Què és la CPU i les seves parts?

La Melissa Bialo ha ensenyat la preescolar a través de l'institut des de fa 20 anys. S'especialitza en matemàtiques, ciències, talent i talent i educació especial. Té un grau de màster a l'educació de la Universitat del governador occidental i un grau de solter a la Universitat Metodista del Sud. És una professora certificada a Texas així com un entrenador i mentor a través dels Estats Units.

Taula de continguts

Què és la CPU?

CPU La unitat de processament central. Aquesta és la part d'un ordinador que gestiona les dades i les activitats dels diversos components físics de l'ordinador. Publica instruccions entre el maquinari i el programari d'un ordinador. També es coneix com a processador, microprocessador, o processador central. Entrada en un ordinador i viatge a la CPU. La CPU executa les instruccions i proporciona els resultats a la sortida associada. Bàsicament, la CPU és el cor d'un ordinador. Cal informació i processos necessaris, per tant, permet que l'ordinador funcioni.

Una CPU té tres parts principals: unitat de lògica arithomatica (ALU), unitat de control (UC) i unitat de memòria. Si una CPU rep entrada que diu completar un càlcul o una operació lògica, això es fa amb la unitat de lògica arithomatica. Si les instruccions són recuperar alguna cosa de la memòria, usarà la unitat de control per a trobar les dades i traduir- les des del binari en el format necessari per a la sortida sol· licitada. Si l' entrada és simplement per desar dades, aquesta informació es mourà a la unitat de memòria.

Quan una CPU té entrada, ha de determinar el que ha de passar després. La CPU és capaç de moltes funcions diferents i realment funciona com el cor de l'ordinador. Durant molts anys, la CPU ha crescut més, més ràpid i més poderosa. Això ha permès avenços increïbles en totes les àrees de ciència, tecnologia i dia a dia.

Què és una CPU?

Així que esteu comprant un nou ordinador en una botiga d'electrònica i esteu intentant donar sentit a les especificacions tècniques. Un ordinador que sembla bastant guai té un processador Intel·ligent de 64 bits i 7.5 GHz. Sona impressionant, però què significa de veritat?

L'últim ordinador que vas comprar fa uns anys tenia un pal que va dir Pentiu 4, però no recordes els detalls. L'ordinador s'estava fent una mena de lent, però per què necessitaria un quadró de 64 bits? Per què exactament això és millor que el processador en el teu antic ordinador? Per entendre què signifiquen les especificacions, primer hem de mirar com està dissenyat el processador i com funciona.

Hi ha hagut un error en intentar carregar aquest vídeo.

Intenteu refrescar la pàgina o contactar amb el funcionament amb els clients.

Vostè ha de c C Torna a enviar un compte a continuar veient

Registra per veure aquesta lliçó

Com a membre, també tindràs accés il·limitat a més de 84.000. Classes en matemàtiques, anglès, ciència, història i més. A més, obtenir proves de pràctica, qüestionaris i entrenadors personalitzats per ajudar-te. L'èxit és possible.

Parts de la CPU

Les primeres CPU fetes des de tubs de buit. Eren grans i necessàries tant l'energia com l'espai. El 1956, els primers ordinadors usant una CPU basada en transistor. El 1971 hi havia microprocessadors completament funcionals. Amb integració de la CPU i d' altres funcions en el mateix xip, les diferències entre la CPU i les altres parts de l' ordinador es van deshabilitar. Molts usuaris d'ordinadors anomenen tot el sistema una CPU, tot i que ara inclou múltiples parts addicionals. Aquí hi ha les parts més comuns i les seves funcions.

ALU

ALU Es tracta de la unitat arithma i lògica. Aquesta unitat és responsable de les operacions matemàtiques, lògiques i de decisió. Aquesta unitat està dividida en dues parts principals o grups de funcions. La part aritmàtica completa les operacions matemàtiques incloent-hi l'addició, la resta, la multiplicació i la divisió. La porció lògica completa operacions que es comparen, seleccionant, coincident i fusionar dades i informació. L'ALU pot tenir múltiples dissenys, i alguns són més poderosos i eficients que d'altres.

Unitat de control

La unitat de control (CU) és el director d'operacions. Aquí és on es llegeix i interpreta l' entrada. Envia dades a l'ALU, unitat de memòria i altres llocs on sigui necessari. traduirà coses en binari per a emmagatzemar-los i enviar instruccions a molts dispositius de sortida diferents. La unitat de control és el coordinador de tots els dispositius d'entrada i de sortida. Publica dades i instruccions a altres parts de la CPU.

