En CPU (Central Processing Unit) er hjernen på en computer. Det er ansvarlig for at udføre instruktioner og udføre beregninger. Her er en sammenbrud af komponenterne inden for en CPU:
kernekomponenter:
* aritmetisk logikenhed (ALU): Udfører aritmetiske og logiske operationer (tilføjelse, subtraktion og, eller osv.).
* kontrolenhed: Henter instruktioner fra hukommelsen, afkoder dem og sender signaler til andre komponenter for at udføre dem.
* registre: Små hukommelsesenheder med høj hastighed, der har data og instruktioner midlertidigt under behandlingen. Almindelige typer inkluderer:
* Generelle registre: Bruges til at holde data under beregninger.
* Instruktionsmarkør (IP): Peger på den næste instruktion, der skal udføres.
* programtæller (PC): Spor adressen på den aktuelt udførende instruktion.
* cachehukommelse: Lille, hurtig hukommelse, der opbevarer ofte adgang til data og instruktioner, hvilket reducerer behovet for at få adgang til langsommere hovedhukommelse.
Andre vigtige komponenter:
* ur: Genererer timingsignaler, der synkroniserer CPU'ers operationer.
* busgrænseflade: Forbinder CPU'en med andre komponenter som hukommelse og input/output -enheder.
* flydepunktenhed (FPU): Håndterer operationer på reelle tal, ofte brugt i videnskabelig computing.
* hukommelsesstyringsenhed (MMU): Administrerer strømmen af data mellem CPU og hukommelse.
Moderne CPU -forbedringer:
* Flere kerner: Moderne CPU'er har ofte flere kerner (uafhængige behandlingsenheder), der giver mulighed for parallel behandling.
* hyperthreading: Tillader en enkelt kerne at håndtere flere eksekvertråde samtidigt.
* SIMD (Single Instruction flere data): Tillader en enkelt instruktion at fungere på flere dataelementer samtidigt.
* grenforudsigelse: Forudsiger, hvilke instruktioner der skal udføres næste gang, hvilket forbedrer ydelsen ved at fælde data og instruktioner.
Kortfattet:
En CPU er en kompleks chip, der udfører en computers grundlæggende operationer. Det indeholder komponenter, der henter instruktioner, afkoder dem, udfører dem og gemmer resultater, alt sammen med koordinering med andre computerkomponenter for at sikre jævn drift.
