שבבי מחשב הם חלק הכרחי בכל מחשב. ללא שבבי מחשב, המחשבים עדיין יהיו בגודל של בית או חדר שלם. המצאת שבב המחשב אפשרה כמעט לכל אחד בארצות הברית להחזיק מחשב. בלי שבבי מחשב לא היית קורא את המאמר הזה היום. אז איך שבבי מחשב עובדים בדיוק? מאמר זה יעזור לך להבין קצת יותר על פעולתו של שבב המחשב ומה הם עושים כדי לשלוח לך את המידע שאתה רואה כל יום במחשב שלך.
כל שבב מחשב בנוי מסיליקון ומתכת. שבב המחשב נקרא גם מעגל משולב. כל שבב מכיל טרנזיסטורים רבים המרכיבים מעבד. יכולים להיות עשרות מיליוני טרנזיסטורים על שבב אחד. חלקים אלה מיושרים זה לזה כדי ליצור אות חשמלי. מספר שבבים ממוקמים יחד עם כמויות שונות של שטח אחסון בזיכרון עליהם ביחידת עיבוד מרכזית. מעבדים אלה הם מה שהופך את תחנת הכוח של המחשב.
סרטון היום
שבב המחשב הראשון היה שבב 8 סיביות. רוב קבצי המסמכים כיום גדולים בהרבה מזה, אבל עוד בשנות ה-70, כשהיא נוצרה לראשונה, זה נחשב להרבה מקום על שבב קטן אחד. משם הם הצליחו לייצר שבבים קטנים יותר ויותר כדי להחזיק עוד ועוד מידע.
כל שבב משתמש בשפה כדי לתקשר ולבצע פעילויות. התכנות המשמש לעשות זאת נקרא שפת ה-assembly. ישנן שלוש פונקציות עיקריות של שבב מחשב. הוא משתמש ביחידה אריתמטית/לוגית לביצוע משוואות מתמטיות. הם יכולים להעביר זיכרון משבב אחד למשנהו. והם יכולים לקבל החלטות וליצור הוראות על סמך ההחלטות הללו.
ישנם שני סוגים עיקריים של זיכרון ששבב מחשב משתמש בהם: ROM ו-RAM. ROM הוא זיכרון לקריאה בלבד ומשמש למידע קבוע שהמחשב משתמש בו. זיכרון RAM הוא זיכרון גישה אקראית ומשמש לזיכרון קריא או כתיבה. זיכרון ה-RAM נמחק לחלוטין כאשר המחשב נכבה.
ההוראות ששבב מחשב עוקב אחריהן נקראות תכנות. ישנן שפות שונות שניתן "ללמד" מחשבים לקרוא. שפות אלו הן תכנות כמו C++, basic ו-C. שבב המחשב לוקח את שפת התכנות ומתרגם אותה לפעולה. למתכנתים לוקח הרבה זמן רק לגרום למחשב לבצע פקודה פשוטה.
רוב שבבי המחשב יכולים להתמודד רק עם כל כך הרבה הוראות שונות על הטרנזיסטורים שלהם. בממוצע, נדרשים כחמישה מחזורים של הטרנזיסטורים לפני שניתן לבצע פקודה. עם זאת, יש טרנד חדש שנקרא pipelining שגורם לטרנזיסטורים לעבוד יחד טוב יותר, מה שהופך את הדברים ליותר יעילים ופעילים כל הזמן. צנרת גורמת למשהו לקרות בכל מחזור טרנזיסטור אחד.
