איך שבב המעבד עובד

מאפיינים

התכונה המדהימה ביותר של שבבי עיבוד הוא כמה הם קטנים. הצד של שבב יכול להיות עד 1 אינץ 'ארוך (2.54 ס"מ), עם זאת, השבב עצמו יכול להכיל אלפי רכיבים. החומר המשמש לייצור שבב הוא סיליקון בפרוסות דקות מאוד. ההרכב הפיזי של הסיליקון הוא החומר המושלם לבנות את המעגלים המרכיבים שבב מעבד. באמצעות אור לייזר, העיצוב של המעגל נרשם על פני השטח של הסיליקון. לאחר ציור, חלקים של טרנזיסטורים, או החיווט, מובנית שבב. המרווח בין הטרנזיסטורים יכול להיות צר כמו 60 ננומטר, אשר רק חלק קטן של רוחב של שיער אדם.

מבצע

במקרה של מחשבים אישיים, שבב העיבוד הוא יחידת העיבוד המרכזית (CPU), כלומר כל הפקודות והתהליכים מופעלים על ידי השבב. שני המרכיבים העיקריים של המעבד הם יחידה אריתמטית לוגית (ALU), אשר מבצעת את הפונקציות האריתמטיות והלוגיות, ואת יחידת הבקרה (CU), אשר מאחזרת ומעבדת את ההנחיות מזיכרון המחשב. באמצעות קווי "אוטובוס", שבב המעבד שולח ומאחזר מידע אל ומרכיבים שונים של המחשב. לוגיקה בוליאנית היא שפת הבקרה המשמשת את השבב לתקשורת פיסות מידע באמצעות המעבד. בצורתו הפשוטה ביותר, לוגיקה בוליאנית משתמשת במערכת לוגית בעלת שני מעריכים, "true" ו- "false", כדי לתרגם זרמים חשמליים למידע שניתן להשתמש בו על-ידי המערכת.

התקדמות טכנולוגית

ככל שהטכנולוגיה נעשית מתקדמת יותר, שבב המעבד ממשיך לרדת בגודל. המידור של היכולות של המעבד פירושו הפחתת עלויות ויעילות רבה יותר. לכן, ננוטכנולוגיה explorations הם על המסלול הנכון. המחקר הנוכחי מנסה להתמקד ביישום של שבב מעבד מודלים ברמה המולקולרית. ברגע שזה יושג, את המהירות ואת היעילות הסטנדרטים שאנו רואים היום יהיה נמוך מאוד בהשוואה.