หน่วยประมวลผลกลาง
หน่วยประมวลผลกลาง (CPU) เป็นชิปที่ทำหน้าที่เป็นสมองของคอมพิวเตอร์ มันทำจากทรานซิสเตอร์ - อันที่จริงทรานซิสเตอร์หลายล้านตัว ไมโครโปรเซสเซอร์คือวงจรที่ล้อมรอบซีพียู ไมโครโปรเซสเซอร์เป็นมากกว่าซีพียู ประกอบด้วยโปรเซสเซอร์อื่นๆ เช่น หน่วยประมวลผลกราฟิก การ์ดเสียงและการ์ดเครือข่ายถูกห่อหุ้มอยู่ในไมโครโปรเซสเซอร์ ดังนั้น CPU จึงเป็นส่วนหนึ่งของไมโครโปรเซสเซอร์ แต่ไมโครโปรเซสเซอร์เป็นมากกว่าซีพียู
ซีพียู
การดำเนินการเลขคณิตและพีชคณิต
CPU มีหน่วยควบคุม หน่วยลอจิกและเลขคณิต และรีจิสเตอร์ บวกกับหน่วยความจำเล็กน้อยที่เรียกว่าแคช หน่วยลอจิกประมวลผลคำสั่งครั้งละหนึ่งรอบ จะดำเนินการตามคำแนะนำเหล่านี้ตามโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่กำลังทำงานอยู่ ในแง่นั้น CPU จะปฏิบัติตามคำสั่งแต่ละคำสั่ง และเมื่อรวมกันเพื่อทำงาน ก็เป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์
วีดีโอประจำวันนี้
หน่วยเลขคณิตทำคณิตศาสตร์ หากโปรแกรมคอมพิวเตอร์ค้นหาการคำนวณทางคณิตศาสตร์ หน่วยลอจิกจะส่งคำสั่งนั้นไปยังหน่วยเลขคณิตเพื่อทำงาน เมื่อดำเนินการเสร็จสิ้น ผลลัพธ์จะถูกวางลงในแคชของ CPU หรือกลับเข้าไปในหน่วยลอจิกเพื่อดำเนินการต่อไป
หน่วยควบคุมจะควบคุมวิธีการและลำดับของคำสั่งที่จะถูกประมวลผล
หมายเหตุสุดท้ายเกี่ยวกับโปรเซสเซอร์ประเภทอื่น โปรเซสเซอร์เวกเตอร์ หรือโปรเซสเซอร์อาร์เรย์ นี่คือ CPU ที่ทำงานบนชุดคำสั่งที่มีอาร์เรย์ข้อมูลหนึ่งมิติที่เรียกว่าเวกเตอร์ ตรงกันข้ามกับโปรเซสเซอร์ที่เรียกว่าโปรเซสเซอร์สเกลาร์ซึ่งคำสั่งทำงานในรายการข้อมูลเดียว วันนี้ CPU ส่วนใหญ่เป็นสเกลาร์
ไมโครโปรเซสเซอร์
ไมโครโปรเซสเซอร์
ไมโครโปรเซสเซอร์ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์หลายล้านตัว เหล่านี้เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กที่มีประจุไฟฟ้า พวกเขามีสวิตช์เปิดและปิด (หรือประตูเปิดและปิด) ซึ่งนำกระแสผ่านเส้นทางเฉพาะเพื่อสร้างผลลัพธ์ที่ต้องการ
ไมโครโปรเซสเซอร์ถือซีพียูตามธรรมเนียม วงจรของอุปกรณ์ทั้งสองพันกันทำให้เกิดการทำงานที่ราบรื่น ไมโครโปรเซสเซอร์รับสัญญาณไฟฟ้าจากหน่วยความจำ ฮาร์ดไดรฟ์ภายนอกและภายใน จาก การ์ดเครือข่าย จากอุปกรณ์กราฟิกและวิดีโอ และจากอุปกรณ์อินพุตอื่นๆ เช่น เมาส์ หรือ แป้นพิมพ์
อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ว่ากระแสไฟฟ้าทั้งหมดจะจบลงที่ CPU สัญญาณบางตัวไปที่ชิปพิเศษที่เปลี่ยนซีพียู ชิปอยู่บนไมโครโปรเซสเซอร์ของตัวเองและประมวลผลผลลัพธ์ของตัวเอง อย่างไรก็ตาม CPU ทำหน้าที่เป็นผู้ประสานงานในการคำนวณสัญญาณที่ประมวลผลทั้งหมด แม้กระทั่งจากชิปที่ต่างกัน นี่คือการดำเนินการทางคณิตศาสตร์ (บน CPU) หรือผลลัพธ์สุดท้ายที่แสดง เช่น การทำงานของเครือข่ายหรือวิดีโอหรือเสียง ดังนั้นแม้ว่าจะมีชิปประสิทธิภาพอื่นๆ บนไมโครโปรเซสเซอร์ ผลลัพธ์จะถูกประมวลผลบน CPU
