მიკროპროცესორის ნაწილები

მიკროპროცესორი ან ცენტრალური დამუშავების ერთეული (CPU) არის შიდა აპარატურის კომპონენტი, რომელიც ასრულებს მათემატიკურ გამოთვლებს, რომლებიც საჭიროა კომპიუტერებისთვის პროგრამების გასაშვებად და ბრძანებების შესასრულებლად. პროცესორები, როგორც წესი, მზადდება სილიკონის მასალისგან, რომელიც შეიცავს ზედაპირზე ჩადგმულ პაწაწინა ელექტრო კომპონენტებს. ტიპიური კომპიუტერული პროგრამები, რომლებიც უნდა დამუშავდეს CPU-ებით, მოიცავს ინტერნეტ ბრაუზერებს, თამაშებს და ვიდეო რედაქტირების პროგრამულ უზრუნველყოფას.

არითმეტიკული ლოგიკური ერთეულები (ALUs) მიკროპროცესორებში საშუალებას აძლევს კომპიუტერებს დაამატონ, გამოკლონ, გაამრავლონ, გაყვნენ და შეასრულონ სხვა ლოგიკური ოპერაციები მაღალი სიჩქარით. მოწინავე ALU-ების წყალობით, თანამედროვე მიკროპროცესორებსა და GPU-ებს (გრაფიკული დამუშავების ერთეულები) შეუძლიათ შეასრულონ ძალიან რთული ოპერაციები დიდ მცურავი წერტილის რიცხვებზე.

ქეში მეხსიერება არის CPU-ის არე, სადაც დროებით ინახება ფუნქციების შესასრულებლად და პროგრამების გასაშვებად საჭირო საერთო ინსტრუქციების ასლები. ვინაიდან პროცესორს აქვს საკუთარი უფრო მცირე, უფრო სწრაფი ქეში მეხსიერება, მას შეუძლია მონაცემების უფრო სწრაფად დამუშავება, ვიდრე წაკითხვა და ჩაწერა სისტემის ძირითად მეხსიერებაში. მიკროპროცესორული მეხსიერების ტიპებია ROM (მხოლოდ წაკითხვა) და RAM (შემთხვევითი წვდომა).

ძირითადად, ტრანზისტორები არის ნახევარგამტარული მოწყობილობები, რომლებიც გამოიყენება ელექტრონული სიგნალების გადართვისთვის. მიკროპროცესორებში ტრანზისტორების უფრო მეტი რაოდენობა ნიშნავს CPU-ს უკეთ შესრულებას. მაგალითად, Intel Pentium 4 პროცესორებს აქვთ დაახლოებით 40-დან 50 მილიონამდე ტრანზისტორი, ხოლო ძველ Pentium 3 პროცესორებს აქვთ 9,5 მილიონი. მეტი ტრანზისტორი იძლევა მილსადენის და მრავალი ინსტრუქციის დეკოდერს, რაც საშუალებას აძლევს რამდენიმე პროცესის დასრულებას ყოველი საათის ციკლის განმავლობაში.

საკონტროლო სიგნალები არის ელექტრონული სიგნალები, რომლებიც აკონტროლებენ პროცესორის კომპონენტებს, რომლებიც გამოიყენება ოპერაციის შესასრულებლად ან ინსტრუქციის შესასრულებლად. ელემენტი სახელწოდებით "sequencer" აგზავნის საკონტროლო სიგნალებს, რათა აცნობოს კონკრეტულ ერთეულს, რა უნდა გააკეთოს შემდეგ. მაგალითად, წაკითხვის ან ჩაწერის სიგნალი შეიძლება გაიგზავნოს ქეშ მეხსიერებაში და აცნობოს მას, რომ პროცესორი ემზადება პროცესორის მეხსიერებაში მონაცემების წასაკითხად ან ჩასაწერად.

ინსტრუქციების ჯგუფს, რომელსაც შეუძლია პროცესორმა შეასრულოს, ეწოდება მისი "ინსტრუქციების ნაკრები". ინსტრუქციების ნაკრები განსაზღვრავს ისეთ რამეებს, როგორიცაა პროგრამების ტიპები, რომლებთანაც CPU-ს შეუძლია იმუშაოს. რეგისტრები არის მეხსიერების მცირე ადგილები, რომლებიც ასევე შეიცავს ინსტრუქციებს. ჩვეულებრივი მეხსიერების მდებარეობებისგან განსხვავებით, რეგისტრებს რიცხვის ნაცვლად სახელით მოიხსენიებენ. მაგალითად, IP (ინსტრუქციის მაჩვენებელი) შეიცავს შემდეგი ინსტრუქციის მდებარეობას, ხოლო "აკუმულატორი" არის ადგილი, სადაც პროცესორი ინახავს შემდეგ მნიშვნელობას, რომელზეც აპირებს მუშაობას.