Определение процессора

Процессор или «микропроцессор» — это небольшой чип, который находится в компьютерах и других электронных устройствах. Его основная задача — получать ввод и обеспечивать соответствующий вывод. Хотя это может показаться простой задачей, современные процессоры могут обрабатывать триллионы вычислений в секунду.

Центральный процессор компьютера также известен как ЦП или «центральный процессор». Этот процессор обрабатывает все основные системные инструкции, такие как обработка ввода с помощью мыши и клавиатуры и запуск приложений. Большинство настольных компьютеров содержат ЦП, разработанный Intel или AMD, оба из которых используют архитектуру процессора x86. Мобильные устройства, такие как ноутбуки и планшеты, могут использовать процессоры Intel и AMD, но также могут использовать определенные мобильные процессоры, разработанные такими компаниями, как ARM или Apple.

Современные процессоры часто включают несколько процессорных ядер, которые работают вместе обрабатывать инструкции. Хотя эти «ядра» содержатся в одном физическом блоке, на самом деле они являются отдельными процессорами. Фактически, если вы просматриваете производительность своего компьютера с помощью утилиты системного мониторинга, такой как Диспетчер задач Windows (Windows) или Activity Monitor (Mac OS X), вы увидите отдельные графики для каждого процессора. Процессоры с двумя ядрами называются двухъядерными, а с четырьмя ядрами — четырехъядерными. Некоторые высокопроизводительные рабочие станции содержат несколько процессоров с несколькими ядрами, что позволяет одной машине иметь восемь, двенадцать или даже больше ядер обработки.

Помимо центрального процессора, большинство настольных и портативных компьютеров также включают графический процессор. Этот процессор специально разработан для рендеринга графики, выводимой на монитор. Настольные компьютеры часто имеют видеокарту с графическим процессором, в то время как мобильные устройства обычно содержат графический чип, встроенный в материнскую плату. Используя отдельные процессоры для обработки системы и графики, компьютеры могут более эффективно обрабатывать приложения с большим количеством графики.

Содержание

processor (CPU)
Основные элементы процессора
Операции ЦП
Компоненты и то, как ЦП работают
Типы
Продолжить чтение о процессоре (ЦП)

processor (CPU)

Определение

Процессор (ЦП) — это логическая схема, которая реагирует на основные инструкции, управляющие компьютером, и обрабатывает их. ЦП считается основным и наиболее важным чипом интегральной схемы (ИС) в компьютере, поскольку он отвечает за интерпретацию большинства команд компьютера.. ЦП будут выполнять большинство основных арифметических, логических операций и операций ввода-вывода, а также распределять команды для других микросхем и компонентов, работающих на компьютере.

Термин процессор используется взаимозаменяемо с термином центральный процессор (ЦП), хотя, строго говоря, ЦП — не единственный процессор в компьютере. Графический процессор (графический процессор) является наиболее ярким примером, но жесткий диск и другие устройства в компьютере также выполняют некоторую обработку независимо. Тем не менее, термин процессор обычно означает процессор.

Процессоры можно найти в ПК, смартфонах, планшетах и других компьютерах. Двумя основными конкурентами на рынке процессоров являются Intel и AMD.

Основные элементы процессора

Основные элементы процессора включают:

Арифметико-логический блок (ALU), который выполняет арифметические и логические операции над операндами в командах.
Блок с плавающей запятой (FPU), также известный как математический сопроцессор или числовой сопроцессор, специализированный сопроцессор, который управляет числами быстрее, чем это может сделать базовая схема микропроцессора.
Регистры, в которых хранятся инструкции и другие данные. Регистры поставляют операнды для ALU и хранят результаты операций.
Кэш-память L1 и L2. Их включение в ЦП экономит время по сравнению с необходимостью получать данные из оперативной памяти (ОЗУ).

Операции ЦП

Четыре основные функции процессора — это выборка, декодирование, выполнение и обратная запись.

Fetch- это операция, которая получает инструкции из программной памяти из системного ОЗУ.
Decode — это место, где команда преобразуется, чтобы понять, какие другие части ЦП необходимы для продолжения операции. Это выполняется декодером инструкций.
Execute — это место, где выполняется операция. Каждая необходимая часть ЦП активируется для выполнения инструкций.

Компоненты и то, как ЦП работают

Основными компонентами ЦП являются АЛУ, регистры и блок управления. Основные функции ALU и регистра обозначены в приведенных выше «основных элементах секции процессора». Блок управления — это то, что выполняет выборку и выполнение инструкций.

Процессор в персональном компьютере или встроенный в небольшие устройства часто называют микропроцессором. Этот термин означает, что элементы процессора содержатся в одной микросхеме IC. Некоторые компьютеры будут работать с многоядерным процессором — микросхемой, содержащей более одного процессора. ЦП обычно представляет собой небольшое устройство с контактами вниз на материнской плате. ЦП также можно прикрепить к материнской плате с радиатором и вентилятором для отвода тепла..

Типы

Большинство современных процессоров многоядерные, что означает, что ИС содержит два или более процессора для повышения производительности, снижения энергопотребления и более эффективной одновременной обработки нескольких задач (s ee: параллельная обработка). Многоядерные конфигурации аналогичны установке нескольких отдельных процессоров на одном компьютере, но поскольку процессоры фактически подключены к одному и тому же разъему, соединение между ними происходит быстрее.

Большинство компьютеров могут иметь до двух-четырех ядер; однако это число может увеличиться, например, до 12 ядер. Если ЦП может обрабатывать только один набор инструкций за один раз, то он считается одноядерным процессором. Если ЦП может обрабатывать два набора инструкций одновременно, он называется двухъядерным процессором; четыре набора будут считаться четырехъядерным процессором. Чем больше ядер, тем больше инструкций может обрабатывать компьютер за раз.

Некоторые процессоры используют многопоточность, при которой используются виртуализированные ядра процессора. Виртуализированные ядра процессора называются vCPU. Они не так мощны, как физические ядра, но могут использоваться для повышения производительности виртуальных машин (ВМ). Однако добавление ненужных виртуальных ЦП может повредить коэффициенты консолидации, поэтому на физическое ядро должно приходиться около четырех-шести виртуальных ЦП.