¿Cómo funciona el procesador?

Hoy casi todas las casas tienen una computadora. Sin él, es difícil imaginar la vida de hoy. Busque la información necesaria, vea las noticias y el clima, compre y venda productos, vea películas y programas; todo esto se puede hacer sin salir de casa y sin esfuerzos especiales. Solo necesita encender la computadora e ir en línea.

Pero pocas personas piensan en qué consistecomputadora, con la que puede obtener rápidamente toda la información necesaria. Uno de los componentes principales de la computadora es el procesador. Al comprender cómo funciona el procesador, puedes aclararte muchas cosas nuevas.

¿Qué es un procesador?

El procesador central, o como se llama enel mundo de la ciencia de la computación: la CPU es el componente principal de cualquier computadora, es su corazón y cerebro. Es el procesador que ejecuta todos los comandos especificados por el usuario, procesa toda la información y controla otros dispositivos de la computadora.

Hoy, los principales fabricantes de procesadoresson las compañías de Intel y Advanced Micro Devices (AMD), que durante mucho tiempo existen en el mercado de la tecnología de la información y se han mostrado solo desde el mejor lado. Naturalmente, hay otros fabricantes, pero al nivel de estas compañías gigantes todavía están muy lejos. Es interesante que Intel y AMD estén luchando constantemente por el liderazgo en el producto de procesadores, ganando alternativamente los primeros puestos en el lanzamiento de nuevos modelos. Curiosamente, es esta lucha lo que impulsa el constante desarrollo cualitativo de esta área de la tecnología de la información.

Apariencia

Comience a inspeccionar el procesador del dispositivouna computadora es necesaria con su apariencia. A primera vista, es solo una caja de metal, en la parte posterior hay un tablero pequeño de aproximadamente 5x5 cm de tamaño y varios contactos con los cuales el procesador está conectado a la placa base. En el medio del procesador hay millones, e incluso miles de millones de transistores diferentes, que realizan el trabajo básico.

¿De qué está hecho el procesador?

El procesador en sí consiste principalmente en arena, ymás precisamente, silicio, que en la corteza terrestre es solo del 30%. El proceso de formación de procesadores es bastante complicado, requiere equipos especiales y costos de materiales. En resumen, el esquema de los procesadores de fabricación es algo similar a la tecnología de impresión de fotos, cuando se fabrica utilizando tecnología de fotolitografía. En el papel de la fotografía, aquí están los "panqueques", los futuros procesadores, en los que, con la ayuda de iones de boro fuertemente acelerados en un acelerador especial, crean una estructura miniaturizada con muchos transistores. Y cuanto más delgado es el proceso tecnológico, más potencia y velocidad tiene esta estructura. Cada año, el tamaño de estos elementos estructurales es menor y, en un futuro cercano, según las previsiones de los científicos, pueden alcanzar solo unas 15 millas náuticas.

Además, esta parte estructurada de semiconductor se coloca en el tablero y se conectan cables para conectar el procesador a la placa base. ¡El procesador está listo!

Puede quitar la cubierta y considerar la disposición interna del procesador, pero existe el riesgo de dañar los detalles más finos del procesador, lo que puede llevar a su inoperatividad.

Componentes

Con el tiempo, el dispositivo y el funcionamiento del procesadorcualitativamente cambio Disminuye y el tamaño de los procesadores. Hoy en día, prácticamente se usan los mismos principios de los procesadores de edificios, como antes, solo el tamaño de los componentes ha cambiado.

Dentro de la unidad de procesador también es muyInteresante. Se compone de una arquitectura general - todo lo que incluye un núcleo de tabla (por la operación de los cuales depende de la velocidad del ordenador), el neumático (montajes que están conectados a la placa base) y de auditoría (partículas que son más pequeñas que el núcleo, pero también muy importante y funcional).

Indicadores de rendimiento informático

La respuesta de la computadora a los comandos especificados puededependen de varios factores: el número de núcleos, el número de corrientes (no puede coincidir con el número de núcleos), tamaños de caché - la memoria interna del procesador, reloj, velocidad del bus, así como el procesador de la tecnología de proceso de fabricación muy.

Principio de operación

Habiendo estudiado el dispositivo en detalle, ahora puede considerar el principio del procesador. La computadora comienza su trabajo después de recibir un comando específico del usuario.

Pero muy pocas personas saben que cualquier equipo consta de dos partes: operativo y operando:

• la parte operativa del comando muestra lo que debe hacer la computadora,
• La segunda parte del comando da los operandos del procesador, algo en lo que debería trabajar el procesador.

Algunos procesadores pueden contener dostransportador, es decir unidades de computación Cada uno de ellos divide la ejecución del comando dado a la computadora por el usuario, en varias etapas: generación, decodificación (es decir, descifrado del comando), ejecución del comando mismo, acceso a la memoria del procesador y almacenamiento de los resultados. Todas estas etapas se realizan en el menor tiempo posible. Cuando se ejecuta la tubería, a cada etapa se le asigna un ciclo de reloj de la misma frecuencia, por lo que a cada procesador del procesador se le asignan cinco ciclos.

La memoria de caché de cualquier procesador aumentasu operabilidad Hoy es costumbre usar dos memorias caché, porque El uso de uno resultó en conflictos en la ejecución de comandos. Esto se debe al hecho de que a menudo dos equipos intentaron tomar información de una memoria caché. El almacenamiento en caché por separado elimina por completo la ocurrencia de tales situaciones y permite que dos equipos se ejecuten simultáneamente.

Al entender cómo funciona el procesador de una computadora, vale la pena considerar que los procesadores son diferentes: lineal, cíclico y ramificado.

• Los procesadores lineales ejecutan comandos según el orden de escritura en la RAM.
• Los procesadores cíclicos y de ramificación ejecutan comandos según los resultados de las condiciones de prueba de rama.

También es importante saber cómo funciona el bus del procesador. Son dos, uno, el bus rápido funciona con la memoria caché de segundo nivel, el segundo bus (más lento) está diseñado para trabajar en el intercambio de información con otros dispositivos.