ไมโครโปรเซสเซอร์คือวงจรจับยึดที่เชื่อมต่อกับเมนบอร์ด มาเธอร์บอร์ดประกอบด้วยไมโครโปรเซสเซอร์ที่แตกต่างกันทั้งหมด แต่ทำงานร่วมกันเพื่อสร้างสิ่งที่เรียกว่าคอมพิวเตอร์
สถาปัตยกรรมของ CPU
ไมโครโปรเซสเซอร์บนเมนบอร์ด
แม้จะมีชิปตัวใหม่บนไมโครโปรเซสเซอร์ แต่ซีพียูยังคงเป็นหน่วยประมวลผลกลางที่ควบคุมการทำงานบนคอมพิวเตอร์ สิ่งนี้อธิบายได้ว่าทำไมผู้ผลิตซีพียูจึงใช้เวลามากมายในการปรับเปลี่ยนและขยายกำลังการประมวลผลของชิปเหล่านี้
นวัตกรรมบางอย่างที่เกิดขึ้นรวมถึงการเพิ่มซีพียูให้กับไมโครโปรเซสเซอร์ Intel และ AMD ต่างก็มีไมโครโปรเซสเซอร์แบบดูอัลคอร์ ซึ่งหมายความว่ามีซีพียูสองตัวบนไมโครโปรเซสเซอร์ พวกเขาเป็นอิสระจากกัน แต่ใช้ชุดคำสั่งจากโปรแกรมและประมวลผลอย่างอิสระ แต่พร้อมเพรียงกัน
ไมโครโปรเซสเซอร์ขั้นสูงตอนนี้มีสถาปัตยกรรมแบบควอดคอร์และหกคอร์และอื่น ๆ ไมโครโปรเซสเซอร์ซีพียู 12 คอร์และแม้กระทั่ง 48 คอร์อยู่ในขั้นตอนการออกแบบ
ชิปและไมโครโปรเซสเซอร์
CPU อาจเป็นตัวประมวลผลที่สำคัญที่สุดในคอมพิวเตอร์ แต่งานหลายอย่างได้ถูกลบออกจากมันและมอบให้กับชิปตัวอื่น
หน่วยประมวลผลกราฟิก (GPU) ลบการทำงานของกราฟิก 2D หรือ 3D ออกจาก CPU ใช้ในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ระบบฝังตัว โทรศัพท์มือถือ เวิร์กสเตชัน และเครื่องเล่นเกม
หน่วยประมวลผลเครือข่าย (NPU) เป็นวงจรรวมที่ออกแบบด้วยชุดคุณลักษณะที่กำหนดเป้าหมายเฉพาะที่โดเมนการดำเนินงานเครือข่าย การทำงานของอินเทอร์เน็ตและชุดคุณลักษณะเครือข่ายอยู่ในโดเมนของการดำเนินการ โดยทั่วไปเป็นอุปกรณ์โปรแกรมซอฟต์แวร์และมีลักษณะทั่วไปหลายอย่างคล้ายกับหน่วยประมวลผลกลางวัตถุประสงค์ทั่วไป
หน่วยประมวลผลเสียง (APU) เป็นวงจรรวมที่ออกแบบมาเพื่อประมวลผลข้อมูลเสียงเพื่อให้สร้างเสียงที่ชัดเจนและมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น มันถูกเก็บไว้ในไมโครโปรเซสเซอร์บนการ์ดเสียง
สรุป
ซีพียูเป็นไมโครโปรเซสเซอร์ ไมโครโปรเซสเซอร์เป็นวงจรรวมที่ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์หลายล้านตัว อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ไมโครโปรเซสเซอร์ทั้งหมดที่เป็นซีพียู มี NPU, GPU และ APU ที่ลบเครือข่าย กราฟิก หรือการประมวลผลเสียงออกจาก CPU ผลลัพธ์ที่ได้คือประสิทธิภาพของ CPU ที่เร็วขึ้น CPU ไม่ได้ทำงานช้าลงโดยการทำงานที่ไมโครโปรเซสเซอร์ภายนอกสามารถทำได้ และเนื่องจากทั้งหมดทำงานร่วมกัน ผลลัพธ์จะแสดงเร็วขึ้น มีประสิทธิภาพมากขึ้น และมีเวลาหยุดทำงานน้อยลง