CPU [Unitate centrală de procesare]. Este creierul computerului. Este partea care face cea mai mare parte a muncii într-un sistem informatic. La fel cum creierul nostru ne controlează corpul și procesează informații, procesorul efectuează instrucțiuni din programe și efectuează calcule. Este alcătuit din componente mai mici care lucrează împreună pentru a executa sarcini, făcându-l inima oricărui dispozitiv de calcul.

Toate tipurile de operațiuni de prelucrare a datelor de la aritmetică simplă la sarcini complexe și toate funcțiile importante ale unui computer sunt efectuate de CPU. Ajută dispozitivele de intrare și de ieșire să comunice între ele și să efectueze operațiunile respective. De asemenea, stochează date care sunt introduse, rezultate intermediare între procesare și instrucțiuni. Sarcina procesorului este să se asigure că totul funcționează fără probleme și eficient. În acest articol, vom discuta în detaliu despre CPU.

Ce este un procesor?

O unitate centrală de procesare este cea mai importantă componentă a a sistem informatic . Un procesor este un hardware care realizează funcții de intrare/ieșire a datelor, procesare și stocare pentru un sistem informatic. Un CPU poate fi instalat într-un soclu CPU. Aceste prize sunt în general situate pe placa de baza . CPU poate efectua diverse operațiuni de prelucrare a datelor. CPU poate stoca date, instrucțiuni, programe și rezultate intermediare.

CPU

lista imuabilă java

Istoria procesorului

Din 1823, când baronul Jons Jakob Berzelius a descoperit siliciul, care este și astăzi componenta principală folosită în fabricarea procesoarelor, istoria procesorului a cunoscut numeroase momente de cotitură semnificative. Primul tranzistor a fost creat de John Bardeen, Walter Brattain și William Shockley în decembrie 1947. în 1958, primul circuit integrat de lucru a fost construit de Robert Noyce și Jack Kilby.

Intel 4004 a fost primul companiei microprocesor , pe care a dezvăluit-o în 1971. A fost nevoie de asistența lui Ted Hoff pentru aceasta. Când Intel și-a lansat procesorul 8008 în 1972, Intel 8086 în 1976 și Intel 8088 în iunie 1979, a contribuit la un nou câștig. Motorola 68000, un procesor pe 16/32 de biți, a fost, de asemenea, lansat în 1979. The Sun a dezvăluit și procesorul SPARC în 1987. AMD a dezvăluit seria de procesoare AM386 în martie 1991.

În ianuarie 1999, Intel a introdus procesoarele Celeron 366 MHZ și 400 MHz. AMD în aprilie 2005, cu primul său procesor dual-core. Intel a introdus și procesorul Core 2 Dual în 2006. Intel a lansat primul Core i5 procesor desktop cu patru nuclee în septembrie 2009.

În ianuarie 2010, Intel a lansat și alte procesoare precum procesorul Core 2 Quad Q9500, primele procesoare mobile Core i3 și i5 și primele procesoare desktop Core i3 și i5.

În iunie 2017, Intel a lansat procesorul pentru desktop Core i9, iar Intel a introdus primul său procesor mobil Core i9 în aprilie 2018.

Diferite părți ale procesorului

Acum, procesorul este format din 3 unități majore, care sunt:

• Memorie sau unitate de stocare
• Unitatea de comandă
• ALU (unitate logică aritmetică)

Să ne uităm acum la diagrama bloc a computerului:

Aici, în această diagramă, sunt prezentate și cele trei componente majore. Deci, haideți să discutăm în detaliu aceste componente majore.

Memorie sau unitate de stocare

După cum sugerează și numele, această unitate poate stoca instrucțiuni, date și rezultate intermediare. Unitatea de memorie este responsabilă pentru transferul informațiilor către alte unități ale computerului atunci când este necesar. Este cunoscută și ca unitate de stocare internă sau memorie principală sau stocare primară sau memorie cu acces aleatoriu (RAM), deoarece toate acestea sunt dispozitive de stocare.

Dimensiunea sa afectează viteza, puterea și performanța. Există două tipuri de memorie în computer, care sunt memorie primară și memorie secundară. Unele funcții principale ale unităților de memorie sunt enumerate mai jos:

• Datele și instrucțiunile sunt stocate în unități de memorie care sunt necesare pentru procesare.
• De asemenea, stochează rezultatele intermediare ale oricărui calcul sau sarcină atunci când acestea sunt în proces.
• Rezultatele finale ale procesării sunt stocate în unitățile de memorie înainte ca aceste rezultate să fie eliberate către un dispozitiv de ieșire pentru a furniza rezultatul utilizatorului.
• Prin unitatea de memorie sunt transmise tot felul de intrări și ieșiri.

