Cum funcționează un procesor?

Un procesor de calculator este denumit în mod obișnuit CPU, sau unitatea centrală de procesare a unui calculator. Procesorul este componenta principală a unui computer conceput pentru a muta și procesa date. Procesoarele de calculator sunt denumite în mod obișnuit prin viteza cu care procesorul poate procesa instrucțiunile de calculator pe secundă, măsurată în hertzi, și reprezintă unul dintre principalele argumente de vânzare ale unui calculator.

Cum funcționează procesorul?

Procesorul de calculator acționează ca principală componentă de coordonare a calculatorului. Procesorul va accesa programe, date sau alte funcții ale computerului din memoria RAM (Random Access Memory) atunci când este solicitat de către sistemul de operare al computerului. Procesorul va interpreta apoi instrucțiunile computerului care sunt legate de sarcina comandată înainte de a o trimite înapoi în memoria RAM a computerului pentru a fi executată prin intermediul magistralei de sistem a computerului în ordinea corectă de execuție.

Logica procesorului computerului

În centrul procesorului computerului se află capacitatea acestuia de a procesa codul în limbaj mașină. Există trei instrucțiuni de bază în limbaj mașină pe care procesorul poate să le execute:

– Deplasarea datelor dintr-o locație în alta din memoria calculatorului

– Saltul la noi seturi de instrucțiuni pe baza unor operații sau alegeri logice

– Efectuarea de operații matematice cu ajutorul unității de logică aritmetică (ALU)

Pentru a efectua aceste operații, procesorul utilizează o magistrală de adrese pe care o folosește pentru a trimite adrese în memoria calculatorului, precum și o magistrală de date care este utilizată pentru a prelua sau trimite informații în memoria calculatorului. De asemenea, are o linie de control separată care va notifica memoria calculatorului dacă obține sau trimite/stabilește o anumită locație de memorie. Pentru a efectua toate operațiile proiectate, unitatea centrală de procesare are, de asemenea, un ceas care constituie baza pentru sincronizarea acțiunilor procesorului cu restul calculatorului. Pentru accesarea instrucțiunilor sau a datelor de calculator utilizate în mod obișnuit, procesoarele vor implementa, de asemenea, diferite scheme de cache pentru a avea acces la datele necesare într-un ritm mai rapid decât prin utilizarea memoriei RAM cu acces direct.

Memoria procesorului

Procesorul calculatorului utilizează memoria numai pentru citire și memoria cu acces aleatoriu (ROM și RAM, respectiv). Memoria ROM a procesorului este programată cu informații prestabilite care sunt programate permanent cu funcții de bază pentru a facilita comunicarea procesorului cu magistrala de date. ROM-ul este denumit în mod obișnuit BIOS (Basic Input/Output System) la computerele Windows și este, de asemenea, utilizat pentru a prelua sectorul de boot al computerului.

Procesorul poate citi și scrie în RAM în funcție de acțiunea (acțiunile) pe care setul de instrucțiuni curent a stabilit dacă procesorul trebuie să le efectueze. Memoria RAM nu este concepută pentru a salva permanent datele și se odihnește atunci când computerul este oprit sau pierde curentul.

Rolul procesorului de 64 de biți

Deși procesoarele de 64 de biți pentru calculatoare au fost implementate încă de la începutul anilor 1990, acestea au fost implementate la nivel de consumator în număr mare abia în ultimii ani. Toți marii producători de procesoare pentru calculatoare produc în prezent procesoare pentru calculatoare pe 64 de biți care sunt disponibile pentru a fi utilizate în diferite tipuri de sisteme de operare. Principalul avantaj al unui procesor de 64 de biți față de modelele tradiționale este spațiul de adrese semnificativ extins de care dispune procesorul. Procesoarele anterioare pe 32 de biți erau limitate la un maxim de doi până la patru gigaocteți de acces efectiv la memoria RAM. Procesoarele de 64 de gigabyte sunt, de asemenea, capabile să ofere un acces de intrare/ieșire sporit la hard disk-uri și la placa video a computerului, care ajută la creșterea suplimentară a performanțelor generale ale sistemului.

Primarii care adoptă procesoarele de 64 de biți nu văd neapărat o performanță mare a sistemului dacă nu efectuează sarcini cu cerere mare, cum ar fi editarea video sau jocurile video 3D în rețea. Acest lucru va continua să se schimbe pe măsură ce tot mai multe aplicații sunt concepute pentru a profita de procesoarele pe 64 de biți și de capacitatea de memorie crescută a noilor procesoare de calculator.