Jak działa procesor?

Procesor komputera jest powszechnie określany jako CPU, czyli centralna jednostka obliczeniowa komputera. Procesor jest podstawowym elementem komputera przeznaczonym do przenoszenia i przetwarzania danych. Procesory komputerowe są powszechnie określane przez prędkość, z jaką CPU może przetwarzać instrukcje komputerowe na sekundę mierzoną w hercach i są jednym z głównych punktów sprzedaży komputera.

Jak działa procesor?

Procesor komputera działa jako podstawowy element koordynujący komputera. Procesor uzyskuje dostęp do programów, danych lub innych funkcji komputera z pamięci RAM (Random Access Memory), gdy jest wywoływany przez system operacyjny komputera. Procesor będzie następnie interpretować instrukcje komputerowe, które są związane z zamówionym zadaniem przed wysłaniem go z powrotem do pamięci RAM komputera do wykonania przez magistralę systemu komputerowego w odpowiedniej kolejności wykonania.

Logika procesora komputera

W rdzeniu procesora komputera jest zdolność do przetwarzania kodu języka maszynowego. Istnieją trzy podstawowe instrukcje języka maszynowego, które procesor może wykonywać:

– Przenoszenie danych z jednego miejsca w pamięci komputera do innego

– Przechodzenie do nowych zestawów instrukcji na podstawie operacji logicznych lub wyborów

– Wykonywanie operacji matematycznych przy użyciu jednostki arytmetyczno-logicznej (ALU)

W celu przeprowadzenia tych operacji procesor wykorzystuje magistralę adresową, której używa do wysyłania adresów do pamięci komputera, a także magistralę danych, która jest używana do pobierania lub wysyłania informacji do pamięci komputera. Posiada również oddzielną linię sterującą, która powiadomi pamięć komputera, jeśli jest uzyskanie lub wysyłanie / ustawianie danej lokalizacji pamięci. W celu przeprowadzenia wszystkich zaprojektowanych przez siebie operacji, procesor posiada również zegar, który stanowi podstawę synchronizacji działań procesora z pozostałą częścią komputera. W celu uzyskania dostępu do powszechnie używanych instrukcji komputerowych lub danych, procesory będą również implementować różne schematy buforowania w celu uzyskania dostępu do wymaganych danych w szybszym tempie niż przy użyciu pamięci RAM z bezpośrednim dostępem.

Pamięć procesora

Procesor komputera korzysta z pamięci tylko do odczytu i pamięci o dostępie swobodnym (odpowiednio ROM i RAM). W pamięci ROM procesora zaprogramowane są wstępnie ustawione informacje, które są na stałe zaprogramowane z podstawowymi funkcjami w celu ułatwienia komunikacji procesora z magistralą danych. Pamięć ROM jest powszechnie określana jako BIOS (Basic Input/Output System) w komputerach z systemem Windows i jest również używana do pobierania sektora rozruchowego komputera.

Procesor może odczytywać i zapisywać w pamięci RAM w zależności od tego, jakie działanie(a) bieżący zestaw instrukcji określił, czy procesor musi przeprowadzić. Pamięć RAM nie jest przeznaczona do trwałego zapisywania danych i jest przywracana, gdy komputer jest wyłączany lub traci zasilanie.

Rola procesora 64-bitowego

Ale 64-bitowe procesory komputerowe są stosowane od wczesnych lat 90-tych, ale na poziomie konsumenckim zostały wdrożone w dużych ilościach dopiero w ostatnich latach. Wszyscy główni producenci procesorów komputerowych produkują obecnie 64-bitowe procesory komputerowe, które są dostępne do użytku w różnych typach systemów operacyjnych. Podstawową zaletą 64-bitowego procesora komputerowego w porównaniu ze starszymi konstrukcjami jest znacznie rozszerzona przestrzeń adresowa dostępna dla procesora. Poprzednie 32-bitowe procesory byłyby ograniczone do maksymalnie dwóch do czterech gigabajtów efektywnego dostępu do pamięci RAM. Procesory 64-gigabajtowe są również w stanie zapewnić zwiększony dostęp do wejścia/wyjścia dla dysków twardych i karty graficznej komputera, które pomagają jeszcze bardziej zwiększyć ogólną wydajność systemu.

Wcześni użytkownicy procesorów 64-bitowych niekoniecznie widzą dużą wydajność systemu, jeśli nie wykonują zadań o wysokim zapotrzebowaniu, takich jak edycja wideo lub granie w sieciowe gry wideo 3D. To będzie się zmieniać w miarę jak coraz więcej aplikacji będzie projektowanych z myślą o wykorzystaniu procesorów 64-bitowych i zwiększonej pojemności pamięci nowych procesorów komputerowych.