Unitatea de comandă

După cum sugerează și numele, o unitate de control controlează operațiunile tuturor părților computerului, dar nu efectuează nicio operațiune de prelucrare a datelor. Executând instrucțiunile deja stocate, instruiește computerul utilizând semnalele electrice pentru a instrui sistemul informatic. Preia instrucțiuni de la unitatea de memorie și apoi decodifică instrucțiunile după care execută acele instrucțiuni. Deci, controlează funcționarea computerului. Sarcina sa principală este de a menține fluxul de informații prin procesor. Câteva funcții principale ale unității de control sunt enumerate mai jos:

• Controlul datelor și transferul datelor și instrucțiunilor se face de către unitatea de control, printre alte părți ale computerului.
• Unitatea de control este responsabilă de gestionarea tuturor unităților computerului.
• Sarcina principală a Unitatea de comandă este să obțineți instrucțiunile sau datele care sunt introduse de la unitatea de memorie, să le interpretați și apoi să direcționați funcționarea computerului în funcție de aceasta.
• Unitatea de control este responsabilă de comunicarea cu dispozitivele de intrare și de ieșire pentru transferul de date sau rezultate din memorie.
• Unitatea de control nu este responsabilă pentru prelucrarea sau stocarea datelor.

ALU (Unitate aritmetică logică)

ALU (Arithmetic Logic Unit) este responsabilă pentru efectuarea de funcții sau operații aritmetice și logice. Este format din două subsecțiuni, care sunt:

• Secțiunea aritmetică: Prin operații aritmetice, înțelegem operații precum adunarea, scăderea, înmulțirea și împărțirea, iar toate aceste operații și funcții sunt efectuate de MERGE . De asemenea, toate operațiunile complexe se fac prin utilizarea repetitivă a operațiunilor menționate de către ALU.
• Sectiunea logica: Prin operațiuni logice, înțelegem operațiuni sau funcții precum selectarea, compararea, potrivirea și îmbinarea datelor, iar toate acestea sunt efectuate de ALU.

Notă: CPU poate conține mai multe ALU și poate fi folosit pentru întreținerea temporizatoarelor care ajută la rularea sistemului computerului.

Ce face un procesor?

Funcția principală a unui procesor de calculator este de a executa instrucțiuni și de a produce o ieșire. Funcțiile CPU Fetch, Decode și Execute sunt funcțiile fundamentale ale computerului.

• Preluare: primul CPU primește instrucțiunile. Asta înseamnă numere binare care sunt transmise de la RAM la CPU.
• Decodare: Când instrucțiunea este introdusă în CPU, acesta trebuie să decodifice instrucțiunile. cu ajutorul ALU (Arithmetic Logic Unit), începe procesul de decodare.
• A executa: După pasul de decodare, instrucțiunile sunt gata de executat.
• Magazin: După pasul de execuție, instrucțiunile sunt gata pentru a fi stocate în memorie.

Tipuri de CPU

Avem trei tipuri diferite de CPU:

• CPU cu un singur nucleu: Cel mai vechi tip de CPU pentru computer este un CPU cu un singur nucleu. Aceste procesoare au fost folosite în anii 1970. aceste procesoare au doar un singur nucleu care efectuează diferite operațiuni. Aceasta înseamnă că CPU cu un singur nucleu poate procesa o singură operație la un moment dat. CPU single-core CPU nu este potrivit pentru multifunctional .
• CPU dual-core: CPU-urile dual-core conțin un singur circuit integrat cu două nuclee. Fiecare nucleu are memoria cache și controlerul său. Aceste controlere și memoria cache funcționează ca o singură unitate. cu două nuclee Procesoarele pot funcționa mai repede decât procesoarele cu un singur nucleu.
• CPU Quad-Core: Procesoarele Quad-Core conțin două procesoare dual-core prezente într-un singur circuit integrat (IC) sau cip. Un procesor quad-core conține un cip cu patru nuclee independente. Aceste nuclee citesc și execută diverse instrucțiuni furnizate de CPU. Cu patru nuclee CPU mărește viteza generală a programelor. Fără măcar creșterea vitezei generale a ceasului, rezultă o performanță mai mare.

Ce este performanța procesorului?

