistem komputer dan bertanggungjawab untuk memproses set arahan dan proses yang unik, oleh itu, adalah penting untuk menganalisis yang merupakan mikropemproses terbaik hari ini untuk membuat pilihan yang baik. Butiran-butiran yang telah kami komen adalah pemproses, tetapi asas untuk memahami bagaimana pemproses 20 - 30 tahun yang lalu berfungsi. Kini terdapat lebih banyak lagi ciri, yang kami menjemput anda untuk menyiasat. Apa yang anda fikirkan tentang artikel kami? Kami menantikan komen anda!