Centrale processoreenheid
De centrale verwerkingseenheid (CPU) is een chip die fungeert als het brein van de computer. Het is gemaakt van transistors - miljoenen transistors in feite. Microprocessors zijn de schakelingen die de CPU omringen. De microprocessor is meer dan de CPU. Het bevat andere processors, bijvoorbeeld de grafische processoreenheid. Geluidskaarten en netwerkkaarten zijn ingekapseld in microprocessors. Dus een CPU is onderdeel van een microprocessor, maar een microprocessor is meer dan de CPU.
de CPU
Rekenkundige en algebraïsche bewerkingen
De CPU heeft een besturingseenheid, een logische en rekenkundige eenheid en registers, plus een klein beetje geheugen dat cache wordt genoemd. De logische eenheid verwerkt instructies cyclus voor cyclus. Het voert deze instructies uit op basis van het computerprogramma dat wordt uitgevoerd. In die zin voert de CPU individuele instructies uit; en wanneer gecombineerd om een taak uit te voeren, is dit een computerprogramma.
Video van de dag
De rekeneenheid doet wiskunde. Als het computerprogramma een wiskundige berekening zoekt, stuurt de logische eenheid die instructie naar de rekeneenheid om de taak uit te voeren. Na voltooiing van de bewerking worden de resultaten in de CPU-cache of terug in de logische eenheid geplaatst voor verdere bewerkingen.
De besturingseenheid regelt hoe en in welke volgorde de instructies worden verwerkt.
Een laatste opmerking over een ander soort processor, de vectorprocessor of arrayprocessor. Dit is een CPU die werkt op een instructieset die eendimensionale reeksen gegevens bevat die vectoren worden genoemd. In tegenstelling tot een processor die bekend staat als een scalaire processor waarvan de instructies werken op afzonderlijke gegevensitems. Tegenwoordig zijn de meeste CPU's scalair.
de microprocessor
Microprocessor
De microprocessor is gemaakt van miljoenen transistors. Dit zijn kleine elektronische apparaten die een elektrische lading dragen. Ze hebben een aan- en uitschakelaar (of open en dicht poort) die de stroom door een bepaald pad stuurt om een gewenst resultaat te produceren.
Microprocessors hebben traditioneel de CPU vastgehouden. De schakelingen van beide apparaten raken verstrengeld en produceren een naadloze werking. De microprocessor ontvangt elektrische signalen uit het geheugen, externe en interne harde schijven, van netwerkkaarten, van grafische en videoapparaten en van andere invoerapparaten zoals een muis of toetsenbord.
Niet alle elektrische stromen komen echter in de CPU terecht. Sommige signalen gaan naar gespecialiseerde chips die de CPU hebben vervangen. De chips zitten op hun eigen microprocessors en verwerken hun eigen resultaten. Niettemin fungeert de CPU als de coördinator waar alle verwerkte signalen, zelfs van verschillende chips, worden berekend. Dit zijn de wiskundige bewerkingen (op de CPU), of de eindresultaten die worden weergegeven, zoals de netwerk- of video- of audiobewerkingen. Dus zelfs als er andere prestatiechips op microprocessors zitten, wordt het resultaat op de CPU verwerkt.
De microprocessor is het houdcircuit dat wordt aangesloten op het moederbord. Het moederbord bevat alle verschillende microprocessors, maar ze werken samen om te produceren wat bekend staat als een computer.
Architectuur van de CPU
Microprocessor op moederbord
Zelfs met nieuwe chips op microprocessors is de CPU nog steeds de centrale verwerkingseenheid die de bewerkingen op de computer regelt. Dit verklaart waarom CPU-fabrikanten zoveel tijd besteden aan het aanpassen en uitbreiden van de verwerkingskracht van deze chips.
Enkele van de innovaties die tot stand komen, zijn onder meer het toevoegen van meer CPU's aan de microprocessor. Intel en AMD hebben beide dual-core microprocessors. Dit betekent dat ze twee CPU's op de microprocessor hebben. Ze zijn onafhankelijk van elkaar, maar nemen de instructiesets van programma's en verwerken deze onafhankelijk maar in harmonie.
Geavanceerde microprocessors hebben nu quad-core en six-core architecturen en meer. Twaalf en zelfs 48-core CPU-microprocessors bevinden zich in de ontwerpfase.
Chips en microprocessors
De CPU is misschien wel de belangrijkste processor op de computer, maar er zijn veel taken van verwijderd en aan andere chips gegeven.
Grafische processoreenheden (GPU) verwijderen 2D- of 3D-grafische bewerkingen van de CPU. Ze worden gebruikt in personal computers, embedded systemen, mobiele telefoons, werkstations en gameconsoles.
Een netwerkprocessoreenheid (NPU) is een geïntegreerd circuit dat is ontworpen met een functieset die uniek is gericht op het domein van netwerkactiviteiten. Internetoperaties en netwerkfuncties zijn in het domein van de operatie. Het zijn doorgaans software-programmeerbare apparaten en hebben veel generieke kenmerken die vergelijkbaar zijn met centrale verwerkingseenheden voor algemene doeleinden.
Een audioprocessoreenheid (APU) is een geïntegreerd circuit dat is ontworpen om audiogegevens te verwerken om een helderder en robuuster geluid te genereren. Het wordt opgeslagen op een microprocessor op een geluidskaart.
Overzicht
De CPU is een microprocessor. De microprocessor is een geïntegreerde schakeling die is opgebouwd uit miljoenen transistors. Niet alle microprocessors zijn echter CPU's. Er zijn NPU's, GPU's en APU's die netwerk-, grafische of audioverwerking van de CPU verwijderen. Het eindresultaat is een snellere CPU-prestaties. De CPU wordt niet vertraagd door bewerkingen die door externe microprocessors kunnen worden uitgevoerd; en omdat ze allemaal samenwerken, worden de resultaten sneller, robuuster en met minder onderbrekingen of downtime weergegeven.
