Kedu ihe bụ processor (CPU) na kedu ka o si arụ ọrụ?

Kedu ihe bụ processor (CPU) na kedu ka o si arụ ọrụ?

Ihe nhazi, ma ọ bụ Central Processing Unit (CPU), bụ akụkụ bụ isi nke kọmputa ma ọ bụ ngwaọrụ eletrọnịkị ọ bụla. Ọ bụ ya na-ahụ maka ime ntuziaka na ngụkọ dị mkpa maka sistemụ ahụ ka ọ rụọ ọrụ nke ọma. Nhazi bụ, n'eziokwu, "ụbụrụ" nke igwe, na-ahụ maka ịrụ ọrụ na ọrụ ndị e kenyere ya. Iji ghọta otú processor si arụ ọrụ, ọ dị mkpa ịbanye na nhazi ya na ọrụ ime ya.

Nhazi nke ihe nhazi

The ije nke ihe nhazi Ọ na-ezo aka n'usoro ime ya, ya bụ, otú e si hazie ya na ịhazi ya iji rụọ ọrụ ndị e kenyere ya. N'ozuzu, ihe nhazi bụ nkeji njikwa, mgbagha na nkeji mgbakọ na mwepụ, ndekọ, data na ụgbọ ala adreesị, na ebe nchekwa. Akụkụ ndị a dị iche iche na-arụkọ ọrụ ọnụ iji hazie ntuziaka na data ọ na-enweta.

Arụ ọrụ nke a processor

Arụ ọrụ nke onye nrụpụta dabere na ịme usoro usoro iji mezuo ntuziaka ọ na-enweta na ebe nchekwa. Nzọụkwụ ndị a gụnyere ịchọta ntụziaka ahụ, decoding ya, ime ya ⁤ na ịchekwa nsonaazụ ya. Onye nrụpụta na-eji ngalaba njikwa iji chịkọta na mekọrịta usoro ndị a, hụ na emebere ntuziaka ọ bụla n'usoro ziri ezi. Na mgbakwunye, processor nwere ⁢ ndị na-edebanye aha, nke dị obere, ebe nchekwa ngwa ngwa, ebe echekwara data na nsonaazụ nke arụmọrụ nwa oge.

N'ikpeazụ, onye nrụpụta bụ ihe dị mkpa na ngwaọrụ eletrọnịkị ọ bụla. Ọ bụ ya na-ahụ maka ịrụ ọrụ na mgbako dị mkpa maka ịrụ ọrụ igwe. Ihe owuwu ime ya na ọrụ ya bụ isi iji ghọta ka o si arụ ọrụ yana otu ọ nwere ike isi hazie ntuziaka na data rụọ ọrụ nke ọma. N'isiokwu na-esonụ, anyị ga-enyocha nke ọ bụla n'ime akụkụ ndị a n'ụzọ zuru ezu karị, yana ọganihu kachasị ọhụrụ na ngalaba nhazi.

- Okwu mmalite nke processor (CPU)

Ihe nhazi ahụ, nke a makwaara dị ka ngalaba nhazi nke etiti (CPU), bụ otu n'ime ihe ndị dị mkpa na sistemụ kọmputa ọ bụla. A na-ewere ya dị ka ụbụrụ nke igwe, ebe ọ bụ na ọ bụ ya na-ahụ maka ịme ntụziaka na ịhazi usoro data site na usoro.

⁢processor na-arụ ọrụ site na usoro usoro na-eso usoro ezi uche dị na ya. Nke mbụ, ị na-enweta ntụziaka site na ngwa ngwa na-arụ ọrụ, dị ka mmemme ma ọ bụ ngwa. A na-atụgharị ntuziaka ndị a ka ọ bụrụ akara eletrik nke onye nrụpụta nwere ike ịghọta CPU wee rụọ usoro mgbakọ na mwepụ na ezi uche iji hazie data dịka ntuziaka natara.

