Unità centrale del processore
L'unità di elaborazione centrale (CPU) è un chip che funziona come il cervello del computer. È fatto di transistor, in effetti milioni di transistor. I microprocessori sono i circuiti che circondano la CPU. Il microprocessore è più della CPU. Contiene altri processori, ad esempio l'unità processore grafico. Le schede audio e le schede di rete sono racchiuse in microprocessori. Quindi una CPU fa parte di un microprocessore, ma un microprocessore è più della CPU.
La CPU
Operazioni aritmetiche e algebriche
La CPU ha un'unità di controllo, un'unità logica e aritmetica e registri, più un piccolo bit di memoria chiamato cache. L'unità logica elabora le istruzioni un ciclo alla volta. Esegue queste istruzioni in base al programma per computer che sta eseguendo. In tal senso, la CPU esegue istruzioni individuali; e quando combinato per eseguire un'attività, questo è un programma per computer.
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L'unità aritmetica fa la matematica. Se il programma per computer cercherà un calcolo matematico, l'unità logica invia tale istruzione all'unità aritmetica per eseguire il compito. Al completamento dell'operazione, i risultati vengono inseriti nella cache della CPU o nuovamente nell'unità logica per ulteriori operazioni.
L'unità di controllo controlla come e in quale ordine verranno elaborate le istruzioni.
Un'ultima nota su un diverso tipo di processore, il processore vettoriale o il processore array. Questa è una CPU che opera su un set di istruzioni contenente array unidimensionali di dati chiamati vettori. A differenza di un processore noto come processore scalare le cui istruzioni operano su singoli elementi di dati. Oggi, la maggior parte delle CPU è scalare.
Il microprocessore
Microprocessore
Il microprocessore è composto da milioni di transistor. Questi sono piccoli dispositivi elettronici che trasportano una carica elettrica. Hanno un interruttore di accensione e spegnimento (o cancello aperto e chiuso) che dirige la corrente attraverso un particolare percorso per produrre il risultato desiderato.
I microprocessori hanno tradizionalmente tenuto la CPU. I circuiti di entrambi i dispositivi si intrecciano producendo un'operazione senza interruzioni. Il microprocessore riceve segnali elettrici dalla memoria, dai dischi rigidi esterni e interni, da schede di rete, da dispositivi grafici e video e da altri dispositivi di input come un mouse o tastiera del computer.
Tuttavia, non tutte le correnti elettriche finiscono nella CPU. Alcuni segnali vanno a chip specializzati che hanno sostituito la CPU. I chip risiedono sui propri microprocessori ed elaborano i propri risultati. Tuttavia, la CPU funge da coordinatore in cui vengono elaborati tutti i segnali elaborati, anche da chip diversi. Queste sono le operazioni matematiche (sulla CPU) oi risultati finali che vengono visualizzati, come le operazioni di rete o video o audio. Quindi, anche se ci sono altri chip ad alte prestazioni sui microprocessori, il risultato verrà elaborato sulla CPU.
Il microprocessore è il circuito di tenuta che si collega alla scheda madre. La scheda madre contiene tutti i diversi microprocessori, ma lavorano all'unisono per produrre quello che è noto come computer.
Architettura della CPU
Microprocessore sulla scheda madre
Anche con i nuovi chip sui microprocessori, la CPU è ancora l'unità centrale di elaborazione che controlla le operazioni sul computer. Questo spiega perché i produttori di CPU dedicano così tanto tempo a modificare ed estendere la potenza di elaborazione di questi chip.
Alcune delle innovazioni che derivano includono l'aggiunta di più CPU al microprocessore. Intel e AMD hanno entrambi microprocessori dual-core. Ciò significa che hanno due CPU sul microprocessore. Sono indipendenti l'uno dall'altro ma prendono i set di istruzioni dai programmi e li elaborano indipendentemente ma all'unisono.
I microprocessori avanzati ora hanno architetture quad-core e six-core e oltre. I microprocessori CPU a dodici e persino 48 core sono in fase di progettazione.
Chip e microprocessori
La CPU può essere il processore più importante del computer, ma molte attività sono state rimosse da essa e assegnate ad altri chip.
Le unità di elaborazione grafica (GPU) rimuovono le operazioni grafiche 2D o 3D dalla CPU. Sono utilizzati in personal computer, sistemi embedded, telefoni cellulari, workstation e console di gioco.
Un'unità processore di rete (NPU) è un circuito integrato progettato con un set di funzionalità mirato in modo univoco al dominio delle operazioni di rete. Le operazioni Internet e gli insiemi di funzionalità di rete rientrano nel dominio delle operazioni. Sono in genere dispositivi programmabili tramite software e hanno molte caratteristiche generiche simili alle unità di elaborazione centrale di uso generale.
Un'unità processore audio (APU) è un circuito integrato progettato per elaborare i dati audio per generare un suono più chiaro e robusto. È memorizzato su un microprocessore su una scheda audio.
Riepilogo
La CPU è un microprocessore. Il microprocessore è un circuito integrato composto da milioni di transistor. Tuttavia, non tutti i microprocessori sono CPU. Esistono NPU, GPU e APU che rimuovono l'elaborazione di rete, grafica o audio dalla CPU. Il risultato finale è una prestazione della CPU più veloce. La CPU non è rallentata da operazioni eseguibili da microprocessori esterni; e poiché tutti funzionano insieme, i risultati vengono visualizzati più velocemente, in modo più solido e con meno interruzioni o tempi di inattività.
