מעבד פונקציות

היסטוריה

המעבד המודרני התפתח משדרים זעירים ומעגלים משולבים שפותחו בשנות ה -60 של יבמ וחברות טכנולוגיה מרכזיות אחרות באותה תקופה. בתחילת 1970, משדרים משדר משולב היו להיות מיוצרים מסחרית מהנדסים המבוססים על המעבדים על טכנולוגיה כזו. ניצול יכולות השידור של מעגלים משולבים, הם הוסיפו את היכולת לעבד מידע קיבולת הזיכרון. השילוב של אלמנטים אלה הפך את הליבה של המעבד. בסוף שנות ה -70, הטכנולוגיה הגיעה לנקודה שבה המעבדים יכולים להיות מיוצרים באופן מסחרי והם בגודל של ציפורן.

במהלך 80s, CPUs הפך רכיב סטנדרטי בתחום האלקטרוניקה. הם יכלו להימצא במצלמות, טלוויזיות ומחשבי כיס. עבור העשור הבא, את גודל קטן ועלות של ייצור זול של המעבד מותר מחשבים לעבור בתעשייה לבית. כיום, מהנדסים ממשיכים לשפר את המעבדים, מה שהופך אותם קטנים יותר ויותר חזקים יותר.

חלקים ממעבד

המעבד מורכב משש מרכיבי מפתח הפועלים בשילוב כדי לעבד ולבצע פקודות. ראשית, יחידת הבקרה היא המוח של המעבד. מפלגה זו מקבלת את נתוני הקלט ומחליטה היכן לשלוח את המידע המעובד. שנית, מטמון ההוראה הוא המקום שבו מאוחסנות ההוראות של יחידת הבקרה. הנתונים ספציפיים ההוראה נטען לתוך המעבד בזמן הייצור. שלישית, יחידת הגיוס היא פורטל המידע. נתוני הקלט עוברים דרך Prefetch, אשר מאחסן עותק של הנתונים לפני שליחתו לעיבוד על ידי יחידת הבקרה. רביעית, יחידת הפענוח מתרגמת את הוראת הקלט לקוד בינארי, ולאחר מכן נשלחת למרכיב החמישי, יחידת הלוגיקה האריתמטית. ALU מקבל את הקוד של יחידת פענוח ובוחר את הפעולה הדרושה כדי לבצע את הפקודה. השישי הוא מטמון CPU. כאן, כל המידע שנשלח, קיבל או נטען מראש מאוחסן.

תהליך

מעבד מבצע סדרה של צעדים לביצוע פקודה. כל פקודה מטופלת בנפרד, ומעבד יכול לעבד פקודות מרובות תוך שניות. ככל שהמעבד יהיה חזק יותר, כך יתבצעו עיבוד מהיר יותר של הפקודות. פקודה מונפקת על ידי המשתמש של המערכת באמצעות התקן קלט כגון מקלדת או עכבר. לאחר מכן, הפקודה נשלחת ליחידה שלפני החיפוש. היחידה ניגשת לזיכרון טעון מראש של המעבד כדי לזהות את הפקודה ושולח אותה ליחידת הבקרה. לאחר מכן, יחידת הפקודה קובעת את הצעדים הבאים. נתונים אלה מועברים ליחידת פענוח, אשר מעביר את הנתונים בקוד בינארי ושולח אותו ALU, אז ALU משנה את הנתונים הקשים לתוך פקודה אמיתית. הבא, ALU שולח עותק של זיכרון RAM או ROM הפקודה לפני שליחת אותו בחזרה יחידת הבקרה, אשר שולח את הקוד לחלק של המערכת, כי למעשה לבצע את הפעולה. לבסוף, הפעולה מתבצעת והתוצאה נשלחת חזרה למשתמש.

סוגים

ישנם סוגים שונים של CPU, כל סוג מגיע עם מעלות שונות של מהירות זיכרון והוראות מראש. ככל שהמעבד גדול יותר, כך הוא יכול לעבד, לאחסן ולבצע פקודות מהר יותר. מעבד ליבה אחת היא היחידה הזעירה ביותר הזמינה. זה נמצא בדרך כלל מכשירים קטנים, כי רק לבצע סדרה פשוטה של ​​פעולות כגון שלט רחוק או צעצוע. המעבדים בעלי ליבה כפולה מכילים שתי יחידות בקרה ומכילות מספיק כוח וזיכרון למחשבים אישיים. מעבדים מרובי ליבות מכילים מספר יחידות של פקודות. הם משמשים בעיקר על ידי מכשירים אלקטרוניים תעשייתיים גדולים, שרתים ותחנות עבודה ברשת.

גודל

הגודל של המעבד מתייחס לכוח של היחידה לביצוע משימות וכמות שטח הזיכרון שהיא מכילה. הגודל של המעבד נמדד בספרות בינאריות ונקראים סיביות. במקור, CPUs הכיל ארבעה סיביות, אבל אלה מודרניים יש שמונה. המעבדים של 8 סיביות הם הרכיבים המודרניים הקטנים והאיטיים ביותר, והם משמשים בעיקר צעצועים או מכשירי חשמל ביתיים. 16 ו - 32 סיביות אלה הפכו את גודל המעבד הסטנדרטי ניתן למצוא על מחשבים אישיים, מחשבים ניידים, טלפונים סלולריים והתקנים אלקטרוניים אחרים שיכולים לבצע מגוון רחב של משימות. מעבדים שישים וארבעה סיביות הופכים פופולריים יותר ויותר במחשבים אישיים מתקדמים ובמחשבים ניידים. ישנם המעבדים הגדולים, המשמשים בדרך כלל למטרות תעשייתיות.