Processoranordning, hur det fungerar i verkligheten

I dagens värld av datorteknik processor är en av de grundläggande platser. Centralenheten - en högteknologisk och mycket sofistikerade enhet, som omfattar alla de framsteg som sker inom datateknik, liksom i områden som gränsar till det.

Förenklad processor enhet ser ut så här:

Grundval av kärnan (en eller flera). De är ansvariga för att alla regler betrodda;

Det finns flera nivåer av cacheminne (vanligtvis två eller tre), genom vilken accelererar interaktionsprocessorn och RAM;

RAM controller;

Controller bussystem (QPI, HT, DMI, etc).;

Processorstyranordning kännetecknas av följande parametrar:

Typ mikroarkitektur;

Klockfrekvensen ;

Nivåer av cacheminne;

Mängden cacheminne;

Typ och hastighet av systembussen;

Storleken på de bearbetade ord;

Integrerad minnesstyrenhet (det kan vara);

Typ backas RAM;

Volymen av minnesadressen;

Den inbyggda grafikchip (integrerad grafik är inte ovanligt att datum och fungerar snarare som ett komplement till de mer kraftfulla diskreta kort, trots att processoranordningen kan du använda ganska kraftfulla, integrerade lösningar);

Mängden el som förbrukas.

Processorn och dess egenskaper

CPU-kärna - bokstavligen hans hjärta, som innehåller funktionella enheter som deltar i utförandet av logik och aritmetiska uppgifter. Kernel arbete på följande sätt:

Block hämtning kontrolleras med avseende på förekomst av avbrott. Hitta liknande avbrott, gick de in i stacken. programräknaren får adressen från avbrottshanteraren laget. När du är klar med arbetsfunktioner av avbrottet, är de data som fångas i stacken återställs. Ytterligare instruktion läses från instruktionsadressprovtagningsenhet. Därför är det läses från RAM eller cache, då data skickas till avkodningsenheten. Nu avkodning av de mottagna kommandona överförs sedan till datasamplingsenheten. Där är data läses ut ur RAM eller cache-minne och överförs till schemaläggare, som avgör vilken enhet ska utföra operationen, då data tillhandahålls till den. Styrenheten instruktioner exekverar de mottagna kommandona, och sänder resultatet av blocket för att spara resultaten.

Denna cykel kallas en process, och konsekvent utförda kommandon är programmet. För den hastighet med vilken ett stadium av cykeln till en annan, motsvarar klockfrekvensen, och med tiden, utloppet för arbetscykeln steget, är processoranordningen själv ansvarig, eller snarare dess kärna.

Det finns flera sätt som du kan förbättra prestandan hos processorn. För att göra detta måste du höja nivån på klockan, som har vissa begränsningar. Öka klockfrekvensen kommer säkert ökar effektförbrukningen och därmed temperaturen, och detta leder till en minskning av den totala stabiliteten av processorenheten.

För att undvika behovet av att öka klockfrekvensen beslöt producenterna att gå åt andra hållet, komma med en mängd olika arkitektoniska lösningar. En sådan lösning är pipelining, essensen av vilket är att varje bearbetningsinstruktion exekveras omväxlande matas till alla block av kärnan, som utförs av åtgärden. Då hela ljud instruktioner flesta av blocken kommer att vara i viloläge. Således alla moderna processorer fungerar så här: att göra en operation, de omedelbart vidare till en annan, vilket minskar stilleståndstiden till ett minimum och öka effektiviteten genom att så mycket som möjligt. Naturligtvis helst ser det ut som om processoranordningen fungerar alltid med 100% effektivitet, men det händer inte på grund av det faktum att det har varit inkonsekvent lag.