Η διαφορά μεταξύ CPU και μικροεπεξεργαστή

Η κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU) είναι ένα τσιπ που λειτουργεί ως εγκέφαλος του υπολογιστή. Είναι κατασκευασμένο από τρανζίστορ -- εκατομμύρια τρανζίστορ, στην πραγματικότητα. Οι μικροεπεξεργαστές είναι το κύκλωμα που περιβάλλει την CPU. Ο μικροεπεξεργαστής είναι περισσότερο από την CPU. Περιέχει άλλους επεξεργαστές, για παράδειγμα, τη μονάδα επεξεργαστή γραφικών. Οι κάρτες ήχου και οι κάρτες δικτύου είναι εγκλωβισμένες σε μικροεπεξεργαστές. Έτσι, μια CPU είναι μέρος ενός μικροεπεξεργαστή, αλλά ένας μικροεπεξεργαστής είναι κάτι περισσότερο από τη CPU.

Η CPU έχει μια μονάδα ελέγχου, μια λογική και αριθμητική μονάδα και καταχωρητές, συν ένα μικρό κομμάτι μνήμης που ονομάζεται cache. Η λογική μονάδα επεξεργάζεται εντολές έναν κύκλο κάθε φορά. Εκτελεί αυτές τις οδηγίες με βάση το πρόγραμμα υπολογιστή που εκτελεί. Υπό αυτή την έννοια, η CPU εκτελεί μεμονωμένες εντολές. και όταν συνδυάζεται για να εκτελέσει μια εργασία, αυτό είναι ένα πρόγραμμα υπολογιστή.

Η αριθμητική μονάδα κάνει μαθηματικά. Εάν το πρόγραμμα υπολογιστή αναζητήσει έναν μαθηματικό υπολογισμό, η λογική μονάδα στέλνει αυτή την οδηγία στην αριθμητική μονάδα για να εκτελέσει την εργασία. Με την ολοκλήρωση της λειτουργίας, τα αποτελέσματα τοποθετούνται στην κρυφή μνήμη της CPU ή πίσω στη λογική μονάδα για περαιτέρω λειτουργίες.

Η μονάδα ελέγχου ελέγχει πώς και με ποια σειρά θα επεξεργαστούν οι οδηγίες.

Μια τελευταία σημείωση για ένα διαφορετικό είδος επεξεργαστή, τον διανυσματικό επεξεργαστή ή τον επεξεργαστή πίνακα. Αυτή είναι μια CPU που λειτουργεί σε ένα σύνολο εντολών που περιέχει μονοδιάστατους πίνακες δεδομένων που ονομάζονται διανύσματα. Σε αντίθεση με έναν επεξεργαστή γνωστό ως βαθμωτό επεξεργαστή του οποίου οι οδηγίες λειτουργούν σε μεμονωμένα στοιχεία δεδομένων. Σήμερα, οι περισσότερες CPU είναι βαθμωτές.

Ο μικροεπεξεργαστής αποτελείται από εκατομμύρια τρανζίστορ. Πρόκειται για μικροσκοπικές ηλεκτρονικές συσκευές που φέρουν ηλεκτρικό φορτίο. Διαθέτουν διακόπτη ενεργοποίησης και απενεργοποίησης (ή πύλη ανοίγματος και κλεισίματος) που κατευθύνει το ρεύμα μέσω μιας συγκεκριμένης διαδρομής για να παράγει το επιθυμητό αποτέλεσμα.

Οι μικροεπεξεργαστές κρατούσαν παραδοσιακά την CPU. Το κύκλωμα και των δύο συσκευών περιπλέκεται δημιουργώντας μια απρόσκοπτη λειτουργία. Ο μικροεπεξεργαστής λαμβάνει ηλεκτρικά σήματα από τη μνήμη, από εξωτερικούς και εσωτερικούς σκληρούς δίσκους κάρτες δικτύου, από συσκευές γραφικών και βίντεο και από άλλες συσκευές εισόδου όπως ποντίκι ή πληκτρολόγιο.

Ωστόσο, δεν καταλήγουν όλα τα ηλεκτρικά ρεύματα στην CPU. Ορισμένα σήματα πηγαίνουν σε εξειδικευμένα τσιπ που έχουν αντικαταστήσει την CPU. Τα τσιπ βρίσκονται στους δικούς τους μικροεπεξεργαστές και επεξεργάζονται τα δικά τους αποτελέσματα. Ωστόσο, η CPU λειτουργεί ως συντονιστής όπου υπολογίζονται όλα τα επεξεργασμένα σήματα, ακόμη και από διαφορετικά τσιπ. Αυτές είναι οι μαθηματικές πράξεις (στην CPU) ή τα τελικά αποτελέσματα που εμφανίζονται, όπως οι λειτουργίες δικτύου ή βίντεο ή ήχου. Έτσι, ακόμα κι αν υπάρχουν άλλα τσιπ απόδοσης σε μικροεπεξεργαστές, το αποτέλεσμα θα υποβληθεί σε επεξεργασία στη CPU.

