Zamonaviy kompyuter protsessorining dizayni haqida malumot

Zamonaviy protsessorlar kichkina to’rtburchaklar shaklida bo’lib, ular kremniy vafli bilan ifodalanadi. Gofretning o’zi maxsus plastmassa yoki seramika korpus bilan himoyalangan. Himoya ostida barcha asosiy sxemalar mavjud, ular tufayli va CPUning to’liq ishlashi amalga oshirildi. Agar tashqi ko’rinish bilan hamma narsa juda oddiy bo’lsa, unda elektronning o’zi va protsessor qanday tartibga solingan? Keling, buni batafsilroq ko’rib chiqaylik.

Kompyuter protsessori qanday ishlaydi

CPU oz sonli turli xil elementlardan tashkil topgan. Ularning har biri o’z harakatlarini amalga oshiradi, ma’lumotlarni uzatish va boshqarish sodir bo’ladi. Oddiy foydalanuvchilar protsessorlarni soat chastotasi, kesh xotirasi hajmi va yadrolari bilan farqlash uchun ishlatiladi. Ammo bu ishonchli va tezkor ishlashni kafolatlaydigan yagona narsa emas. Har bir komponent alohida e’tiborga loyiqdir.

Arxitektura

CPU protsessorining ichki dizayni odatda har xil, har bir oilaning o’ziga xos xususiyatlari va funktsiyalari mavjud, bu uning arxitekturasi deb ataladi. CPU dizaynining namunasini quyidagi rasmda ko’rish mumkin.

Ammo ko’p odamlar protsessor arxitekturasini biroz boshqacha ma’noda o’ylashga odatlangan. Agar siz unga dasturlash nuqtai nazaridan qarasangiz, u ma’lum bir kodlar to’plamini bajarish qobiliyati bilan belgilanadi. Agar siz zamonaviy protsessor sotib olsangiz, ehtimol u x86 arxitekturasiga tegishli.

Shuningdek o’qing: Protsessorning bit chuqurligini qanday aniqlash mumkin

Yadro

CPU-ning asosiy qismi yadro deb ataladi, u barcha kerakli bloklarni o’z ichiga oladi va arifmetik va mantiqiy vazifalarni bajaradi. Agar siz quyidagi rasmga qarasangiz, har bir yadro funktsiyalari bloki qanday ko’rinishini ko’rishingiz mumkin:

1. Namuna olish uchun ko’rsatma moduli. Bu erda ko’rsatmalarni aniqlash ko’rsatmalar hisoblagichida ko’rsatilgan manzil bo’yicha amalga oshiriladi. Bir vaqtning o’zida ko’rsatmalarni o’qish soni to’g’ridan-to’g’ri o’rnatilgan dekodlash bloklari soniga bog’liq bo’lib, har bir soat tsiklini eng ko’p ko’rsatmalar bilan yuklashga yordam beradi.
2. O’tishni bashorat qiluvchi. ko’rsatmalar namuna olish blokining optimal ishlashi uchun javobgardir. Yadro quvurini yuklash bilan bajariladigan ko’rsatmalar ketma-ketligini aniqlang.
3. Kodni dekodlash. Yadroning bu qismi vazifalarni bajarish uchun ba’zi jarayonlarni aniqlash uchun javobgardir. Dekodlash vazifasining o’zi ko’rsatmaning o’lchamiga mos kelmasligi sababli juda murakkab. Yangi protsessorlarda bitta yadroda ushbu bloklarning bir nechtasi mavjud.
4. Ma’lumotlarni namuna olish modullari. Ular asosiy xotiradan yoki keshdan ma’lumot olishadi. Ular hozirgi vaqtda ko’rsatmalarning bajarilishi uchun zarur bo’lgan ma’lumotlarni namuna olishni amalga oshiradilar.
5. Boshqarish bloki. Ismning o’zi allaqachon ushbu komponentning ahamiyati haqida gapiradi. Asosiysi, bu eng muhim element, chunki u energiyani barcha bloklar o’rtasida taqsimlaydi va har bir harakatni o’z vaqtida bajarishga yordam beradi.
6. Natijalarni saqlash moduli. Ko’rsatma operativ xotirada ishlangandan so’ng yozish uchun mo’ljallangan. Saqlash manzili ishga tushirish vazifasida ko’rsatilgan.
7. Uzilishni boshqarish elementi. CPU to’xtatish xususiyati tufayli ko’p vazifalarni bajarishga qodir, bu sizga boshqa yo’riqnomaga o’tish orqali dasturning rivojlanishini to’xtatishga imkon beradi.
8. Yozuvlar. Bu erda ko’rsatmalarning vaqtinchalik natijalari saqlanadi, ushbu komponentni kichik tezkor operativ xotira deb atash mumkin. Ko’pincha ularning hajmi bir necha yuz baytdan oshmaydi.
9. Ko’rsatmalar hisoblagichi. Keyingi protsessor soat tsiklida chaqiriladigan ko’rsatmaning manzilini saqlaydi.

