Επεξήγηση CPU μικροεπεξεργαστή υπολογιστή

• Ενδέχεται 15, 2024

Αυτό είναι το τρίτο άρθρο της σειράς σχετικά με τον τρόπο λειτουργίας των υπολογιστών. Για αυτό το άρθρο, θα διερευνηθεί ο μικροεπεξεργαστής ή η κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU), όπως συχνά ονομάζεται. Ο μικροεπεξεργαστής θεωρείται συχνά ως "καρδιά" ή "εγκέφαλος" του υπολογιστή, καθώς είναι υπεύθυνος για την επεξεργασία των εντολών και τον κωδικό για τα προγράμματα και το λειτουργικό σύστημα σε υπολογιστή και άλλες ηλεκτρονικές συσκευές.

Η CPU αποτελείται από πολυάριθμα τρανζίστορ συνδεδεμένα μεταξύ τους σε ένα ενιαίο τσιπ (επίσης αναφερόμενο ως ολοκληρωμένο κύκλωμα που κατασκευάζεται από πυρίτιο). Η πρώτη CPU που θα χρησιμοποιηθεί σε έναν οικιακό υπολογιστή ήταν ο 8088, ο οποίος είχε 6.000 τρανζίστορ. Σήμερα η CPU'S, όπως το Pentium 4, έχει πάνω από 55.000.000 τρανζίστορ σε ένα τσιπ!

Με τα χρόνια, έχουν εισαχθεί στην αγορά αρκετές εκδόσεις της CPU από διάφορους κατασκευαστές. Ο πιο συνηθισμένος ή γνωστός κατασκευαστής επεξεργαστών είναι η Intel με τη σειρά επεξεργαστών τους για συμβατά με IBM μηχανήματα. Αυτοί οι επεξεργαστές ξεκίνησαν με το 8088 και στη συνέχεια μεταφέρθηκαν στα 80286, 80386, 80486, Pentium, Pentium II, Pentium III, Pentium 4 και Core 2 Duo. Αυτή η λίστα δεν είναι μια πλήρης λίστα όλων των προσφορών αλλά καλύπτει τους πιο συνηθισμένους τύπους τσιπ.

Ορισμένες πρόσθετες CPU περιλαμβάνουν PowerPC από την IBM, SPARC από τις Sun Microsystems και Athlon (και άλλα) από την AMD. Ωστόσο, από διαφορετικούς κατασκευαστές και για διαφορετικούς τύπους συστημάτων, αυτές οι CPU παρέχουν την ίδια λειτουργικότητα με τον CPU που βασίζεται στην Intel.

Η ταχύτητα μιας CPU μετράται σε megahertz (MHz), που είναι ο ρυθμός με τον οποίο μια CPU μπορεί να επεξεργαστεί τις οδηγίες. Ονομάζεται επίσης ρυθμός ρολογιού ενός μικροεπεξεργαστή. Όσο υψηλότερος είναι ο αριθμός, τόσο πιο γρήγορα η CPU μπορεί να επεξεργαστεί πληροφορίες οι οποίες με τη σειρά του κάνουν τον υπολογιστή να τρέχει γρηγορότερα. Οι πρώτες CPU είχαν ρυθμό ρολογιού περίπου 2 MHz ενώ οι νεότερες CPU τρέχουν στο
2 GHz ή υψηλότερη.

Η αύξηση της ταχύτητας και της ισχύος επεξεργασίας κατά τη διάρκεια των ετών δεν έχει έρθει χωρίς προβλήματα. Όσο πιο γρήγορα εκτελείται η CPU, τόσο περισσότερη θερμότητα παράγεται, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει προβλήματα ή βλάβη σε ευαίσθητο ηλεκτρονικό εξοπλισμό. Για να διατηρήσουν το μικροεπεξεργαστή δροσερό, είναι εξοπλισμένα με ανεμιστήρα και ψύκτη για να βοηθήσουν στη διάχυση της θερμότητας μακριά από το τσιπ. Επιπλέον, υπάρχει ανησυχία για το πόσα τρανζίστορ μπορούν να χρησιμοποιηθούν ταυτόχρονα σε ένα ενιαίο τσιπ, διατηρώντας παράλληλα το λογικό κόστος, την ασφάλεια και την παραμονή στα όρια της επιστήμης.

Οδηγίες Βίντεο: Πως Λειτουργεί ο μικρο-Επεξεργαστής (μέρος Ι) (Ενδέχεται 2024).