Inhalt
- Ein AMD-Prozessor
- Der Prozessor oder die Zentraleinheit
- Eine Liste der CPU-Hersteller
- Funktionsweise der Zentraleinheit
- Schlüsselkomponenten in der CPU
- Steuereinheit (CU)
- Das Register
- Interne Register (Interner Datenbus)
- Externer Datenpfad
- Die Adresszeilen
- Fazit
- Quiz
- Lösungsschlüssel
- Fragen & Antworten
Patrick, ein Computertechniker, ist ein engagierter Schriftsteller, der die Welt verbessern möchte, indem er Personen informiert, die mehr Wissen suchen.
In jedem Computersystem ist die wichtigste Komponente die Prozessor oder die CPU (Central Processing Unit), die üblicherweise auch als Mikroprozessor bezeichnet wird. Der Computerprozessor verarbeitet Informationen und Schnittstellen mit vielen anderen Systemelementen, um zu verarbeitende Daten abzurufen und die verarbeiteten Daten zurückzugeben.
Im Allgemeinen führt der Prozessor die folgenden Funktionen in einem Computersystem aus:
- Es ruft Anweisungen ab, decodiert und führt sie aus, die von Softwareprogrammen erhalten wurden
- Führt arithmetische Berechnungen durch
- Steuert und unterstützt das Timing jeder Operation
Die Geschwindigkeit des Computerprozessors ist ein wesentlicher Faktor für die Leistung des PCs, dh wie schnell Anweisungen ausgeführt werden.
Ein AMD-Prozessor
Der Prozessor oder die Zentraleinheit
Die CPU ist auch eine der teuersten Komponenten auf dem Motherboard. Es ist ein sehr empfindliches Gerät und empfindlich gegenüber ESDDaher sollte mit Vorsicht umgegangen werden. Der Prozessor selbst ist eine flache Siliziumplatte, die aus Millionen von Transistoren besteht, die auf die Siliziumplatte geätzt sind, um eine riesige Computerlogikschaltung zu bilden.
Über dem Mikrokreislauf befindet sich eine Keramikabdeckung, um ihn zu schützen und Wärme zum Kühlkörper abzuleiten. Diese schützende Keramikabdeckung enthält Druckinformationen zum Prozessortyp, zur Geschwindigkeit und zu anderen Details.
Eine Liste der CPU-Hersteller
Obwohl Intel das bekannteste Unternehmen in der Prozessorherstellung ist, haben wir eine breite Palette von Prozessoren anderer Hersteller, wie zum Beispiel:
- Advanced Micro Devices (AMD)
- ÜBER
- Integrated Device Technology (IDT) - von VIA übernommen
- Qualcomm
- NVIDIA
- IBM
- Samsung
- Motorola
- Hewlett-Packard (PS)
- Dell
- Acer
- Cyrix
- Media Tek
Jedes dieser Unternehmen bietet Prozessorchips zu wettbewerbsfähigen Preisen mit vergleichbarer Leistung wie Intel-Prozessoren an. Sie bieten auch Kompatibilität mit Microsoft-Betriebssystemsoftware. Auch bei der Weiterentwicklung der Prozessortechnologie bleiben diese anderen Hersteller nicht zurück.
Funktionsweise der Zentraleinheit
Der Computerprozessor holt, dekodiert, und wird ausgeführt Programmanweisungen. Ein Computerprogramm besteht aus einer Reihe von Schritten, die als Anweisungen bezeichnet werden und dem Computer mitteilen, was zu tun ist. Jeder Befehl kann eine grundlegende arithmetische Berechnung oder eine logische Operation sein. Bevor das Programm ausgeführt werden kann, wird es in den Arbeitsbereich (Speicher) geladen.
Es ist die Aufgabe des Mikroprozessors, der den Computer steuert, einen Programmbefehl aus dem Speicher abzurufen, den Befehl zu decodieren und dann alle möglicherweise erforderlichen Aktionen auszuführen, bei denen es sich um den Ausführungsprozess handelt. Es liegt in der Verantwortung des Prozessors im Computer, den Abruf-Dekodierungs-Ausführungszyklus immer wieder gemäß den Anweisungen auszuführen, die er aus dem Hauptspeicher erhält.
Dieser Abruf-Dekodierungs-Ausführungszyklus wird oft als Abruf-Ausführungszyklus bezeichnet.
Die CPU verwendet ein Zeitsignal, um Anweisungen abrufen und ausführen zu können. Das Zeitsignal wird von der Systemuhr bereitgestellt. Die Taktrate wird in Hz (Zyklen pro Sekunde) gemessen. In frühen Prozessoren wurde die Geschwindigkeit in Megahertz (MHz) von einer Million Hertz (1 Million Zyklen pro Sekunde) gemessen. Die meisten Computer, die wir heute haben, arbeiten im GHz-Bereich (Gigahertz). Die Taktrate variiert von einem Computerprozessor zum anderen.
