Quin és el processador i les seves parts?

La Unitat de lògica ALU és un circuit digital que fa operacions aritmètica i lògiques. A on les operacions aritmètica inclouen coses com ADD i SUBTRACT i les operacions lògiques inclouen coses com AND, OR, NO.

L'ALAU és un bloc fonamental de construcció en la unitat de processament central (PU) d'un ordinador i sense que l'ordinador no pogués calcular res! Alguns exemples de instruccions de codi d' assemblador que usarien les UA són les següents: (no tots els processadors tindran totes aquestes instruccions):

ADDD; afegeix un número a un altre número SUB; subtrapareu un número a un altre número INC; increment un número per 1DEC; dropis un número per 1MUL; multiply númerosOR; una funció d' àlgebra buleanAND; Boolean NOT; funció d' àlgebra BooleanXOR; funció d' àlgebra BooleanJZ; salta a una altra secció de codi si un número no és zero (emprat per a bucles i si s' ometen a una altra secció de codi si un número és zero (utilitzat per a bucles i si un bucle)

La unitat de control seu dins de la CPU i les coordenades són els dispositius d' entrada i de sortida d' un sistema d' ordinador. Manipula l' obtenció del codi del programa des de la memòria principal a la CPU i dirigeix l' operació dels altres components de processadors indicant els senyals de temps i control.

El teu ordinador pot contenir diversos rellotges que cada regula coses diferents. El rellotge que veurem aquí mantindrà el processador en línia. Enviarà el processador un senyal en temps regulars dient-li que comença a recuperar la rutina d' execució de descodificar.

Velocitat del rellotge es mesura a Herz, el que significa 'per segon'. Probablement heu sentit a parlar de velocitats del rellotge com 1 MHz, això vol dir mil cicles per segon i potencialment un milió de càlculs. Un ordinador de velocitat 3.4 GHz vol dir que pot ser capaç de processar 3.400.000 instruccions per segon! No obstant això, no és tan senzill en això, ja que alguns processadors poden fer més d'un càlcul a cada cicle del rellotge, i els processadors de diferents fabricants i usar diferents arquitecturas sovint són difícils de comparar. (Mira la Megahertz mite ). També amb l' increment en processadors multi-corcs com el PS3 (7 nuclis) i la Xbox 360 (3 nuclis) podria haver- hi vegades en què el rellotge podria funcionar però no hi ha res per tal que es calculi el processador, el processador s'asseurà o no.

Per càlculs immediats, l'ús de la memòria principal és massa lenta. Imagineu enviar un senyal al llarg de l'autobús d' adreces i algunes dades al costat de l'autobús de dades quan tot el que voleu fer és emmagatzemar el resultat d'afegir dos nombres junts. La distància entre el processador i la memòria principal, tot i que podria ser un parell de centimetres, és suficient per al senyal per prendre un moment significatiu per arribar-hi. Per a superar aquest problema hi ha petites quantitats de memòria desades dins del processador, aquestes s' anomenen S' estan registrantThe role of the transaction, in present tense . Els registres són increïblement ràpids de la memòria que s'utilitzen per a emmagatzemar els resultats dels càlculs aritmètica i lògica.

Els processadors diferents tindran diferents conjunts de registres. Un registre comú és el Acumulador (ac) que és un registre de dades, on l' usuari és capaç d' adreces directament (tal com ho fa) i usar- lo per a emmagatzemar qualsevol resultat que desitgin. Els processadors també poden tenir altres registres amb propòsits particulars:

Registre general de propòsits - permet als usuaris usar- los com vulguin
Registres d' adreces - usat per emmagatzemar adreces
Registres condicionals - mantenir valors de veritat per a bucle i selecció

També hi ha 4 registres en particular que cal saber, els trobarem en més detall en el següent capítol:

Comptador del programa (CP) - un comptador d'increments que manté la pista de l'adreça de memòria de la qual s' executarà la instrucció següent.

La manera més òbvia d'augmentar la velocitat d'un ordinador seria augmentar la velocitat del rellotge de l'ordinador. Amb una velocitat més ràpida el processador es forçaria a realitzar més instruccions per segon.

Com podeu veure a la taula de consola de dalt, cada consola amb èxit mostra un increment en velocitat del rellotge. Una velocitat del rellotge de 800 MHz és el doble de ràpid que una velocitat del rellotge de 400 MHz, vol dir que hauria de ser capaç de calcular el doble de càlculs en un temps donat.

