Keskusprosessoriyksikkö
Keskusyksikkö (CPU) on siru, joka toimii tietokoneen aivoina. Se on tehty transistoreista – itse asiassa miljoonista transistoreista. Mikroprosessorit ovat CPU: ta ympäröivät piirit. Mikroprosessori on enemmän kuin prosessori. Se sisältää muita prosessoreita, esimerkiksi näytönohjaimen. Äänikortit ja verkkokortit on koteloitu mikroprosessoreihin. Prosessori on siis osa mikroprosessoria, mutta mikroprosessori on enemmän kuin prosessori.
CPU
Aritmeettiset ja algebralliset operaatiot
CPU: ssa on ohjausyksikkö, logiikka- ja aritmeettinen yksikkö ja rekisterit sekä pieni välimuisti. Logiikkayksikkö käsittelee käskyjä sykli kerrallaan. Se suorittaa nämä ohjeet käynnissä olevan tietokoneohjelman perusteella. Tässä mielessä CPU suorittaa yksittäisiä käskyjä; ja kun se yhdistetään suorittamaan tehtävä, tämä on tietokoneohjelma.
Päivän video
Aritmeettinen yksikkö suorittaa matematiikan. Jos tietokoneohjelma etsii matemaattista laskutoimitusta, logiikkayksikkö lähettää tämän käskyn aritmeettiselle yksikölle tehtävän suorittamiseksi. Toiminnon päätyttyä tulokset sijoitetaan prosessorin välimuistiin tai takaisin logiikkayksikköön lisätoimintoja varten.
Ohjausyksikkö ohjaa kuinka ja missä järjestyksessä ohjeita käsitellään.
Viimeinen huomautus erilaisesta prosessorista, vektorisuorittimesta tai taulukkoprosessorista. Tämä on prosessori, joka toimii käskysarjalla, joka sisältää yksiulotteisia datataulukoita, joita kutsutaan vektoreiksi. Toisin kuin skalaariprosessorina tunnettu prosessori, jonka ohjeet toimivat yksittäisissä tietokohdissa. Nykyään useimmat prosessorit ovat skalaarisia.
Mikroprosessori
Mikroprosessori
Mikroprosessori koostuu miljoonista transistoreista. Nämä ovat pieniä elektronisia laitteita, joissa on sähkövaraus. Niissä on päälle ja pois päältä -kytkin (tai avaa ja sulje portti), joka ohjaa virran tietyn reitin läpi halutun tuloksen saavuttamiseksi.
Mikroprosessorit ovat perinteisesti pitäneet CPU: ta. Molempien laitteiden piirit kietoutuvat yhteen, mikä tuottaa saumattoman toiminnan. Mikroprosessori vastaanottaa sähköisiä signaaleja muistista, ulkoisista ja sisäisistä kiintolevyistä verkkokortteja, grafiikka- ja videolaitteista ja muista syöttölaitteista, kuten hiirestä tai näppäimistö.
Kaikki sähkövirrat eivät kuitenkaan päädy suorittimeen. Jotkut signaalit menevät erikoistuneille siruille, jotka ovat korvanneet CPU: n. Sirut sijaitsevat omissa mikroprosessoreissaan ja käsittelevät omia tuloksiaan. Siitä huolimatta CPU toimii koordinaattorina, jossa kaikki prosessoidut signaalit, jopa eri siruilta, lasketaan. Nämä ovat matemaattisia operaatioita (suorittimessa) tai näytettävät lopputulokset, kuten verkko- tai video- tai äänitoiminnot. Joten vaikka mikroprosessoreissa olisi muita suorituskykysiruja, tulos käsitellään prosessorissa.
Mikroprosessori on pitopiiri, joka liitetään emolevyyn. Emolevy sisältää kaikki erilaiset mikroprosessorit, mutta ne toimivat yhdessä tuottaakseen niin sanotun tietokoneen.
CPU: n arkkitehtuuri
Emolevyn mikroprosessori
Vaikka mikroprosessoreissa olisi uusia siruja, CPU on edelleen keskusyksikkö, joka ohjaa tietokoneen toimintaa. Tämä selittää, miksi suorittimen valmistajat viettävät niin paljon aikaa näiden sirujen muuntamiseen ja prosessointitehon laajentamiseen.
Joitakin syntyviä innovaatioita ovat muun muassa CPU: iden lisääminen mikroprosessoriin. Sekä Intelillä että AMD: llä on kaksiytiminen mikroprosessori. Tämä tarkoittaa, että niissä on kaksi suoritinta mikroprosessorissa. Ne ovat toisistaan riippumattomia, mutta ottavat käskyt ohjelmista ja käsittelevät niitä itsenäisesti, mutta yhdessä.
Kehittyneissä mikroprosessoreissa on nyt neliytiminen ja kuusiytiminen arkkitehtuuri ja enemmän. Kaksitoista ja jopa 48-ytimistä CPU-mikroprosessoria on suunnitteluvaiheessa.
Sirut ja mikroprosessorit
CPU saattaa olla tietokoneen tärkein prosessori, mutta siitä on poistettu monia tehtäviä ja annettu muille siruille.
Grafiikkaprosessoriyksiköt (GPU) poistavat 2D- tai 3D-grafiikkatoiminnot suorittimesta. Niitä käytetään henkilökohtaisissa tietokoneissa, sulautetuissa järjestelmissä, matkapuhelimissa, työasemissa ja pelikonsoleissa.
Verkkoprosessoriyksikkö (NPU) on integroitu piiri, jonka ominaisuusjoukko on kohdistettu ainutlaatuisesti verkkotoimintoihin. Internet-toiminnot ja verkkoominaisuusjoukot ovat toiminta-alueella. Ne ovat tyypillisesti ohjelmistolla ohjelmoitavia laitteita, ja niillä on monia yleisiä ominaisuuksia, jotka ovat samanlaisia kuin yleiskäyttöisillä keskusyksiköillä.
Audioprosessoriyksikkö (APU) on integroitu piiri, joka on suunniteltu käsittelemään äänidataa selkeämmän ja kestävämmän äänen luomiseksi. Se on tallennettu mikroprosessoriin äänikortille.
Yhteenveto
CPU on mikroprosessori. Mikroprosessori on integroitu piiri, joka koostuu miljoonista transistoreista. Kaikki mikroprosessorit eivät kuitenkaan ole suorittimia. On olemassa NPU: ita, GPU: ita ja APU: ita, jotka poistavat verkon, grafiikan tai äänen prosessoinnin prosessorista. Lopputuloksena on nopeampi suorittimen suorituskyky. CPU: ta eivät hidasta toiminnot, jotka voidaan tehdä ulkopuolisilla mikroprosessoreilla; ja koska kaikki toimivat yhdessä, tulokset näkyvät nopeammin, kestävämmin ja vähemmän katkolla tai seisokkeilla.