Microprocessador

Acard symbol microprocessador és un xip informàtic solter, integrat que manté tant l'aritme com la unitat lògica i les unitats de control de la CPU. A causa de la tecnologia de millora, hi ha molts beneficis per tenir un microprocessador. Són de cost ificients, tenen un consum de baixa potència, són petits i portàtils, tenen una baixa taxa de fracàs, i el mateix xip es pot fer servir en diferents configuracions basades en el programari.

La mida petita dels microprocessadors és només un dels beneficis.

Els xips d'ordinadors i microprocessadors estan fets de silici i metalls. El focus sobre la nova tecnologia per als components informàtics fetes de silici és la base del sobrenom de Silicon Valley a Califòrnia.

Tauler de Mareobject name (optional)

Una pissarra és una junta o una plataforma per connectar les parts d'un ordinador junts. Té un lloc per a la CPU i molts llocs on connectar la memòria, discs durs, discs òptics, targetes per al vídeo i pel so, i altres ports. Una pissarra bàsicament és la columna vertebral de l'ordinador. Físicament ho manté tot unit.

La pissarra té espai per a molts components per adjuntar.

Memòria cau

Mentre un ordinador té memòria RAM, una CPU té memòria cau. La memòria cau d' una CPU és un celler temporal per a les dades de la CPU que s' usen habitualment. D' aquesta manera els processos de CPU comuns de manera més ràpida i la velocitat d' un ordinador s' incrementa. Perquè està situat dins de la CPU, l' accés no requereix accés a la RAM per a aquestes dades usades habitualment.

Funcions de CPU

La CPU és el cor de l' ordinador i es pot mesurar per moltes funcions diferents, unitats i epicències.

Transistors

Els transisors controlen el flux d'electricitat basat en el codi binari. Cada interruptor està activat o desactivat (un o zero). Aquests senyals porten càlculs. El 1971, un potent ordinador tenia 2,300 transistors. L'any 2000, un ordinador normal va tenir més de 3.3 milions de transistors. Fins i tot un xip de silici molt prim conté diversos centenars de milions de transistors.

Velocitat del rellotge

Velocitat del rellotge, o taxa de rellotge, és la velocitat d' operació de la CPU. Això indica al nombre d'operacions que produeix en un segon. En episodis anteriors d'això, aquesta era la mesura més important de l'actuació d'una CPU. La velocitat del rellotge es va mesurar originalment en el seutz, però degut als avenços en la tecnologia, normalment es mesura en grans quantitats, com gigahertz. Les velocitats del rellotge ara s' usen per comparar CPU dintre de la mateixa família.

Interval enter

Els processadors reben dades en bits. CPU llista el nombre de bits que es poden processar alhora i la quantitat de RAM que s' accedeix al mateix temps. Els ordinadors podrien ser de 16 bits, 32 bits, o 64 bits per exemple. Com més gran es pot accedir a l' enter més memòria i es poden executar les grans quantitats de dades. És important que el sistema operatiu i la CPU estiguin al mateix nivell per poder comunicar-se.

Computació paral· lel i CPU multicore

Totes les CPU contenen almenys un processador, o "core" que és el xip que realitza càlculs. Els ordinadors primers tenien una CPU de nucli. Aquests ordinadors només podien completar un conjunt de tasques alhora. L'addició en nuclis addicionals, el processador pot funcionar més ràpid. Cada nucli permet que es faci una altra funció en paral· lel o alhora. Els CPU multi-cores contenen dos (duo-core), quatre (quad-corre), o més (hexa-core, octo-re) en el seu xip. Augmenta el nombre de processos que poden passar simultàniament. Per exemple, l' edició de vídeo es fa millor a una CPU amb almenys tecnologia de quadre.

Resum de la lliçó

Acard symbol CPU És una unitat de processament central. És el cor de l'ordinador. Una CPU agafa l' entrada, determina què fer amb l' entrada, segueix les instruccions, i envia el resultat final a la sortida correcta. Una CPU està feta de tres components principals. La ALU És l'unitat arithomatic i lògic. Aquesta part de la CPU realitza funcions matemàtiques i lògiques. La unitat de control (CU) és el sistema principal que tot va entre la CPU. Això tradueix les coses en binaris i controla on les dades viatgen. El tercer component principal és la memòria de la CPU. Aquesta és la memòria de memòria cau, la qual permet als processos més comuns que emmagatzemen la informació de la CPU, de manera que la memòria RAM no necessita ser accessible. La memòria cau només desa la informació més important per a la CPU.