Però què ens aturarà a augmentar la velocitat del rellotge tant com vulguem? Si estudieu Física potser ja ho sabeu, però el problema amb la velocitat del rellotge és que un increment de l'actual haurà de fluxar entre els circuits. Com més corrent que flueix, més calentes es fa. Podeu notar que un portàtil es posarà calent o fins i tot el telèfon mòbil quan feu un processador de processador intens com jugar a un joc. Com més ràpid és la velocitat del rellotge, més calent serà el processador. Per a contrarestar aquests científics informàtics s'han creat dissenys de xips més intel·ligents i han introduït s'enfonsament de calor, fans i fins i tot aliments líquids en ordinadors. Si un processador corre massa calent, es cremarà!

Una altra manera d' incrementar l'actuació d' un ordinador és augmentar la mida de la paraula. Això significa incrementar el nombre de bits que un ordinador pot processar alhora. Com podeu veure des de la nostra taula de consola, cada vegada més gran la mida de paraules era una gran part de la creació de consola més ràpida, fins i tot s'anomenaven consola al N64 per presumir de la seva mida de paraula. Amb una paraula més gran, els ordinadors poden manejar càlculs més grans o més precisos i fer coses més complicades. L'ordinador modern principalment té 32 o 64 tipus de mides de paraula, amb maquinari especialista com ara les consoles de jocs que poden manejar fins a 128 bits.

Imagineu que només vam poder usar paraules de longitud 6 lletres o menys i volíem descriure la CompasgnathusCity name (optional, probably does not need a translation) dinosaure a algú. Podríem provar el següent:

Si poguéssim utilitzar més lletres per paraula (tenir una mida més gran de paraula), aleshores podríem aconseguir més en menys paraules.

No obstant això, per entendre les paraules més llargues que hauríeu de saber què significaven els dinosaures i milions, potser aturar-se per un breu moment per a recordar. En terminologia informàtica, hauríem de tenir hardware més complicat i usar moltes paraules podrien ser més ràpides que processar-ne de més grans.

Ara que entenem quina mida de paraula és. Imagineu que teniu un processador capaç d'entendre 32 paraules alhora. Això és bastant estàndard. Però què passa si l'autobús enviava les paraules de memòria al processador només tenia 8 bits d'ample? Menjaríem un coll d'ampolla. Això implicaria quatre trossos de dades a enviar al llarg del Bus de dades abans de tenir una paraula per al processador a executar. En altres paraules, per incrementar el rendiment també hem d'augmentar la mida de l'autobús per evitar els colls d'ampolla:

Imagineu que el nostre amic pot entendre les paraules de 28 bits i enviar la paraula: Antidisimentariisme Per ells. Si l'enllaç entre nosaltres (l'autobús), diguem una finestra de xat en un lloc web, només es permet en 4 lletres alhora (l' amplada de l' autobús). Haurem d'enviar el següent:

anti
deseunit description in lists
punyalada
lish
mstunit description in lists
AriaCity name (optional, probably does not need a translation)
nisme

Rebent set dades abans que el nostre amic estigui preparat per processar la paraula que els hem enviat. Si poguéssim enviar més cartes alhora, a través d'una amplada de bus més gran, el nostre amic no hauria d'esperar a rebre totes les dades.

Nom de tres maneres d' incrementar el rendiment del processador:

Resposta:

Augmenta la velocitat del rellotge
Ajusta la longitud de paraula
Augmenta l' amplada de l' autobús

Quin empat pot incrementar la velocitat del rellotge?

Resposta:

El processador pot necessitar un maquinari de refrigeració addicional per aturar- lo

Què és un benefici de la longitud creixent de paraula?

Resposta:

Els ordinadors poden realitzar instruccions més complexes d' una banda, tractar amb números més grans i major precisió numèrica

Com pot l'impacte de l' amplada de l' autobús a la velocitat d' un ordinador?

Resposta:

Si l' amplada de l' autobús és més petita que la mida de la paraula, llavors la CPU haurà d' esperar al voltant mentre l' autobús fa referència a les dades i instruccions.

Una pregunta molt comuna per als exàmens és anomenar els components d'un diagrama d'arquitectura de l'ordinador. Hem conegut el processador, autobusos i diversos components informàtics podem començar a respondre preguntes com el següent: