Головна
Контакти Про проект Карта сайту Language EN Language RU

Для чого комп'ютеру процесор?

Процесор є найголовнішим компонентом комп'ютера, який виконує обробку інформації. Сучасний процесор складаються з таких основних блоків:

Процесор є найголовнішим компонентом комп'ютера, який виконує обробку інформації

  • блок керування;
  • реєстри команд та даних;
  • арифметико-логічний пристрій (ALU);
  • блок операцій з дійсними числами (FPU);
  • буферна пам'ять (кеш) першого рівня, роздільна для команд та даних;
  • буферна пам'ять (кеш) другого рівня;
  • інтерфейс системної шини;

У спрощеному вигляді процесор працює в такий спосіб. Блок управління завантажує з оперативної пам'яті інструкції та дані, поміщаючи в буферну пам'ять другого рівня, звідки дані надходять у свій кеш першого рівня, а інструкції – до свого. З кешу першого рівня команди та дані поміщаються у регістри. Арифметико-логічний пристрій (ALU) бере з регістрів інструкції та дані, виконує задані операції та поміщає результат назад у регістри. Якщо операція закінчена, результат переміщається спочатку в кеш першого рівня, потім - в кеш другого рівня і записується в оперативну пам'ять. Така послідовність процесів утворює операційний потік процесора.

Процесор характеризується тактовою частотою, яка вимірюється в мегагерцях чи гігагерцях і характеризує швидкість виконання елементарних операцій. Чим більша тактова частота процесора, тим вища його продуктивність і, звичайно, ціна.

Продуктивність процесора визначається не тільки тактовою частотою, а й максимальною кількістю інструкцій, які виконуються за один цикл (IPC). У сучасній конкуренції архітектури представлені два принципово різних підходи: один заснований на нарощуванні робочої частоти (Intel), а другий – на виконанні процесором максимальної кількості інструкцій за цикл (AMD).

Важливою характеристикою процесора є розрядність даних, що обробляється, яка може бути внутрішньою і зовнішньою. Внутрішня розрядність – це кількість біт, які може обробити процесор за один такт. Зовнішня розрядність визначається розрядністю системної шини. Розрядність процесора характеризується внутрішньою, а чи не зовнішньої розрядністю. Розрядність визначає максимальний обсяг пам'яті, що адресується.

Процесор має власну пам'ять, яку називають регістрами. При обробці даних проміжні результати процесор записує у внутрішні регістри, які працюють фактично на тактовій частоті процесора.

Швидкодія сучасної оперативної пам'яті поступається швидкодії процесора. Якби він отримував дані безпосередньо з оперативної пам'яті, він би простоював більшу частину часу. Тому процесор має буферну пам'ять (кеш). Кеш поділяють на дві частини (два рівні):

  • першого рівня (Level 1, L1) – менший за обсягом (зазвичай 8–128 Кбайт);
  • другий рівень (Level 2, L2) – більший за обсягом (до 4 Мбайт);

Процесор складається з наступних компонентів: арифметико-логічний блок (ALU), що виконує обробку цілих чисел і блок обробки даних з плаваючою точкою (FPU), що виконує операції над даними з плаваючою точкою – це два типи даних, що обробляються процесором у різний спосіб.

Інструменти