Шта је језгра процесора? [МакеУсеОф објашњава]

Реклама

Сваки рачунар има процесор, било да је процесор мале ефикасности или електроенергетски систем велике перформансе, или у супротном не би могао да функционише. Наравно, процесор, који се такође назива и ЦПУ или Централна процесна јединица, је важан део функционалног система, али није једини.

Данашњи процесори су скоро сви двојезгарни, што значи да цео процесор садржи две одвојене језгре са којима може обрадити информације. Али шта су процесорска језгра и шта тачно они раде?

Шта су језгра?

Језгра процесора је процесорска јединица која чита упутства за обављање одређених радњи. Упутства су спојена тако да, када се покрећу у стварном времену, чине ваше искуство на рачунару. Буквално све што радите на рачунару мора да обрађује ваш процесор. Кад год отворите мапу, за то је потребан ваш процесор. Када куцате у ворд документ, за то вам је потребан и процесор. Ствари попут цртања радног окружења, прозора и графике игара су посао ваше графичке картице - која садржи стотине процесора за брзи рад на подацима истовремено, али донекле им и даље треба ваш процесор такође.

Како раде

Дизајни процесора су изузетно сложени и увелике варирају између компанија, па чак и модела. Њихове архитектуре - тренутно „бршљан бриџ“ за Интел и "Пиледривер" за АМД - непрестано се побољшавају како би упалили највише перформанси у најмању количину простора и потрошње енергије. Али упркос свим архитектонским разликама, процесори пролазе кроз четири главна корака кад год обрађују упуте: дохваћају, декодирају, извршавају и враћају.

Дохвати

Корак доласка је оно што очекујете. Овде процесорска језгра преузима упутства која га чекају, обично из неке врсте меморије. Ово може да укључује и РАМ, али у савременим процесорским језграмама упутства обично чекају језгро у предмеморији процесора. Процесор има област која се назива бројач програма и која у суштини делује као обележивач, обавештавајући процесора где се завршило последње упутство и започиње следеће.

Декодирајте

Једном када добије непосредну упуту, дешифрује је. Упуте често укључују више подручја језгре процесора - попут аритметике - и језгра процесора то мора схватити. Сваки део има нешто што се назива опцоде, што језгри процесора говори шта треба учинити са информацијама које га прате. Након што је језгра процесора све ово схватила, различита подручја самог језгра могу почети радити.

Екецуте

Корак извршења је у којем процесор зна шта треба да уради, а заправо иде напред и то чини. Шта се овде овде тачно разликује, зависи од тога која подручја језгра процесора се користе и које се информације убацују. Као пример, процесор може да направи аритметику у АЛУ или јединици аритметичке логике. Овај уређај може да се повеже на различите улазе и излазе како би смањио бројеве и постигао жељени резултат. Кружење унутар АЛУ чини сву чаролију и прилично је сложено за објашњење, па ћу то оставити за сопствена истраживања ако вас занима.

Одговорити

Завршни корак, назван откуп, једноставно поставља резултат онога што је радио натраг у меморију. Куда тачно излаз иде овиси о потребама текуће апликације, али она често остаје у регистрима процесора за брзи приступ јер се у сљедећим упутствима често користе. Одатле ће се бринути све док делове тог излаза не буде потребно поново обрадити, што може значити да уђе у РАМ.

То је само један циклус

Цео овај процес се зове циклус инструкција. Ови циклуси упута догађају се смијешно брзо, поготово сада када имамо моћне процесоре са високим фреквенцијама. Уз то, читав наш ЦПУ са вишеструким језграма то ради на свакој језгри, тако да се подаци могу скршити отприлике онолико пута брже колико ЦПУ има језгре него да је заглављен само са једним сличним језгром перформансе. ЦПУ такође имају оптимизоване сетове упутстава који су жичани у струјни круг што може убрзати познате упуте које су им послате. Популарни пример је ССЕ.

Закључак

Не заборавите да је ово врло једноставан опис онога што процесори - у стварности су они много сложенији и раде пуно више него што знамо. Тренутни тренд је да произвођачи процесора покушавају да своје чипове учине што ефикаснијим, а то укључује и смањивање транзистора. Иви Бридге Шта треба да знате о Интеловом Иви Бридгеу [МакеУсеОф Екплаинс]Интел је управо објавио свој нови ажурирани процесор, кодног назива Иви Бридге, за радне и преносне рачунаре. Пронаћи ћете ове нове производе као серије 3000 и можете купити барем неке од њих ... Опширније Транзистори су пуни 22 нм, а има још пуно времена прије него што истраживачи наиђу на физичку границу. Замислите да се сва та обрада одвија у тако малом простору. Видећемо како се процесори побољшавају чим стигнемо тако далеко.

Гдје мислите да ће процесори ићи даље? Када очекујете да видите квантне процесоре, посебно на личним тржиштима? Јавите нам у коментарима!

Имаге Цредитс: Оливандер, Бернат Галлеми, Доминик Бартсцх, Иоан Самели, Национална управа за нуклеарну сигурност