Ο μικροεπεξεργαστής είναι το κύκλωμα συγκράτησης που συνδέεται με τη μητρική πλακέτα. Η μητρική πλακέτα περιέχει όλους τους διαφορετικούς μικροεπεξεργαστές, αλλά λειτουργούν από κοινού για να παράγουν αυτό που είναι γνωστό ως υπολογιστής.

Ακόμη και με νέα τσιπ σε μικροεπεξεργαστές, η CPU εξακολουθεί να είναι η κεντρική μονάδα επεξεργασίας που ελέγχει τις λειτουργίες στον υπολογιστή. Αυτό εξηγεί γιατί οι κατασκευαστές CPU ξοδεύουν τόσο πολύ χρόνο τροποποιώντας και επεκτείνοντας την επεξεργαστική ισχύ αυτών των τσιπ.

Μερικές από τις καινοτομίες που προκύπτουν περιλαμβάνουν την προσθήκη περισσότερων CPU στον μικροεπεξεργαστή. Η Intel και η AMD διαθέτουν μικροεπεξεργαστές διπλού πυρήνα. Αυτό σημαίνει ότι έχουν δύο CPU στον μικροεπεξεργαστή. Είναι ανεξάρτητοι το ένα από το άλλο, αλλά παίρνουν τα σύνολα εντολών από προγράμματα και τα επεξεργάζονται ανεξάρτητα αλλά από κοινού.

Οι προηγμένοι μικροεπεξεργαστές διαθέτουν πλέον αρχιτεκτονικές τετραπύρηνων και έξι πυρήνων και όχι μόνο. Δώδεκα και ακόμη και μικροεπεξεργαστές CPU 48 πυρήνων βρίσκονται στο στάδιο του σχεδιασμού.

Η CPU μπορεί να είναι ο πιο σημαντικός επεξεργαστής στον υπολογιστή, αλλά πολλές εργασίες έχουν αφαιρεθεί από αυτόν και έχουν δοθεί σε άλλα τσιπ.

Οι μονάδες επεξεργαστή γραφικών (GPU) αφαιρούν λειτουργίες γραφικών 2D ή 3D από την CPU. Χρησιμοποιούνται σε προσωπικούς υπολογιστές, ενσωματωμένα συστήματα, κινητά τηλέφωνα, σταθμούς εργασίας και κονσόλες παιχνιδιών.

Μια μονάδα επεξεργαστή δικτύου (NPU) είναι ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα σχεδιασμένο με ένα σύνολο χαρακτηριστικών που στοχεύει μοναδικά στον τομέα των λειτουργιών δικτύου. Οι λειτουργίες Διαδικτύου και τα σύνολα δυνατοτήτων δικτύου βρίσκονται στον τομέα λειτουργίας. Είναι συνήθως προγραμματιζόμενες από λογισμικό συσκευές και έχουν πολλά γενικά χαρακτηριστικά παρόμοια με τις κεντρικές μονάδες επεξεργασίας γενικής χρήσης.

Μια μονάδα επεξεργαστή ήχου (APU) είναι ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα που έχει σχεδιαστεί για να επεξεργάζεται δεδομένα ήχου για να παρέχει καθαρότερο και πιο ισχυρό ήχο για παραγωγή. Αποθηκεύεται σε μικροεπεξεργαστή σε κάρτα ήχου.

Η CPU είναι ένας μικροεπεξεργαστής. Ο μικροεπεξεργαστής είναι ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα που αποτελείται από εκατομμύρια τρανζίστορ. Ωστόσο, δεν είναι όλοι οι μικροεπεξεργαστές CPU. Υπάρχουν NPU, GPU και APU που αφαιρούν την επεξεργασία δικτύου, γραφικών ή ήχου από την CPU. Το τελικό αποτέλεσμα είναι μια ταχύτερη απόδοση της CPU. Η CPU δεν επιβραδύνεται από λειτουργίες που μπορούν να γίνουν από εξωτερικούς μικροεπεξεργαστές. και δεδομένου ότι όλα λειτουργούν σε συνδυασμό, τα αποτελέσματα εμφανίζονται πιο γρήγορα, πιο στιβαρά και με λιγότερες διακοπές ή διακοπές λειτουργίας.