Enwere ụdị nhazi dị iche iche na ahịa, nke ọ bụla nwere njirimara na ike ya. Ọsọ nhazi, nke a tụrụ na hertz (Hz), bụ otu n'ime nkọwapụta ndị a ga-atụle mgbe ị na-ahọrọ ihe nrụpụta. Ọsọ nhazi dị elu, ngwa ngwa kọmputa ga-arụ ọrụ. Ihe ndị ọzọ dị mkpa ị ga-atụle bụ ọnụ ọgụgụ nke cores, ebe nchekwa, cache, na nkà na ụzụ mmepụta ihe nke ọ bụla n'ime ihe ndị a na-enye aka na arụmọrụ nke nhazi na, ya mere, n'ozuzu nke usoro

Na nchịkọta, processor bụ akụkụ dị mkpa na kọmpụta, na-ahụ maka ịrụ ọrụ ndị dị mkpa maka sistemụ ahụ. Ikike nhazi ya, yana njirimara teknụzụ ya, na-ekpebi arụmọrụ kọmputa niile. Ọ dị mkpa iburu n'uche njirimara ndị a mgbe ị na-ahọrọ ihe nhazi, n'ihi na ha ga-emetụta ngwa ngwa ọrụ na nzaghachi nke igwe. Ọzọkwa, ⁢ ọganihu nke teknụzụ enyela ohere ịmepụta ndị na-emepụta ihe na-esiwanye ike ma na-arụ ọrụ nke ọma, nke butere ọganihu dị ukwuu na arụmọrụ nke kọmputa ọgbara ọhụrụ.

- Akụkụ na ije nke ihe nhazi

Akụkụ ihe nhazi: Ihe nrụpụta, nke a makwaara dị ka ngalaba nhazi etiti (CPU), bụ ụbụrụ kọmputa. ngwaọrụ ọ bụla eletrọnịkị. Ọ bụ ọtụtụ ihe dị mkpa na-arụkọ ọrụ ọnụ iji rụọ ọrụ na ịhazi ozi. Akụkụ ndị a gụnyere ngalaba njikwa, ngalaba mgbagha mgbakọ na mwepụ (ALU), ndekọ na ebe nchekwa cache. Ngalaba na-ahụ maka njikwa na-ahụ maka ịhazi na ịchịkwa ọrụ nhazi, ebe ALU na-arụ ọrụ mgbakọ na mwepụ na ezi uche. Ndị na-edebanye aha na-echekwa data na ntuziaka a na-ahazi, cache na-arụkwa ọrụ dị ka nchekwa nwa oge iji mee ka ịnweta data a na-ejikarị eme ihe ngwa ngwa. ⁢ Ngwa ndị a niile jikọtara ọnụ site na data na ụgbọ ala njikwa, na-enye ohere ịnyefe ozi n'ime ihe nrụpụta.

Nhazi nhazi: The ije nke a processor na-ezo aka Ọdịdị na esịtidem imewe nke mgbawa. Enwere ụdị nhazi nhazi dị iche iche, mana nke a na-ahụkarị bụ Von Neumann architecture. N'ụdị ụlọ a, CPU nwere otu ụgbọ ala data na otu ụgbọ ala njikwa nke a na-eji nyefee ma data na ntuziaka. Nke a na-enye ohere ka processor mebie mmemme echekwara na ebe nchekwa. Na mgbakwunye, ụlọ ọrụ Von Neumann na-eji usoro nkuzi bụ isi akpọrọ “fetch-decode-execute.” N'oge okirikiri a, processor na-achọ ntụziaka na ebe nchekwa, decoded ya ịghọta ihe omume ọ kwesịrị ime, na n'ikpeazụ mebie ntụziaka.