Molts ordinadors usen un microprocessador , que és un petit xip que conté tant l'ALU com la CU en la mateixa peça. Els microprocessadors i les fitxes d'ordinadors estan fetes de silici amb transistors metàl·lics. La CPU moderna conté diversos centenars de milions de transistors. Hi ha moltes maneres diferents de comparar ordinadors incloent el nombre de processadors que tenen, la quantitat d'emmagatzematge, o la velocitat del rellotge. La velocitat del rellotge defineix com de ràpid pot executar les instruccions de la CPU.

Definició de la CPU

La Unitat de processament central (CPU) Un ordinador és una peça de maquinari que comporta les instruccions d'un programa informàtic. Actua l'aritmètica bàsica, lògica i operacions d'entrada/ sortida d'un sistema ordinador. La CPU és com el cervell de l'ordinador - totes les instruccions, no importa com sigui senzill, ha de passar per la CPU. Així que anem a dir que premeu la lletra "k" al vostre teclat i que apareix a la pantalla - la CPU del vostre ordinador és el que fa possible. La CPU de vegades també es refereix com a unitat de processador central, o processador per abreujar. Quan esteu mirant les especificacions d'un ordinador a la vostra botiga d'electrònica local, normalment es refereix a la CPU com a la Processador .

Quan comencem a mirar els diversos components d'una CPU i com funcionen, recordeu que això és tot sobre velocitat. Quan fem servir un ordinador, volem que les instruccions siguin dutes a terme molt ràpidament. Com que les instruccions es tornen més complicades (per exemple, crear una animació 3D o editar un fitxer de vídeo), exigeixem més informació de la CPU. Així doncs, els avenços tecnològics que hem vist en la tecnologia de processadors han estat àmpliament impulsats per la necessitat de velocitat.

Components de la CPU

Una CPU típica té un nombre de components . La primera és la unitat de lògica aritmètica (ALU), que comporta operacions aritmètica simples i lògiques. La segona és la unitat de control (UC), la qual gestiona els diversos components de l'ordinador. Llegeix i interpreta instruccions de la memòria i les transforma en una sèrie de senyals per activar altres parts de l'ordinador. La unitat de control crida a la unitat de lògica aritmètica per realitzar càlculs necessaris.

El tercer és la memòria cau, que serveix com a memòria d'alta velocitat on es poden copiar i recuperar les instruccions. CPU primerenca consistent en molts components separats, però des dels anys 70, s'han construït com una única unitat integrada anomenada un microprocessador . Per això, una CPU és un tipus específic de microprocessador. Els components individuals d'una CPU s'han convertit en tan integrat que ni tan sols els pots reconèixer des de fora. Aquesta CPU és unes dues polzades per dues polzades de mida.

Les CPU es troben a les MareboardCity name (optional, probably does not need a translation) . Les mares tenen un sòcol per a això, que és específic per a un cert tipus de processador. Una CPU es posa molt calenta i, per tant, necessita el seu propi sistema de refrigeració en forma d'un lavabo de calor i/o fan.

L'AU és on ocorren els càlculs, però com es fan aquests càlculs? A un ordinador, el món consisteix de zeros i d'aquells. Dins d'un processador, podem emmagatzemar zeros i altres utilitzant Transistors . Aquests són els microscòpics que controlen el flux de l'electricitat depenent de si l'interruptor està activat o apagat. El transista conté informació binària: una si un actual passa i un zero si un actual no passa.

Els transistors estan localitzats en una porció molt fina de silici. Un xip de silici únic pot contenir milers de transistors. Una única CPU conté un gran nombre de fitxes. Combinats, aquestes úniques cobertes sobre una polzada quadrada o així. En una CPU moderna, però, que la polzada quadrada pot sostenir diversos centenars de milions de transisors, les CPU d'última resolució d'alt nivell tenen més de mil milions! Els càlculs es fan mitjançant senyals activats o apagats de diferents combinacions de transistors. I més transistors vol dir més càlculs. Potser t'interessa saber que el material, silici, utilitzar en patates és el que li va donar a la regió de Silicon Valley el seu nom a Califòrnia.

