Centralny procesor – cała głowa

Działanie dowolnego komputera jest zapewnione przez jedno małe urządzenie (chip), zwane procesorem centralnym. Jest to podłoże krzemowe z warstwami osadzonymi na nim, zawierające elementy konstrukcyjne: arytmetyczne urządzenie logiczne (do przetwarzania danych), urządzenie sterujące (do określania kolejności wykonania instrukcji), rejestry (do przechowywania danych), wewnętrzna pamięć podręczna (przyspieszenie wymiany z operacyjnym Pamięć), magistrala wewnętrzna (do przesyłania informacji między funkcjonalnymi częściami procesora) itp.

Centralny procesor, a raczej częstotliwość zegara, określa prędkość całego systemu. Częstotliwość zegara zapewnia synchronizację, tzn. Spójność poszczególnych bloków wewnątrz procesora i poza nią. W nowoczesnych procesorach do komputerów osobistych ta cecha jest jednostką gigaherc (GHz), co oznacza, że może wykonywać kilka miliardów operacji podstawowych w ciągu jednej sekundy. Ponadto główne cechy procesora obejmują głębokość bitową, ilość pamięci wewnętrznej pamięci podręcznej, liczbę rdzeni i gniazdo.

Aby zapewnić określoną wydajność komputera , należy najpierw wybrać odpowiedni procesor. Rozważ to urządzenie bardziej szczegółowo. Typy procesorów różnią się architekturą wewnętrzną, na przykład przydzielają rurociągi i superskalarne procesory. Pierwszy zwiększa wydajność, dzieląc proces wykonywania komend na oddzielne etapy, podczas gdy procesor jednocześnie przetwarza kilka poleceń jednocześnie na różnych etapach. Im więcej etapów na przenośniku, tym szybciej zegar, a tym samym wydajność. Ale tylko w rozsądnych granicach.

Nadszystkie procesory, wykorzystujące kilka rdzeni obliczeniowych, mogą równolegle realizować program, ale wymaga to oprogramowania, które dzieli kod na odrębne strumienie, które można wykonać równolegle. W takim przypadku obecność na przykład dwóch rdzeni wewnątrz procesora nie gwarantuje podwojenia wydajności, ponieważ Nie każdy program jest w stanie włamać się na dwa równe strumienie, nie wspominając o czterech lub ośmiu wątkach.

CPU jest nazywany tak dlatego, że jest głównym urządzeniem komputerowym, ale nie tylko. Ponadto istnieją sterowniki różnych urządzeń i interfejsów w systemie, jak również procesory do przetwarzania wideo, audio, itp.

Początkowo komputer został pomyślany i stworzony wyłącznie jako urządzenie do obliczania, więc centralny procesor "odpowiedział" na wszystkie procesy w systemie: dane wejściowe , przetwarzanie (przekształcenia matematyczne), dane wyjściowe. Teraz użytkownicy są coraz częściej dostrojeni do innych rodzajów informacji, takich jak tekst, grafika, wideo, dźwięk. Dlatego centralny procesor stopniowo tracił wszechogarniającą strefę wpływów, która należała tylko do niego i współodpowiedzialność z innymi urządzeniami komputerowymi.