Ọrụ nhazi: Ihe nhazi ahụ na-agbaso usoro ntụziaka iji rụọ ọrụ. Edere ntuziaka ndị a n'asụsụ dị ala nke a na-akpọ koodu igwe, nke mejupụtara ọnụọgụ ọnụọgụ abụọ na-anọchi anya nkuzi ọ bụla. Onye nhazi ahụ na-agụ ma na-eme ntuziaka ndị a n'otu n'otu, na-arụ ọrụ ndị dị mkpa iji rụchaa ọrụ ahụ. Nke a gụnyere ịmegharị data, ịme mgbakọ mgbakọ na mwepụ, ịme mkpebi ezi uche dị na ya, na ịnyefe data n'etiti akụkụ dị iche iche nke usoro. Ihe ndị a niile na-eme n'ọsọ dị egwu, n'ihi na ndị nrụpụta ọgbara ọhụrụ nwere ike ime ọtụtụ ijeri ntuziaka kwa nkeji. Ihe nhazi ahụ na-esorokwa akụkụ ndị ọzọ nke sistemụ ahụ na-ekwurịta okwu, dịka: draịvụ ike, Ebe nchekwa RAM na kaadị vidiyo, iji rụọ ọrụ ndị dị mgbagwoju anya ma na-achịkwa ọrụ nke usoro dum.

– Ime ime nke a processor

Internal⁢ ọrụ nke a processor

Ihe nhazi, nke a makwaara dị ka CPU (Central Processing Unit), bụ ụbụrụ site na kọmputa. Ọ bụ ya na-ahụ maka mmebe ntuziaka na ịrụ ọrụ na sistemụ. Iji ghọta otú processor si arụ ọrụ, ọ dị mkpa ịghọta usoro ime ya na ihe ndị bụ isi.

Ihe nhazi ahụ mejupụtara ọtụtụ ihe dị mkpa, gụnyere ndị Ngalaba njikwa (UC) na Ngalaba Arithmetic-Logic (UAL). UC na-ahụ maka ịkọwa na imezu ntuziaka mmemme, ebe UAL na-arụ ọrụ mgbakọ na mwepụ na ezi uche dịka mgbakwunye, mwepu na ntụnyere. Ndị a nkeji na-ekwurịta okwu na onye ọ bụla ọzọ site na ụgbọ ala data na nke ụgbọ ala njikwa.

Na mgbakwunye na UC na UAL, processor nwere ihe ndekọ nke na-echekwa ozi nwa oge n'oge mmebe nke mmemme. Ndị debanyere aha na-adị ngwa ngwa ma na-enye ohere ịnweta ngwa ngwa data achọrọ iji rụọ ọrụ. Isi ihe ọzọ bụ isi ihe nke processor bụ ebe nchekwa, nke na-echekwa data a na-ejikarị eme ihe iji belata ohere ịnweta ebe nchekwa bụ isi.

Na nchịkọta, arụ ọrụ n'ime nke onye nrụpụta gụnyere mmekọrịta nke ihe ndị dị oke mkpa dị ka ngalaba njikwa, ngalaba Arithmetic-Logic, ndekọ na ebe nchekwa cache. Ihe ndị a na-arụkọ ọrụ ọnụ iji hazie ma mebie ntuziaka mmemme ngwa ngwa na nke ọma Ịghọta ka processor si arụ ọrụ dị mkpa iji ghọta ọrụ kọmputa na-arụ ọrụ ya na ịkwalite arụmọrụ ya.

- Mkpa na njirimara nke ebe nchekwa cache

Mkpa na njirimara nke ebe nchekwa cache

Ebe nchekwa nchekwa bụ akụkụ dị mkpa nke ihe nrụpụta kọmputa (CPU) ma na-arụ ọrụ dị oke egwu n'ime ọrụ ya nke ọma. Ọ bụ obere ebe nchekwa ịnweta ngwa ngwa na-echekwa data a na-ejikarị na ntụziaka na-emegharị ugboro ugboro ka ha wee dị ozugbo. Nke a pụtara na processor adịghị achọ mgbe niile na isi ebe nchekwa, nke na-eme ka ohere ozi dị ngwa ngwa ma na-eme ka ọ dị ngwa ngwa nzaghachi kọmputa.