Performanța procesorului este cât de repede poate finaliza sarcina procesorul unui computer (CPU). Se măsoară prin numărul de instrucțiuni finalizat într-o secundă. Performanța sa depinde de viteza de ceas a procesorului și de alți factori precum designul și dimensiunea memoriei cache.

Ce sunt programele de calculator și unde sunt stocate?

A program de calculator este un set de instrucțiuni scrise de un programator care îi spune unui computer ce trebuie să facă. De exemplu, Utilizarea unui browser web sau a unui procesor de text este un program, Efectuarea de operații matematice pe un computer și clicarea și selectarea elementelor cu un mouse sau touchpad este, de asemenea, un program.

Stocarea Programelor

Există două moduri de stocare a programelor în memoria computerului:

• Depozitare permanentă: Programele sunt stocate permanent pe dispozitive de stocare precum HDD , sau SSD .
• Depozitare temporara: Când un program rulează pe un procesor, datele sale sunt stocate în RAM de pe HDD sau SDD. Temporar deoarece RAM este volatil, pierde toate datele atunci când alimentarea este oprită.

Avantaje

• Versatilitate : CPU poate face față unei sarcini complexe, de la calculul de bază până la gestionarea sistemului de operare.
• Performanţă : Procesoarele moderne variază rapid și sunt capabile să efectueze miliarde de calcule pe secundă.
• Multi-core : CPU are mai multe nuclee și poate face față mai multor sarcini simultan.
• Compatibilitate : CPU-urile sunt proiectate pentru a fi compatibile cu o gamă largă de software, acest lucru ajută la rularea diferitelor aplicații folosind un singur CPU.

Dezavantaje

• Supraîncălzire : CPU generează multă căldură în timp ce îndeplinește sarcini complexe. Acest lucru necesită soluții eficiente de răcire, cum ar fi ventilatoare sau sisteme de răcire cu lichid.
• Consumul de energie : CPU-urile de înaltă performanță pot consuma o cantitate mare de energie, ceea ce determină generarea de facturi de energie electrică mai mari și necesitatea unei surse de alimentare robuste.
• Cost : CPU cu cea mai bună performanță poate fi costisitor. Ceea ce poate fi o barieră pentru unii utilizatori sau aplicații care au nevoie de putere mare de calcul.
• Procesare paralelă limitată : În timp ce procesoarele cu mai multe nuclee pot gestiona mai multe sarcini simultan, ele nu sunt încă la fel de eficiente la procesarea paralelă ca hardware-ul specializat precum GPU-urile ( Unități de procesare grafică ), care sunt concepute pentru a gestiona mai multe sarcini simultan.

Concluzie

CPU este creierul unui computer. Poartă toate instrucțiunile din programe, gestionând totul, de la calcule simple la sarcini complexe. Fără CPU, computerul nu ar fi capabil să ruleze programe sau să efectueze nicio acțiune. Fără computer UPU ca o maniche proastă. Deci variază importantă pentru funcționarea generală a unui computer.

Întrebări frecvente despre Unitatea Centrală de Procesare – Întrebări frecvente

Este un procesor la fel cu un microprocesor?

Termenii CPU și microprocesor sunt adesea folosiți interschimbabil, dar nu sunt exact la fel. Toate procesoarele sunt microprocesoare, dar inversul nu este adevărat.

Care sunt tipurile de CPU?

Există în principal trei tipuri de CPU:

• CPU cu un singur nucleu: Acestea au un singur nucleu care este folosit pentru prelucrarea datelor. acesta este cel mai vechi procesor. Aceasta îndeplinește o singură sarcină la un moment dat.
• CPU dual core: Acest procesor are două nuclee și un singur circuit integrat.
• CPU Quad Core: Acest procesor are două dual core și un singur circuit integrat.

Din ce sunt făcute procesoarele?

CPU este fabricat din siliciu. siliciul este metal semiconductor. O conexiuni electrice la pini care creează contact cu placa de bază. CPU produce multă căldură, de aceea există și un distribuitor de căldură integrat în partea de sus.

Care sunt diferitele părți ale procesorului?

Există trei părți diferite ale procesorului:

• Unitate aritmetică și logică (ALU): T Unitatea aritmetică și logică (sau ALU) execută operații aritmetice și logice.
• Control Unit (CU): Comunicarea unității de control cu ​​dispozitivele de intrare și ieșire pentru transferul de date din memorie.
• Memorie sau unitate de stocare: Tot felul de intrări și ieșiri sunt răspândite prin unitatea de memorie.