Central processorenhed
Den centrale processorenhed (CPU) er en chip, der fungerer som computerens hjerner. Den er lavet af transistorer - faktisk millioner af transistorer. Mikroprocessorer er kredsløbet, der omgiver CPU'en. Mikroprocessoren er mere end CPU'en. Den indeholder andre processorer, for eksempel grafikprocessorenheden. Lydkort og netværkskort er indkapslet i mikroprocessorer. Så en CPU er en del af en mikroprocessor, men en mikroprocessor er mere end CPU'en.
CPU'en
Aritmetiske og algebraiske operationer
CPU'en har en kontrolenhed, en logisk og aritmetisk enhed og registre, plus en lille smule hukommelse kaldet cache. Den logiske enhed behandler instruktioner én cyklus ad gangen. Den udfører disse instruktioner baseret på det computerprogram, den kører. I den forstand udfører CPU'en individuelle instruktioner; og når det kombineres for at udføre en opgave, er dette et computerprogram.
Dagens video
Den aritmetiske enhed laver matematik. Hvis computerprogrammet vil opsøge en matematisk beregning, sender den logiske enhed denne instruktion til den aritmetiske enhed for at udføre opgaven. Efter afslutningen af operationen placeres resultaterne i CPU-cachen eller tilbage i den logiske enhed for yderligere operationer.
Styreenheden styrer, hvordan og i hvilken rækkefølge instruktionerne vil blive behandlet.
En sidste bemærkning om en anden slags processor, vektorprocessoren eller array-processoren. Dette er en CPU, der opererer på et instruktionssæt, der indeholder endimensionelle arrays af data kaldet vektorer. I modsætning til en processor kendt som en skalær processor, hvis instruktioner fungerer på enkelte dataelementer. I dag er de fleste CPU'er skalære.
Mikroprocessoren
Mikroprocessor
Mikroprocessoren er lavet af millioner af transistorer. Disse er små elektroniske enheder, der bærer en elektrisk ladning. De har en tænd og sluk-knap (eller åben og luk port), som styrer strømmen gennem en bestemt vej for at producere et ønsket resultat.
Mikroprocessorer har traditionelt holdt CPU'en. Kredsløbet for begge enheder bliver sammenflettet, hvilket giver en problemfri drift. Mikroprocessoren modtager elektriske signaler fra hukommelse, eksterne og interne harddiske, fra netværkskort, fra grafik- og videoenheder og fra andre inputenheder som en mus eller tastatur.
Det er dog ikke alle elektriske strømme, der ender i CPU'en. Nogle signaler går til specialiserede chips, der har erstattet CPU'en. Chipsene ligger på deres egne mikroprocessorer og behandler deres egne resultater. Ikke desto mindre fungerer CPU'en som koordinatoren, hvor alle behandlede signaler, selv fra forskellige chips, beregnes. Disse er de matematiske operationer (på CPU'en) eller slutresultaterne, der vises, som netværket eller video- eller lydoperationer. Så selvom der er andre ydeevnechips på mikroprocessorer, vil resultatet blive behandlet på CPU'en.
Mikroprocessoren er holdekredsløbet, der forbinder til bundkortet. Bundkortet indeholder alle de forskellige mikroprocessorer, men de arbejder sammen om at producere det, der er kendt som en computer.
CPU'ens arkitektur
Mikroprocessor på bundkort
Selv med nye chips på mikroprocessorer er CPU'en stadig den centrale processorenhed, der styrer operationerne på computeren. Dette forklarer, hvorfor CPU-producenter bruger så meget tid på at ændre og udvide processorkraften af disse chips.
Nogle af de nyskabelser, der kommer, inkluderer tilføjelse af flere CPU'er til mikroprocessoren. Intel og AMD har begge dual-core mikroprocessorer. Det betyder, at de har to CPU'er på mikroprocessoren. De er uafhængige af hinanden, men tager instruktionssættene fra programmer og behandler dem uafhængigt, men i forening.
Avancerede mikroprocessorer har nu quad-core og seks-core arkitekturer og mere. Tolv og endda 48-core CPU-mikroprocessorer er i designstadiet.
Chips og mikroprocessorer
CPU'en kan være den vigtigste processor på computeren, men mange opgaver er blevet fjernet fra den og givet til andre chips.
Grafikprocessorenheder (GPU) fjerner 2D- eller 3D-grafikoperationer fra CPU'en. De bruges i personlige computere, indlejrede systemer, mobiltelefoner, arbejdsstationer og spillekonsoller.
En netværksprocessorenhed (NPU) er et integreret kredsløb designet med et funktionssæt, der er unikt målrettet mod netværksdriftsdomænet. Internetoperationer og netværksfunktionssæt er i driftsdomænet. De er typisk softwareprogrammerbare enheder og har mange generiske karakteristika, der ligner generelle centralbehandlingsenheder.
En lydprocessorenhed (APU) er et integreret kredsløb designet til at behandle lyddata for at give en klarere og mere robust lyd at generere. Den er gemt på en mikroprocessor på et lydkort.
Resumé
CPU'en er en mikroprocessor. Mikroprocessoren er et integreret kredsløb, der består af millioner af transistorer. Det er dog ikke alle mikroprocessorer, der er CPU'er. Der er NPU'er, GPU'er og APU'er, der fjerner netværk, grafik eller lydbehandling fra CPU'en. Slutresultatet er en hurtigere CPU-ydelse. CPU'en bremses ikke af operationer, der kan udføres af eksterne mikroprocessorer; og da alle arbejder sammen, vises resultaterne hurtigere, mere robust og med mindre opbrud eller nedetid.