Dyfais prosesydd, sut mae'n gweithio mewn gwirionedd

Yn y byd heddiw o prosesydd technoleg gyfrifiadurol yn un o'r lleoedd sylfaenol. Mae'r uned ganolog brosesu - uwch-dechnoleg a dyfais soffistigedig iawn, sy'n cynnwys yr holl ddatblygiadau sy'n digwydd ym maes technoleg gyfrifiadurol, yn ogystal ag mewn ardaloedd cyfagos iddo.

dyfais prosesydd Simplified edrych fel hyn:

Sail y cnewyllyn (un neu nifer). Maent yn gyfrifol am gydymffurfio â'r holl reoliadau ymddiried;

Mae sawl lefel o gof cache (dau neu dri fel arfer), ac erbyn hynny cyflymu y rhyngweithio prosesydd a RAM;

rheolwr RAM;

Rheolwr System bws (QPI, HT, DMI, ac ati).;

cyfarpar rheoli Prosesydd nodweddu gan y paramedrau canlynol:

Teipiwch microarchitecture;

Mae amlder cloc ;

Mae lefelau cof cache;

Mae faint o gof cache;

Y math a chyflymder y bws system;

Mae maint y geiriau prosesu;

rheolwr cof Integredig (gall fod);

Teipiwch RAM a gefnogir;

Mae nifer y cyfeiriad cof;

Mae'r graffeg sglodion adeiledig yn (graffeg integredig nid yn anghyffredin hyd yn hyn ac yn gwasanaethu yn hytrach fel atodiad i'r cerdyn arwahanol yn fwy pwerus, er bod dyfais prosesydd yn eich galluogi i ddefnyddio atebion eithaf pwerus, integredig);

Mae faint o drydan a ddefnyddir.

Mae'r prosesydd a'i nodweddion

CPU craidd - yn llythrennol ei galon, sy'n cynnwys unedau swyddogaethol sy'n ymwneud â gweithredu rhesymeg a thasgau rhifyddeg. gwaith Cnewyllyn fel a ganlyn:

adalw Bloc yn cael ei wirio am bresenoldeb ymyriadau. Dod o hyd i ymyriadau tebyg, maent yn mynd i mewn i'r pentwr. mae'r rhaglen cownter yn derbyn y cyfeiriad gan y tîm triniwr ymyriad. Pan fyddwch wedi gorffen â swyddogaethau gwaith y dorri ar draws, mae'r data yn gaeth yn y pentwr yn cael eu hadfer. cyfarwyddyd pellach yn cael ei ddarllen o'r uned cyfeiriad cyfarwyddyd samplu. Felly mae'n cael ei ddarllen o RAM neu cache, yna data'n cael ei anfon i uned datgodio. Nawr dadgodio y gorchmynion a dderbyniwyd wedyn yn cael eu trosglwyddo i'r uned samplu data. Yno, mae'r data yn cael eu darllen allan o RAM neu cache cof a'u trosglwyddo i'r scheduler, sy'n pennu y dylai'r uned yn perfformio y llawdriniaeth, yna darperir data iddo. Mae'r uned rheoli cyfarwyddiadau executes y gorchmynion a dderbyniwyd, ac yn trosglwyddo canlyniad y bloc i achub y canlyniadau.

Gelwir y cylch yn broses, a gorchmynion gweithredu yn gyson yn cael eu rhaglen. Ar gyfer y gyfradd y mae un cam o'r cylch i mewn i un arall, yn cyfateb i amlder cloc, ac mewn amser, yr allfa ar gyfer y cam cylch gwaith, y ddyfais prosesydd ei hun yn gyfrifol, neu yn hytrach ei niwclews.

Mae yna nifer o ffyrdd y gallwch wella perfformiad y prosesydd. I wneud hyn, bydd angen i chi godi lefel y cloc, sydd â rhai cyfyngiadau. Cynyddu amlder cloc bydd yn sicr yn cynyddu defnydd o ynni ac, o ganlyniad, y tymheredd, ac mae hyn yn arwain at ostyngiad yn sefydlogrwydd cyffredinol yr uned prosesydd.

Er mwyn osgoi'r angen i gynyddu amlder cloc, penderfynodd y cynhyrchwyr i fynd y ffordd arall, yn dod o hyd i amrywiaeth o atebion pensaernïol. Un ateb o'r fath yn pipelining, hanfod sef bod pob cyfarwyddyd prosesu gweithredu a gyflenwir yn ail i bob blociau o gnewyllyn, sy'n cael ei wneud o'r camau gweithredu. Felly, pan fydd y cyfarwyddiadau sain cyfan y rhan fwyaf o'r blociau fod yn y modd segur. Felly, mae'r holl broseswyr modern yn gweithio fel hyn: gwneud un gweithrediad, maent yn syth ymlaen i un arall, gan leihau amser segur i leiafswm a chynyddu effeithlonrwydd drwy gymaint â phosibl. Wrth gwrs, yn ddelfrydol, mae'n edrych fel pe bai'r ddyfais prosesydd bob amser yn gweithredu gyda 100% o effeithlonrwydd, ond nid yw'n digwydd oherwydd y ffaith y bu tîm anghyson.