Tizim avtobusi.

Protsessorning tizim shinasi kompyuterni tashkil etuvchi qurilmalarni birlashtiradi. Faqatgina protsessor to’g’ridan-to’g’ri avtobusga ulanadi va boshqa qurilmalar turli xil tekshirgichlar orqali ulanadi. Avtobusning o’zida ko’plab signal liniyalari mavjud, ular orqali axborot uzatiladi. Har bir satrda boshqa ulangan kompyuter komponentlari bilan kontrollerlar orqali aloqa qilish uchun o’z protokoli mavjud. Avtobusning o’ziga xos chastotasi bor, shuning uchun bu chastota qancha yuqori bo’lsa, tizimning ulanish elementlari o’rtasida tezroq ma’lumot almashish amalga oshiriladi.

Kesh

Protsessorning ishlashi uning buyruqlar va ma’lumotlarni xotiradan iloji boricha tezroq olish qobiliyatiga bog’liq. Kesh xotirasi vaqtincha bufer vazifasini bajarib, protsessordan operativ xotiraga yoki aksincha ma’lumotlarni uzatishni ta’minlash uchun vaqtni qisqartiradi.

Keshning asosiy xarakteristikasi uning darajalar bo’yicha farqlanishidir. Agar u baland bo’lsa, demak, xotira sekinroq va hajmliroq bo’ladi. Eng tezkor va eng kichik xotira birinchi daraja deb hisoblanadi. Ushbu elementning ishlash printsipi juda oddiy — protsessor RAMdan ma’lumotlarni o’qiydi va istalgan darajadagi keshga joylashtiradi, shu bilan uzoq vaqtdan beri yaqinlashib kelayotgan ma’lumotlarni o’chirib tashlaydi. Agar protsessor yana ushbu ma’lumotga muhtoj bo’lsa, vaqtinchalik bufer tufayli uni tezroq oladi.

Soket (vilka).

CPU o’z rozetkasiga (rozetka yoki uyaga) ega bo’lganligi sababli, uni buzsa yoki kompyuteringizni yangilasa, uni osongina almashtirishingiz mumkin. Soket bo’lmasa, protsessor anakartga lehimlangan bo’lib, keyinchalik uni ta’mirlash yoki almashtirishni qiyinlashtiradi. Shuni ta’kidlash kerakki, har bir soket faqat maxsus protsessorlarni o’rnatish uchun mo’ljallangan.

Ko’pincha, foydalanuvchilar bexosdan mos kelmaydigan protsessor va anakartni sotib olib, qo’shimcha muammolarni keltirib chiqaradi.

Lea tambien:
Kompyuteringiz uchun protsessorni qanday tanlash kerak
Kompyuteringiz uchun anakartni tanlash

Asosiy video

Video yadrosi protsessor tarkibiga kiritish orqali protsessor grafik karta kabi ishlaydi. Albatta, bu video karta kabi kuchli emas, lekin agar siz murakkab bo’lmagan vazifalar uchun protsessor sotib olmoqchi bo’lsangiz, grafik kartasiz bajarishingiz mumkin. Integratsiyalangan video yadrosi arzon noutbuklar va ish stollarida eng yaxshisidir.

Ushbu maqolada biz protsessor nimadan iboratligini, har bir elementning roli, ahamiyati va boshqa elementlarga bog’liqligini batafsil tahlil qilamiz. Umid qilamizki, bu ma’lumotlar foydali bo’ldi va siz CPUlar dunyosidan siz uchun yangi va qiziqarli narsalarni bilib oldingiz.

Ushbu maqola sizga yordam berdimi?