|
Definicja:
Procesor - CPU, Central Processing Unit - znany też pod nazwą mikroprocesor, to urządzenie cyfrowe (układ scalony) odpowiedzialne za wykonywanie ciągu operacji prostych (rozkazów) ze zbioru operacji podstawowych, w oparciu o pobrane dane z pamięci. Budowa:
Procesory są budowane jako układy scalone w hermetycznie zamkniętych obudowach, które obecnie potrafią pomieścić do kilkuset milionów tranzystorów. Koszty budowy procesorów są dość wysokie z uwagi na sterylne warunki i zastosowane technologie oraz materiały przy ich produkcji. Rrozmiary miniaturowych mają rozmiary rzędu 45nm. Produkowana przez firmę Sony seria notebooków Vaio , posiada procesory Intel wykonane właśnie w tej technologii. Opracowywane są też już w laboratoriach procesory oparte o technologię 32nm i najprawdopodobniej zostaną wprowadzone do sprzedaży po 2010 roku. Im większa ilość elementów półprzewodnikowych, tym większa jest częstotliwość danego procesora i jego energooszczędność. Przy budowie procesorów wykorzystano odpowiednie materiały o lepszej przewodności i lepszych własnościach stykowych (np. złoto lub platyna). Sercem mikroprocesora jest monokryształ, powstały z naniesienia techniką fotolitografii szeregu warstw półprzewodnikowych, tworzących funkcjonalna strukturę. Wyróżnić w niej można jednostkę sterującą, układ arytmetyczny i zespół rejestrów. Obecnie procesory posiadają budowę wielo rdzeniową (dwu- cztero- bądź ośmiordzeniową. Pozwala to uniknąć wiele problemów związanych wydzielaniem ciepła, wzrostem poboru enwrgii wraz ze wzrostem częstotlwości procesora.
Rodzaje:
Mikroprocesory możemy podzielić na ośmio-bitowe, szesnasto-bitowe, trzydziestodwu-bitowe i sześćdziesięciocztero-bitowe. Bitowość oznacza podstawowe możliwości procesora - długość słowa maszynowego złożonego z zer i jedynek, które podlega podstawowym operacjom. jeżeli słowo maszynowe danego procesora składa się z ośmiu znaków (8 bitów) zapisanych w systemie dwójkowym, to procesor ten jest określany jako 8-bitowy. Natomiast jeżeli procesor potrafi wykonać operacje na słowach 32-bitowych (32-znakowych w systemie binarnym), to jest to procesor 32-bitowy. Przy zewnętrznym transferze danych stosowana jest zewnętrzna szyna danych np. 8- 16- lub 32- czy 64-bitowa.
Kolejnym parametrem cechującym dany procesor jest jego szybkość. Zależy ona od architektury procesora i od czasu pojedynczego taktu. Większa szybkość oznacza w skrócie krótszy czas wykonania programu.
Typowe operacje:
Typowymi roskazami procesorów są: - kopiowanie danych pomiędzy rejestrem a pamięcią, - działąnia na bitach (iloczyny, sumy, zaprzeczenia, przesunięcia), - działąnia arytmetyczne (dodawanie, odejmowanie, porównywanie, zmiana znaku), - skoki warunkowe i bezwarunkowe.
Poza procesorem głównym w komputerach mamy też procesoey pomocnicze, procesory graficzne (GPU) oraz koprocesory arytmetyczne. Obecnie bywają one zintegrowane z płyta główną lub jednostką centralną.
|