Schlüsselkomponenten in der CPU
Arithmetik- und Logikeinheit (ALU)
Dies ist das Gehirn des Mikroprozessors. Die ALU führt grundlegende arithmetische Berechnungen wie Addieren, Subtrahieren, Multiplizieren und Dividieren von Zahlen durch und führt logische Operationen wie den Vergleich von Zahlen durch.
Steuereinheit (CU)
Wie der Name schon sagt, diese Komponente Kontrollen Alle Funktionen, die im Prozessor selbst stattfinden. Es weist die ALU an, an welcher arithmetischen und logischen Operation ausgeführt werden soll. Es arbeitet unter der Leitung der Systemuhr und sortiert alle internen Datenpfade im Prozessor, um sicherzustellen, dass die Daten vom richtigen Ort zum richtigen Ort gelangen.
Das Register
Register, manchmal auch als Akkumulator bezeichnet, ist a Zwischenlagerung Position, an der Daten, die vom RAM zur Ausführung zum Prozessor geleitet werden, und Daten, die nach der Verarbeitung vom Prozessor kommen, gehalten werden. Somit ist ein Register ein lokaler Speicherbereich innerhalb des Prozessors, der zum Speichern von Daten verwendet wird, an denen der Prozessor arbeitet.
Interne Register (Interner Datenbus)
Dies ist das Bus Verbinden der internen Komponenten des Prozessors mit dem Motherboard. Die Größe der internen Register gibt an, wie viele Informationen der Prozessor gleichzeitig bearbeiten kann und wie er Daten intern innerhalb des Chips bewegt. Dies wird manchmal auch als interner Datenbus bezeichnet. Ein Register ist eine Haltezelle innerhalb des Prozessors; Beispielsweise kann der Prozessor Zahlen in zwei verschiedenen Registern hinzufügen und das Ergebnis in einem dritten Register speichern. Die Registergröße bestimmt die Größe der Daten, mit denen der Prozessor arbeiten kann.
Externer Datenpfad
Dies ist der Pfad (Bus), über den Daten aus dem Speicher zum Prozessor abgerufen werden. In einigen Fällen haben der interne und der externe Datenbus die gleiche Bitgröße, in anderen Fällen kann der externe Datenbus entweder schmaler oder breiter sein. Der externe Datenpfad ist normalerweise nicht so breit wie der interne Datenpfad.
Ein kleinerer externer Bus (Datenpfad) verlangsamt die Leistung der CPU, macht es jedoch einfacher, frühere Systemdesigns auf einen neuen Prozessor zu aktualisieren. Ein größerer externer Datenbus verbessert die Leistung, da Daten in großen Blöcken in die CPU gebracht werden können.
Die Adresszeilen
Die Adressleitungen sind gewohnt angeben die genaue Position im Speicher, an der Daten gefunden werden können. Der Standard-PC ist ein Binärgerät. Unter Verwendung des Speicheradressbusses senden CPUs Standortinformationen auf ihren Adressleitungen (oder Steuerleitungen) aus, und diese Adressleitungen werden zu jeder anderen Hauptkomponente des Computers (Speicher, ROM, Erweiterungsbus usw.) geleitet.
Die Anzahl der Adressleitungen innerhalb des Speicheradressbusses bestimmt die maximale Anzahl adressierbarer Stellen. Wenn ein PC beispielsweise 3 Adressleitungen hat, beträgt die maximale Anzahl adressierbarer Speicherplätze 8.
Fazit
Wenn Sie einen Computer verwenden, um eine Aufgabe zu erfüllen, ist der Computerprozessor damit beschäftigt, Programmanweisungen abzurufen, zu dekodieren und auszuführen, die an ihn ausgegeben werden. Denken Sie jedoch daran, dass es in Verbindung mit anderen Computerkomponenten funktionieren muss, um die gewünschten Ziele zu erreichen.
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Quiz
Wählen Sie für jede Frage die beste Antwort. Der Antwortschlüssel ist unten.
- Ein Register wird auch als Akkumulator bezeichnet
- Ja
- Nein
Lösungsschlüssel
- Ja
Dieser Artikel ist genau und nach bestem Wissen des Autors. Der Inhalt dient nur zu Informations- oder Unterhaltungszwecken und ersetzt nicht die persönliche Beratung oder professionelle Beratung in geschäftlichen, finanziellen, rechtlichen oder technischen Angelegenheiten.
Fragen & Antworten
Frage: Warum ist der Prozessor eine Schlüsselkomponente eines Computers?
Antworten: Dies liegt daran, dass es das Gehirn des Computers ist. Die Zentraleinheit führt die gesamte Verarbeitung des gesamten Computersystems durch. Es ruft Anweisungen ab, decodiert und führt sie aus, die von Softwareprogrammen erhalten wurden, führt arithmetische Berechnungen durch und steuert und unterstützt das Timing jeder Operation, die im Computersystem stattfindet. Ohne den Prozessor ist der Computer nur ein Müll.