Les CPU primerences eren bastant voluminoses i no contenen tants transististes com ho fan avui. Els fabricants de chip, com Intel i ADM, han invertit molta recerca per fer que tot sigui més petit i apropiat més transistors dins d'un sol processador. Així que quan hi ha una nova generació de patates fregides, normalment vol dir que han vingut amb una manera més intel·ligent d'empaquetar més el poder en una sola CPU. El nom general del processador, com Intel Penti 4, Intel·ligència i7, AMD Athlon, i AD870, es refereix a l'arquitectura subjacent de la CPU. Hi ha tants diferents que poden ser difícils d'esbrinar el que realment necessites en un nou ordinador. La millor manera és seguir amb l'últim tipus de processador que hi ha dins del teu pressupost.

Taxa de rellotge

La Taxa de rellotge d' un processador és la velocitat a la que s' executen les instruccions. Aquesta velocitat es regula amb un rellotge intern i s' expressa com el nombre de cicles del rellotge per segon. Les CPU modernes poden processar milers de milions de càlculs per segon. La unitat usada per expressar la taxa de rellotge és el seutz, abreviat com a Hz. Així que quan un processador té una velocitat de rellotge de 3.5 GHz que vol dir 3.5 gigahertz, o 3.500 milions de cicles de rellotge per segon. Més ràpid és millor, però les velocitats més altes són els costos més alts.

Interval enter

Què significa quan un processador és de 64 bits? Això es refereix a com a interval enter i defineix com una CPU representa números. Els bits són dígits binaris: zero i un. Això és bastant simple, per a representar nombres més complicats, necessitem més trossos. Per exemple, usant 8 bits vol dir que hi ha 2 8 , o 256 valors únics. Les CPU modernes són de 64 bits, que vol dir 2 64 Valors únics, que són més de 18 quiticions! El que significa això en termes pràctics és que les CPU de 64 bits poden funcionar amb nombres extremadament grans, que els fan més ràpids que les de 32 o 16 bits.

Calculacions paral· lel i CPU multi-Core

Els fabricants d'ordinadors sempre intenten millorar l'actuació global d'un sistema informàtic, i una CPU més ràpida és una gran part d'això. Hi ha límits físics a la velocitat del rellotge i com de prop es poden posar transistors en un xip de silici. Una solució és posar múltiples processadors dins d' una sola CPU. Usar dos processadors es refereix a un dio-coreCity name (optional, probably does not need a translation) i l'ús de quatre processadors es refereix a com a Quad-coreCity name (optional, probably does not need a translation) . La majoria de nous sistemes d'ordinadors del mercat avui dia són quadre, però la CPU amb fins i tot més processadors és probable que surtin en un futur proper. Més nuclis costarà més.

Usar múltiples nuclis no és tan fàcil com pot sonar. Cal una nova forma de càlcul coneguda com càlcul paral· lel . Això vol dir que les instruccions s'han de separar en peces separades que poden ser gestionades per processadors separats. Una vegada acabada, els resultats han de combinar-se per tenir sentit. Robust s'acosta a l'ordinador paral·lel s'ha desenvolupat, i com a resultat, les CPU multi-core s'han convertit en estàndards en sistemes ordinadors normals.

Resum de la lliçó

En resum, un CPU és el cervell d'un ordinador, processar totes les instruccions que li doneu. Una CPU té diversos components per rebre les instruccions, processar-les, i després transformar-les en senyals per activar altres parts de l' ordinador. Els càlculs es fan utilitzant interruptors microscòpics, coneguts com transistors, que estan localitzats en fitxes de silici.

Per fer que la CPU funcioni més ràpid, s'han implementat una sèrie d'innovació tecnològica:

Què és una CPU?

Definició de la CPU

Components de la CPU

Taxa de rellotge

Interval enter

Calculacions paral· lel i CPU multi-Core

Resum de la lliçó

Per fer que la CPU funcioni més ràpid, s'han implementat una sèrie d'innovació tecnològica:

Quines són les funcions de la CPU?

La CPU agafa l' entrada, la tradueix en funcions binaris, realitza funcions bàsiques, i envia les dades als dispositius de sortida correctes. Funciona amb funcions incloent l'arithàtic, la lògica i la memòria cau.

Què és la CPU en un ordinador?

La CPU és la unitat de processament central en un ordinador. Cal informació, determina què fer amb ell, i tradueix les dades en binari per tal que pugui ser entès per les altres parts de l'ordinador.