Hogyan működik egy processzor?
A számítógép processzorát általában CPU-nak vagy a számítógép központi feldolgozó egységének nevezik. A processzor a számítógép elsődleges összetevője, amelyet az adatok mozgatására és feldolgozására terveztek. A számítógépes processzorokra általában a sebességgel utalnak, amellyel a CPU a számítógépes utasításokat másodpercenként képes feldolgozni, hertzben mérve, és ez a számítógép egyik elsődleges értékesítési pontja.
Hogyan működik a processzor?
A számítógép processzora a számítógép elsődleges koordináló komponenseként működik. A CPU a számítógép operációs rendszere hívására a RAM-ból (Random Access Memory, azaz véletlen hozzáférésű memória) programokat, adatokat vagy más számítógépes funkciókat ér el. A processzor ezután értelmezi a megrendelt feladathoz kapcsolódó számítógépes utasításokat, mielőtt a számítógép rendszerbuszán keresztül a megfelelő végrehajtási sorrendben visszaküldi azokat a számítógép RAM-jába végrehajtásra.
A számítógépes processzor logikája
A számítógépes processzor lényege, hogy képes feldolgozni a gépi nyelvű kódot. A processzor három alapvető gépi nyelvi utasítást képes végrehajtani:
– Adatok áthelyezése a számítógép memóriájának egyik helyéről egy másikra
– Logikai műveletek vagy választások alapján új utasításkészletre ugrás
– Matematikai műveletek végrehajtása az aritmetikai logikai egység (ALU)
A műveletek végrehajtásához a processzor egy címsávot használ, amelyet a címek számítógépes memóriába való küldésére használ, valamint egy adatsávot, amelyet információk lekérdezésére vagy számítógépes memóriába való küldésére használ. Külön vezérlővonallal is rendelkezik, amely értesíti a számítógép memóriáját, ha egy adott memóriahelyet kap vagy küld/beállít. Annak érdekében, hogy az összes tervezett műveletet elvégezze, a CPU-nak van egy órája is, amely a processzor műveleteinek a számítógép többi részével való szinkronizálásának alapját képezi. A gyakran használt számítógépes utasítások vagy adatok eléréséhez a processzorok különböző gyorsítótárazási sémákat is alkalmaznak annak érdekében, hogy gyorsabban hozzáférjenek a szükséges adatokhoz, mint a közvetlen hozzáférésű RAM segítségével.
Processzormemória
A számítógép processzora csak olvasható és véletlen hozzáférésű memóriát (ROM és RAM) használ. A processzor ROM-ja előre beprogramozott információkkal van ellátva, amelyek állandóan be vannak programozva az alapfunkciókkal, hogy megkönnyítsék a processzor kommunikációját az adatbusszal. A ROM-ot általában BIOS-nak (Basic Input/Output System) nevezik a Windows számítógépeken, és a számítógép indítószektorának előhívására is használják.
A processzor attól függően olvashat és írhat a RAM-ba, hogy az aktuális utasításkészlet milyen művelet(ek)et határoz meg, ha a processzornak el kell végeznie. A RAM-ot nem arra tervezték, hogy tartósan mentse az adatokat, és a számítógép kikapcsolásakor vagy áramkimaradáskor pihen.
A 64 bites processzor szerepe
Bár a 64 bites számítógépes processzorokat már az 1990-es évek eleje óta alkalmazzák, fogyasztói szinten csak az utóbbi években kerültek nagy számban alkalmazásra. Ma már az összes nagy számítógépes processzorgyártó gyárt 64 bites számítógépes processzorokat, amelyek különböző típusú operációs rendszerekben használhatók. A 64 bites számítógépes processzorok elsődleges előnye a régebbi konstrukciókkal szemben a processzor rendelkezésére álló, jelentősen kibővített címtartomány. A korábbi 32 bites processzorok legfeljebb két-négy gigabájt hatékony RAM-hozzáférésre korlátozódtak. A 64 gigabites processzorok a merevlemezekhez és a számítógép videokártyájához való megnövelt be- és kimeneti hozzáférést is képesek biztosítani, ami hozzájárul a rendszer általános teljesítményének további növeléséhez.
A 64 bites processzorok korai alkalmazói nem feltétlenül látnak nagy rendszerteljesítményt, ha nem végeznek nagy igénybevételt jelentő feladatokat, például videoszerkesztést vagy hálózati 3D-s videojátékokat. Ez tovább fog változni, ahogy egyre több alkalmazást terveznek a 64 bites processzorok és az új számítógépes processzorok megnövekedett memóriakapacitásának kihasználására.