Пристрій процесора комп’ютера

Серцем персонального комп’ютера є процесор. Він являє собою електронний цифровий пристрій, що може працювати за заданою програмою.

Розглянемо пристрій процесора комп’ютера. Спочатку розшифруємо окремо прикметники «електронне» і «цифрове».

Прикметник «електронне» – означає, що процесор комп’ютера працює на електричній енергії і всі сигнали, які обробляються цим пристроєм, є електріческімі.Вместе з тим в радіоелектроніці електронні пристрої діляться на 2 великі класи: аналогові і цифрові. Прикметник «цифрове» – означає, що процесор комп’ютера відноситься до класу цифрових, а не аналогових пристроїв.

Згадані аналогові пристрої переважали серед радіоелектронної апаратури 20-30 років тому. А з’явилися вони тоді, коли радіоінженери навчилися записувати і передавати звук і зображення у вигляді аналогових сигналів. Це були радіоприймачі, телевізори, магнітофони тощо

Аналогові пристрої поступилися пальму першості лише в кінці минулого століття, коли розвиток цифрових пристроїв привело до того, що за допомогою цифрових кодів навчилися записувати і передавати будь-яку інформацію, включаючи вже згадані звуки і зображення.

Цифрові сигнали на відміну від аналогових в незначній мірі схильні до перешкод і без спотворення передаються на відстані, вони краще записуються, зберігаються і не «псуються» з часом.

процесор комп’ютера

Процесор комп’ютера є одним з найбільш складних пристроїв серед цифрових електронних пристроїв. Це свого роду апофеоз розвитку цифрової техніки.

Зовні він являє собою кремнієву пластину, змонтовану в корпусі, що має безліч електричних висновків для підключення до електроживлення і до інших пристроїв комп’ютера.

За те, що процесор робиться на кремнієвих пластинах, на жаргоні комп’ютерників його іноді називають «камінь», так як кремній є вельми міцним матеріалом.

На цю пластину шляхом дуже точного напилення речовини (точність вимірюється Ангстрема) в вакуумі і при дотриманні ідеальної чистоти виробництва відтворюють складну і надзвичайно мініатюрну за своїми розмірами електричну схему, що складається з десятків і сотень тисяч дрібних елементів (в основному, транзисторів), з’єднаних між собою спеціальним чином.

Виробництво таких пристроїв є настільки високотехнологічним, що його змогли освоїти лише країни з найрозвиненішою економікою. Цікаво, що при виробництві процесорів не вимірюються шлюб, як це прийнято практично у всіх галузях промисловості і виробництва, а вимірюють так званий відсоток виходу придатних виробів, так як зовсім небагато заготовки процесорів в кінцевому підсумку стають працездатними пристроями.

Якісно зроблені кремнієві пластинки поміщають в корпус з висновками і постачають пристроями охолодження (радіатор і вентилятор), так як сотні тисяч мініатюрних транзисторів при своїй роботі виділяють чимало тепла.

Якщо подивитися на внутрішню логічну структуру процесора комп’ютера, то він являє собою сукупність з’єднаних між собою пристроїв:

– арифметико-логічний пристрій (АЛП), в якому, власне, і виробляється перетворення інформації,

– пристрій управління (УУ), який призначений для управління арифметико-логічним пристроєм,

– і регістри (осередки) пам’яті, в яких зберігаються вхідні дані, проміжні дані і підсумкові дані.

Команди, призначені для управління роботою процесора, потрапляють з оперативної пам’яті в пристрій управління. Це пристрій управляє роботою арифметико-логічного пристрою відповідно до отриманих командами.

У свою чергу, АЛУ відповідно до отриманих з УУ командами, здійснює

  • введення інформації з регістрів,
  • обробку інформації і
  • запис обробленої інформації в регістри.

Регістри процесора можуть обмінюватися інформацією з осередками оперативної пам’яті (теж на підставі команд АЛП). Тому в кінцевому підсумку процесор комп’ютера

  • здійснює обробку даних, одержуваних з оперативної пам’яті,
  • а оброблені дані також розміщує в оперативній пам’яті.

Наведене короткий опис роботи процесора комп’ютера ілюструє, що обробка даних процесором вдає із себе послідовність дуже «дрібних» кроків:

  • зчитування даних з оперативної пам’яті в регістри процесора,
  • обробка цих даних і
  • зворотна запис даних з регістрів процесора в осередку оперативної пам’яті.

Але компенсацією за це є найвища швидкість обчислень, сотні тисяч і мільйони таких «маленьких» операцій щомиті. І відповідно, забезпечується висока швидкість обробки інформації, яка робить комп’ютер незамінним помічником для роботи, навчання, відпочинку, розваг.

P.S. Стаття закінчилася, але на блозі можна ще прочитати:

Пристрій системного блоку: частина 1

Як працює ПК: частина 1. Обробка інформації

Про роботу процесора комп’ютера: частина 2

Оперативна пам’ять

Я чайник або користувач? Частина 1: Включення і виключення ПК

Отримуйте актуальні статті з комп’ютерної грамотності прямо на вашу поштову скриньку. вже більше 3.000 передплатників

.

Важливо: необхідно підтвердити свою підписку! У своїй пошті відкрийте лист для активації і клікніть по зазначеній там посиланням. Якщо листа немає, перевірте папку Спам.

Ссылка на основную публикацию