Enwere isi ihe abụọ nke ebe nchekwa cache: cache ntụziaka na cache data. cache ntuziaka na-echekwa ntuziaka nke onye nrụpụta na-eme, ebe nchekwa data na-echekwa data nke a na-eji ugboro ugboro. Ha abụọ na-ezute ebumnobi nke ịkwalite arụmọrụ nke onye nrụpụta, ebe ọ bụ na site n'inwe ozi dị mkpa n'aka, a na-ezere igbu oge nke ịchọ na ebe nchekwa bụ isi. Na mgbakwunye, a na-ahazi cache ahụ ka ọ bụrụ ọkwa, nwere ọkwa dị iche iche nke ikike na ohere. Ọkwa dị ala, dị ka cache L1, nwere obere ikike mana ọ na-adị ngwa ngwa, ebe ọkwa dị elu, dị ka cache L3, buru ibu mana nwayọ.

Ebe nchekwa cache na-arụ ọrụ dị mkpa na ebe nchekwa ọkwa nke usoro kọmputa. Tinyere isi ebe nchekwa na nchekwa nke abụọ, ọ bụ akụkụ nke sistemụ nchekwa ọkwa nke data na-aga n'etiti ọkwa dị iche iche nke ndị isi dabere na ọkwa ojiji ya. Ebe nchekwa ahụ dị nso na ihe nrụpụta ma na-arụ ọrụ dị ka ihe nchekwa ngwa ngwa n'etiti CPU na ebe nchekwa isi. Nke a na-enye onye nrụpụta ohere ịnweta data ọ chọrọ ngwa ngwa, na-ezere igbu oge n'ihi nkwụsị nke usoro ebe nchekwa dị nwayọọ. Na nkenke, ebe nchekwa nchekwa na-enye ohere ịnweta data na ntuziaka dị mkpa maka ọrụ CPU ngwa ngwa na nke ọma, na-eme ka arụmọrụ kọmputa dịkwuo mma.

- Ụdị nke processors na ọdịiche ha

1. Ndị na-emepụta kọmputa

Ndị na-arụ ọrụ kọmputa, nke a makwaara dị ka CPUs (Central Processing Units), bụ isi na ihe kacha mkpa na sistemụ kọmputa. Ha na-ahụ maka imezu ọrụ na mgbako niile dị mkpa maka ọrụ ahụ site na kọmputa. A na-ahụ ihe nhazi na kọmpụta niile, site na ngwaọrụ mkpanaka ruo na sava yana supercomputers.

Enwere ụdị nhazi dị iche iche n'ahịa, nke ọ bụla e mere iji gboo mkpa ụfọdụ. Ndị nhazi nwere ike ịdịgasị iche n'usoro ọsọ elekere, ọnụọgụ cores, ikike cache na nhazi ụlọ. Emebere ụfọdụ nhazi maka ọrụ ụlọ ọrụ bụ isi, ebe ndị ọzọ dị mma maka egwuregwu na ngwa ike dị elu. Ọ dị mkpa ịhọrọ ihe nhazi kwesịrị ekwesị dabere na iji kọmpụta emebere ya.

N'ihe gbasara ọrụ, ndị na-emepụta ihe mejupụtara ọtụtụ nde transistor na-enye ohere ka ọkụ eletrik na-arụ ọrụ nke isi ọnụọgụ abụọ. Onye nrụpụta na-atụgharị ma na-eme ntuziaka na data nke ngwanro ahụ nyere. N'ime usoro nkuzi ahụ, onye nrụpụta na-enyocha, decoded, ma na-eme ntuziaka n'otu usoro iji rụọ ọrụ achọrọ. Ngwa ngwa ngwa nhazi ahụ, a ga-arụ ọrụ ngwa ngwa na ọrụ. na kọmputa.

- Ihe ndị ị ga-atụle mgbe ị na-ahọrọ processor

Ihe nhazi, nke a makwaara dị ka CPU (nhazi nke etiti), bụ ụbụrụ kọmputa. Ọ bụ akụkụ na-ahụ maka imezu ntuziaka na ngụkọ dị mkpa maka igwe ka ọ rụọ ọrụ nke ọma. Mgbe ị na-ahọrọ ihe nhazi maka kọmputa gị, enwere ọtụtụ ihe dị mkpa ị ga-atụle iji hụ na ọ na-egbo mkpa na atụmanya gị.

