Back to the topics list

төв боловсруулах нэгж

Төв боловсруулах нэгжийн тухай ойлголт ( CPU )

Төв процессор ( CPU ) нь ихэвчлэн процессор гэж нэрлэгддэг бөгөөд аливаа компьютерийн системийн тархи юм. Энэ нь компьютерийг ажиллуулах, үйлдлийн систем болон програмуудыг ажиллуулах, өгөгдөл боловсруулах, системийн бусад техник хангамжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг удирдах үндсэн үйлдлүүдийг гүйцэтгэдэг. Энэ хичээлээр бид CPU-ийн үүрэг, хэрхэн ажилладаг, компьютерийн систем дэх ач холбогдлыг судлах болно.

CPU гэж юу вэ?

CPU нь уламжлалт компьютер болон орчин үеийн ухаалаг төхөөрөмжүүдийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Энэ нь зааврын дагуу заасан арифметик, логик, удирдах, оролт/гаралтын (Оролт/гаралтын) үндсэн үйлдлүүдийг гүйцэтгэдэг программуудын зааврыг гүйцэтгэдэг. Үндсэндээ энэ нь өгөгдлийг боловсруулж, зааврыг үйлдэл болгон хувиргадаг. CPUs ширээний компьютер, зөөврийн компьютерээс эхлээд ухаалаг гар утас, таблет хүртэл янз бүрийн төхөөрөмжөөс олж болно.

CPU хэрхэн ажилладаг вэ?

CPU-ийн ажиллагааг Fetch, Decode, Execute гэсэн гурван үндсэн үе шатанд хувааж болно.

• Fetch: CPU компьютерийн санах ойноос зааврыг татаж авдаг.
• Decode: Энэ нь ямар үйлдэл хийх шаардлагатайг тодорхойлохын тулд татаж авсан зааврыг тайлдаг.
• Гүйцэтгэх: CPU арифметик үйлдэл хийх, өгөгдөл зөөх эсвэл бусад техник хангамжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй харилцах зэрэг зааврыг гүйцэтгэдэг.

Энэ процесс нь мөчлөгтэй бөгөөд CPU эдгээр үйлдлийг гүйцэтгэх хурдыг Герцээр ( Hz ) хэмждэг бөгөөд энэ нь түүний секундэд хийх циклийн тоог илэрхийлдэг. Орчин үеийн CPU нь секундэд хэдэн тэрбум цикл хийх чадвартай бөгөөд энэ хурд нь Гигагерц ( GHz ) -ээр хэмжигддэг.

CPU -ийн архитектур

CPU's архитектур нь янз бүрийн загвар, үйлдвэрлэгчдийн хооронд ихээхэн ялгаатай байж болох дизайн, онцлог шинж чанаруудыг тодорхойлдог. Гэсэн хэдий ч ихэнх CPUs зарим нийтлэг бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хуваалцдаг:

• Арифметик логик нэгж ( ALU ): Арифметик болон логик үйлдлүүдийг гүйцэтгэдэг.
• Control Unit ( CU ): Процессорын ажиллагааг чиглүүлдэг.
• Бүртгэлүүд: Өгөгдөл, зааварчилгааг түр хугацаагаар хадгалдаг жижиг, өндөр хурдтай хадгалах газрууд.
• Кэш: CPU д байрладаг маш хурдан санах ой нь байнга ашиглагддаг өгөгдөл, зааварт хандах хандалтыг хурдасгахад ашигладаг.

Орчин үеийн CPUs олон цөм, үндсэндээ хэд хэдэн CPUs нэг дор багтаасан байж болох бөгөөд энэ нь олон тооны ажлыг нэгэн зэрэг гүйцэтгэх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь олон цөмт боловсруулалтын давуу талыг ашиглах зорилготой програмуудын гүйцэтгэлийг ихээхэн нэмэгдүүлдэг.

Компьютерийн систем дэх CPU -ийн үүрэг

CPU-ийн үүрэг нь зөвхөн програмын зааварчилгааг гүйцэтгэхээс хэтэрдэг; Энэ нь бусад бүх техник хангамжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн үйл ажиллагааг зохицуулахад хамаарна. Энэ нь компьютерийн санах ой, хадгалах төхөөрөмж, дагалдах хэрэгслүүд (гар, дэлгэц гэх мэт) хоорондын өгөгдлийн урсгалыг удирдаж, системийг жигд, үр ашигтай ажиллуулах боломжийг олгодог.

CPU гүйцэтгэлийг ойлгох

CPU-ийн гүйцэтгэлд хэд хэдэн хүчин зүйл нөлөөлдөг:

• Цагийн хурд: GHz -ээр хэмжигдсэн нь CPU секундэд хэдэн цикл хийж болохыг харуулдаг. Илүү өндөр цагийн хурд нь ихэвчлэн илүү сайн гүйцэтгэлийг илэрхийлдэг.
• Цөмийн тоо: Илүү олон цөм нь CPU нэгэн зэрэг олон үйлдэл хийх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь олон үйлдэлт болон зэрэгцээ боловсруулалтын ажилд ашиг тустай.
• Кэшийн хэмжээ: Том кэш нь CPU байнга ашиглагддаг өгөгдөлд илүү хурдан хандах боломжийг олгож, ерөнхий хурд болон хариу үйлдэл үзүүлэх чадварыг сайжруулдаг.

Гэсэн хэдий ч CPU гүйцэтгэл нь програм хангамжийн програмууд түүний функцуудыг хэр сайн ашиглаж байгаагаас хамаарна. Жишээлбэл, олон цөмт боловсруулалт хийхэд оновчтой програм хангамж нь илүү олон цөмтэй CPUs дээр илүү сайн ажиллах болно.

Өдөр тутмын төхөөрөмжүүдэд CPU хэрэглээний жишээ

CPUs Эдгээр нь бидний өдөр тутам ашигладаг олон төхөөрөмжийн үйл ажиллагааны салшгүй хэсэг юм:

• Компьютер, зөөврийн компьютер: Нарийн төвөгтэй тооцоолол хийх, програм ажиллуулах, системийн ажиллагааг удирдах.
• Ухаалаг утас болон таблетууд: Хэрэглэгчийн оруулсан мэдээллийг боловсруулж, програмуудыг ажиллуулж, төхөөрөмжийн функцийг удирдана.
• Ухаалаг гэрийн төхөөрөмжүүд: Дуут командыг тайлбарлах, гэрийн автоматжуулалтын системийг хянах, интернет холболтыг удирдах.

Дүгнэлт

Төв боловсруулах нэгж ( CPU ) нь аливаа компьютерийн системийн амин чухал бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд програмын зааврыг гүйцэтгэх, бусад техник хангамжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн ажиллагааг удирдах үүрэгтэй. Түүний гүйцэтгэл нь цагийн хурд, үндсэн тоо, кэшийн хэмжээ зэрэг хүчин зүйлээс шалтгаалж компьютерийн ерөнхий хурд, хариу үйлдэл үзүүлэх гол түлхүүр юм. CPU хэрхэн ажилладаг, түүний тооцоололд гүйцэтгэх үүргийг ойлгох нь хэрэглэгчдэд техник хангамжаа худалдан авах эсвэл шинэчлэх үед мэдээлэлтэй шийдвэр гаргахад тусална.