CPU işlemci fonksiyonları

tarih

Modern CPU, 1960'larda IBM'in ve zamanın diğer büyük teknoloji şirketlerinin geliştirdiği minyatür vericiler ve entegre devrelerden gelişti. 1970'lerin başlarında, entegre verici devreleri ticari olarak üretildi ve mühendisler bu teknolojinin üzerindeki CPU'ları temel aldılar. Entegre devrelerin iletim özelliklerinden yararlanarak bilgi ve hafıza kapasitesini işleme yeteneğini eklediler. Bu elemanların kombinasyonu, CPU'nun çekirdeğini oluşturdu. 1970'lerin sonunda teknoloji, CPU'ların ticari olarak üretilebildiği ve bir tırnağın büyüklüğüne ulaştığı noktaya ulaşmıştı.

80'lerde, CPU'lar tüketici elektroniğinde standart bir bileşen haline geldi. Kameralarda, televizyonlarda ve cep hesap makinelerinde bulunabilirler. Önümüzdeki on yıl boyunca, CPU'nun ucuz üretiminin küçük boyutu ve maliyeti, bilgisayarların sanayiden evlere geçmesine izin verdi. Bugün, mühendisler CPU'ları geliştirmeye devam ediyor, bu da onları giderek daha küçük ve daha güçlü hale getiriyor.

CPU'nun parçaları

CPU, komutları işlemek ve yürütmek için birlikte çalışan altı temel öğeden oluşur. İlk olarak, kontrol ünitesi CPU'nun beynidir. Bu taraf, girdi verilerini alır ve işlenen bilgiyi nereye göndereceğine karar verir. İkinci olarak, talimat önbelleği kontrol ünitesinin talimatlarının saklandığı yerdir. Talimatlara özgü veriler, üretim sırasında CPU'ya yüklenir. Üçüncü olarak, işe alım birimi bilgi portalıdır. Giriş verileri, kontrol birimi tarafından işlenmek üzere gönderilmeden önce verilerin bir kopyasını saklayan ön aktarımdan geçer. Dördüncü olarak, kod çözme birimi, girdi talimatını, daha sonra beşinci bileşene, aritmetik mantık birimine gönderilen ikili koda çevirir. ALU, kod çözme biriminin kodunu alır ve komutu yürütmek için gerekli eylemi seçer. Altıncı, CPU önbelleğidir. Burada, gönderilen, alınan veya önceden yüklenen tüm bilgiler saklanır.

süreç

Bir CPU, bir komutu yürütmek için bir dizi adım gerçekleştirir. Her komut ayrı ayrı ele alınır ve bir CPU birkaç saniyede birden çok komutu işleyebilir. Daha güçlü olan CPU, daha hızlı komutlar işlenir. Sistem kullanıcısı tarafından klavye veya fare gibi bir giriş aygıtı kullanılarak bir komut verilir. Ardından, ön arama ünitesine komut gönderilir. Birim, komutu tanımlamak ve kontrol ünitesine göndermek için CPU'nun önceden yüklenmiş belleğine erişir. Ardından, komut birimi aşağıdaki önlemleri belirler. Bu veri, verileri ikili kodda aktaran ve ALU'ya gönderen kod çözme birimine iletilir, daha sonra ALU, sabit verileri gerçek bir komut olarak değiştirir. Ardından, ALU, RAM ya da ROM komutunun bir kopyasını kontrol ünitesine geri göndermeden önce gönderir ve bu da kodu gerçekte işlemi gerçekleştirecek olan sisteme gönderir. Son olarak, eylem yürütülür ve sonuç kullanıcıya geri gönderilir.

tip

Farklı tip CPU'lar vardır, her bir tip farklı derecede bellek hızı ve önceden ayarlanmış talimatlarla gelir. CPU ne kadar büyükse, komutları daha hızlı işleyebilir, depolayabilir ve çalıştırabilirsiniz. Tek çekirdekli bir işlemci mevcut en küçük birimdir. Genellikle uzaktan kumanda veya oyuncak gibi basit eylemler gerçekleştiren küçük cihazlarda bulunur. Çift çekirdekli CPU'lar iki kontrol ünitesi içerir ve kişisel bilgisayarlar için yeterli güç ve bellek içerir. Çok çekirdekli CPU'lar birkaç birim komut içerir. Genellikle büyük endüstriyel elektronik cihazlar, sunucular ve ağ iş istasyonları tarafından kullanılır.

boyut

CPU'nun boyutu, görevlerin ve içerdiği bellek alanının miktarını gerçekleştirmek için ünitenin gücünü ifade eder. CPU'nun boyutu ikili hanelerde ölçülür ve bit olarak adlandırılır. Başlangıçta, CPU'lar dört bit içeriyordu, ancak modern olanların sekiz tane var. Sekiz-bit CPU'lar mevcut en küçük ve en yavaş modern bileşenlerdir ve çoğunlukla oyuncak veya ev aletlerinde kullanılır. 16 ve 32 bit olanlar standart CPU boyutu haline geldi ve kişisel bilgisayarlarda, dizüstü bilgisayarlarda, cep telefonlarında ve çeşitli görevleri yerine getirebilecek diğer elektronik cihazlarda bulunabilir. Altmış dört-bit CPU'lar, üst düzey kişisel bilgisayarlarda ve dizüstü bilgisayarlarda giderek daha popüler hale geliyor. Genellikle endüstriyel amaçlar için kullanılan en büyük CPU'lar vardır.