En CPU (sentral prosesseringsenhet) er hjernen til en datamaskin. Det er ansvarlig for å utføre instruksjoner og utføre beregninger. Her er en oversikt over komponentene i en CPU:
kjernekomponenter:
* aritmetisk logikkenhet (ALU): Utfører aritmetiske og logiske operasjoner (tillegg, subtraksjon, og, eller osv.).
* Kontrollenhet: Henter instruksjoner fra minnet, avkoder dem og sender signaler til andre komponenter for å utføre dem.
* registre: Små, høyhastighets minneenheter som inneholder data og instruksjoner midlertidig under behandlingen. Vanlige typer inkluderer:
* Generelle formålsregistre: Brukt til å holde data under beregninger.
* Instruksjonspeker (IP): Peker på neste instruksjon som skal utføres.
* Program counter (PC): Sporer adressen til den for øyeblikket utførende instruksjon.
* Cache Memory: Lite, raskt minne som lagrer ofte fikk tilgang til data og instruksjoner, noe som reduserer behovet for å få tilgang til langsommere hovedminne.
Andre viktige komponenter:
* klokke: Genererer tidssignaler som synkroniserer driften av CPU.
* Bussgrensesnitt: Kobler CPU til andre komponenter som minne- og inngangs-/utgangsenheter.
* Floating-Point Unit (FPU): Håndterer operasjoner på reelle tall, ofte brukt i vitenskapelig databehandling.
* Memory Management Unit (MMU): Administrerer flyt av data mellom CPU og minnet.
Moderne CPU -forbedringer:
* Flere kjerner: Moderne CPU -er har ofte flere kjerner (uavhengige prosesseringsenheter) som gir mulighet for parallell prosessering.
* Hyperthreading: Lar en enkelt kjerne håndtere flere tråder av utførelse samtidig.
* simd (enkelt instruksjon flere data): Lar en enkelt instruksjon fungere på flere dataelementer samtidig.
* Filial Prediction: Forutsier hvilke instruksjoner som skal utføres neste gang, og forbedre ytelsen ved å hente data og instruksjoner.
Sammendrag:
En CPU er en kompleks brikke som utfører den grunnleggende driften av en datamaskin. Den inneholder komponenter som henter instruksjoner, avkoder dem, utfører dem og lagrer resultater, alt mens de koordinerer med andre datakomponenter for å sikre jevn drift.