Ihe nleba anya nke mbụ bụ ọsọ elekere, nke a na-atụ na gigahertz (GHz). Ọsọ elekere dị elu, ka ikike onye nrụpụta nwere ike ịrụ ngụkọ n'ime obere oge. Agbanyeghị, ọ bụghị naanị ọsọ elekere bụ ihe na-achọpụta arụmọrụ nke ihe nrụpụta. Ihe ndị ọzọ, dị ka ọnụọgụ cores na nha nke cache, na-emetụtakwa arụmọrụ ya n'ozuzu ya.

Ihe ọzọ dị mkpa ị ga-atụle bụ ihe owuwu nke ⁢processor. Ugbu a, a na-ekewa ndị nhazi ụzọ abụọ: 32-bit na 64 ibe n'ibe. Ndị nhazi 32-bit nwere ike ịnweta oke nke 4 gigabytes (GB) nke ebe nchekwa ebulu, ebe ndị nhazi 64-bit nwere ikike ka ukwuu, na-enye ha ohere ijikwa data buru ibu ma na-agba ọsọ ngwa ngwa.

Na mgbakwunye, ọ dị mkpa iji nyochaa ndakọrịta nke processor na ihe ndị ọzọ dị na kọmpụta gị, dị ka oghere motherboard. Onye nhazi ọ bụla nwere ụdị oghere nke na-ekpebi ka o si ejikọta na motherboard. Ijide n'aka na processor ị họọrọ dabara na oghere motherboard gị dị oke mkpa iji hụ na ha na-arụkọ ọrụ nke ọma na nke ọma.

Na nkenke, mgbe ị na-ahọrọ ihe nhazi, ị kwesịrị ịtụle ihe ndị dị ka ọsọ elekere, ụkpụrụ ụlọ, na ndakọrịta na ihe ndị ọzọ. ⁤ Akụkụ ndị a ga-emetụta arụmọrụ na ike nke kọmputa gị ozugbo. Tupu ịme nhọrọ ikpeazụ gị, nyochaa ma tụnyere ụdị dị iche iche iji hụ na ịchọta ihe nhazi nke dabara na mkpa gị.

-⁢ Ndụmọdụ maka iji na ilekọta ihe nrụpụta

Ihe nhazi, nke a makwaara dị ka CPU (Central Processing Unit), bụ ụbụrụ kọmputa. Ọ bụ akụkụ na-ahụ maka ịrụ ọrụ na mgbako niile dị mkpa maka usoro ahụ ka ọ rụọ ọrụ nke ọma. Onye nhazi ahụ na-eme ntụziaka n'ụdị koodu ọnụọgụ abụọ ma na-eme ọtụtụ nde mgbako kwa nkeji. Ọ bụ ọtụtụ nde transistor na-agbanye ma gbanyụọ iji hazie ozi.

Iji hụ na ojiji kacha mma na ogologo ndụ nke ihe nhazi, ọ dị mkpa ịgbaso ndụmọdụ ụfọdụ na omume nlekọta. Nke mbụ, ọ dị mkpa nọgide na-enwe ezigbo jụrụ nke processor. A na-enweta nke a site n'itinye ọkụ ọkụ na usoro ikuku kwesịrị ekwesị. Igwe ọkụ na-ekpo ọkụ nwere ike imebi ihe nhazi ma metụta ọrụ ya. Ọ dịkwa mkpa zere kọntaktị kpọmkwem na ihe igwe nke nwere ike ịmepụta static, n'ihi na nke a nwere ike imebi ihe ndị dị nro nke ihe nhazi.

Ọzọkwa, ọ dị mkpa ime a ihicha ihe nhazi oge ⁤ iji wepụ uzuzu na ihe ndị ọzọ nwere ike ịgbakọta n'elu ya. Nke a enwere ike ịme ya iji mkpọ nke ikuku abịakọrọ ma ọ bụ ahịhịa dị nro. N'otu aka ahụ, a na-atụ aro ya megharịa processor nke ọma ma gbanarị mkpọtu ma ọ bụ ọdịda nwere ike imebi ntụtụ njikọ. Ọ dịkwa mma jiri mma thermal mado mgbe ị na-etinye ihe nhazi ahụ, n'ihi na nke a ga-enyere aka melite nnyefe ọkụ ma gbochie ikpo ọkụ.

