Procesor uređaja, kako to zapravo funkcionira

U suvremenom svijetu računalne tehnologije, procesor zauzima jedno od najvažnijih mjesta. Središnji procesor je high-tech i vrlo složen uređaj koji uključuje sva dostignuća koja se pojavljuju na području računalne tehnologije, kao i na područjima koja se nalaze uz nju.

Jednostavniji procesor uređaja izgleda ovako:

Jezgra je jezgra (jedna ili više). Oni su odgovorni za obavljanje svih pouzdanih uputa;

Postoji nekoliko razina cache memorije (obično dva ili tri), zbog čega se procesor-RAM interakcija ubrzava;

RAM kontrolera;

kontrolor sustavnog sabirnice (QPI, HT, DMI, itd.);

Uređaj za upravljanje procesorom karakteriziraju sljedeći parametri:

Vrsta mikroarhitekture;

Frekvencija sata;

Razine cache memorije;

Količina cache memorije;

Vrsta i brzina sabirnice sustava;

Veličina riječi koje se obrađuju;

Ugrađeni kontrolor memorije (možda neće biti);

Vrsta RAM-a podržana;

Količina memorije adrese;

Prisutnost izgrađenog grafičkog čipa (integrirana grafička kartica Danas nije neuobičajeno, a djeluje više kao dodatak moćnijim, diskretnim karticama, iako uređaj procesora omogućuje korištenje vrlo snažnih ugrađenih rješenja);

Količina potrošene električne energije.

Procesor i njegove karakteristike

Jezgra procesora doslovno je svoje srce, koja sadrži funkcionalne blokove koji obavljaju logičke i aritmetičke zadatke. Jezgri rade na sljedeći način:

Okvir za uzorkovanje provjerava se za prekid. Otkrivajući takve prekide, stavljaju se na stog. Naredba brojač prima adresu s naredbom rukovatelja prekida. Kada su prekidne funkcije dovršene, podaci na snopu se vraćaju. Zatim se iz bloka uzorkovanja čita adresa instrukcije. Stoga se javlja čitanje iz memorije RAM-a ili cache memorije, nakon čega se podaci šalju jedinici za dekodiranje. Sada se primljene naredbe dešifriraju, nakon čega se podaci prenose u okvir za uzorkovanje. Tu se podaci očitavaju memorijom RAM-a ili cache memorije i prenose se na raspored, gdje se određuje koja blokira operaciju, nakon čega podaci stižu upravo tamo. Upravljačka jedinica upute izvršavaju primljene naredbe i prolaze rezultat u blok za spremanje rezultata.

Takav ciklus naziva se procesom, a naredbe koje se izvršavaju u slijedu su program. Brzina kojom jedna faza ciklusa prelazi na drugu, odgovara frekvenciji sata i za vrijeme namijenjeno za rad ciklusa ciklusa, odgovoran je sam procesor, odnosno njegova jezgra.

Postoji nekoliko načina na koje možete poboljšati performanse procesora. Da biste to učinili, trebate podići frekvenciju sata, koja ima određena ograničenja. Povećanje frekvencije sata svakako povećava potrošnju energije, a time i temperaturu, što dovodi do smanjenja ukupne stabilnosti procesora uređaja.

Da bi se izbjegla potreba za povećanjem frekvencije sata, proizvođači su odlučili ići na drugi način, dolazeći s različitim arhitektonskim rješenjima. Jedno takvo rješenje je cjevovod, čija je bitna činjenica da svaka naredba koju izvršava procesor ide na sve blokove kernela, gdje se izvode neke od radnji. Dakle, kada se izvede samo jedna naredba, većina blokova će biti u stanju mirovanja. Dakle, svi moderni procesori rade ovako: nakon izvođenja jedne operacije, odmah idu na drugi, smanjujući vrijeme mirovanja na minimum i povećavajući učinkovitost što je više moguće. Naravno, idealno, izgleda da uređaj za procesore uvijek funkcionira s 100% učinkovitosti, ali to se ne događa jer su naredbe nedosljedne.