Na nkenke, processor bụ ihe dị mkpa na akụrụngwa kọmputa ọ bụla ma chọọ nlekọta na nlebara anya maka ịrụ ọrụ ya nke ọma. Debe friji zuru oke, zere ịkpọtụrụ ihe igwe, mee nhicha oge ma jiri nlezianya jikwaa ya. Ndị a bụ ụfọdụ ndụmọdụ iji hụ na ojiji kwesịrị ekwesị na ogologo ndụ bara uru nke onye nrụpụta. Soro ndụmọdụ ndị a ma ị ga-enwe ike ịnụ ụtọ arụmọrụ kacha mma site na akụrụngwa gị.

- Teknụzụ dị elu na usoro n'ọdịnihu na nhazi

Ndị nhazi bụ ihe ndị bụ isi nke ngwaọrụ eletrọnịkị ọ bụla ma na-arụ ọrụ dị mkpa na arụmọrụ na arụmọrụ ha. Ihe nrụpụta, ma ọ bụ ngalaba nhazi etiti (CPU), bụ ụbụrụ nke kọmpụta ma ọ bụ ngwaọrụ eletrọnịkị, na-ahụ maka ime na njikwa ntuziaka ngwanrọ. ⁢ Ọ na-arụ ọrụ dị ka injin nhazi, na-eme mgbakọ na mwepụ, na-arụ ọrụ, na ime mkpebi na njikọ ndị ọzọ nke usoro.

N'afọ ndị na-adịbeghị anya, e mepụtara teknụzụ dị elu nke mere ka ọganihu dị ukwuu na arụmọrụ nke ndị nhazi. Otu n'ime teknụzụ ndị a bụ multi-core architecture, ebe kama inwe otu isi nhazi, ị nwere ọtụtụ cores nke nwere ike ịrụ ọrụ n'otu oge. Nke a na-enye ohere maka ịrụ ọrụ nke ọma karịa nke ọtụtụ ọrụ yana nkwalite na nhazi ọsọ ọsọ. Teknụzụ ọzọ dị elu bụ ntinye nke ngalaba nhazi eserese (GPUs) n'ime ndị nrụpụta, nke buterela ịrụ ọrụ ka mma na graphic ngwa na ọgụgụ isi.

Ọdịnihu omume na processors Ha na-elekwasị anya n'ịkwalite ịrụ ọrụ na ịrụ ọrụ ike ọhụrụ na-enyocha usoro ihe owuwu na imewe iji nweta ọsọ ọsọ nhazi dị elu na ike dị ala. Otu n'ime usoro na-apụta bụ kọmpụta quantum, nke na-eji ụkpụrụ nke arụ ọrụ quantum eme mgbako dị mgbagwoju anya ngwa ngwa. Usoro ọzọ dị mkpa bụ mmụba nke ndị na-emepụta neuromorphic, nke na-eṅomi arụ ọrụ nke ụbụrụ mmadụ ma nwee ike ime mgbanwe. Amamịghe echiche na mmụta igwe.

Na nchịkọta, processors bụ isi nkuku nke ngwaọrụ eletrọnịkị ọ bụla na evolushọn ha na-adịgide adịgide. Site na teknụzụ dị elu dị ka ụkpụrụ ụlọ multi-core na njikọta GPU, ndị nrụpụta emeela ka arụmọrụ ha dịkwuo mma n'afọ ndị na-adịbeghị anya. Na mgbakwunye, usoro n'ọdịnihu na ndị nhazi na-elekwasị anya n'ịkwalitewanye arụmọrụ na arụmọrụ ha, site na nhazi ụlọ ọhụrụ dịka mgbakọ na mwepụ na neuromorphic. Ọdịnihu nke ndị nrụpụta na-ekwe nkwa iwere ike nhazi na ọkwa dị elu, na-emepe ụwa nke ohere na teknụzụ na ihe ọhụrụ.