CPU [Central Processing Unit]. Det er computerens hjerne. Det er den del, der udfører det meste af arbejdet i et computersystem. Ligesom hvordan vores hjerne styrer vores krop og behandler information, udfører CPU'en instruktioner fra programmer og udfører beregninger. Den består af mindre komponenter, der arbejder sammen om at udføre opgaver, hvilket gør den til hjertet af enhver computerenhed.

Alle typer databehandlingsoperationer fra simpel aritmetik til komplekse opgaver og alle de vigtige funktioner på en computer udføres af CPU'en. Det hjælper input- og outputenheder med at kommunikere med hinanden og udføre deres respektive operationer. Det gemmer også data, som er input, mellemresultater mellem behandling og instruktioner. CPU'ens opgave er at sørge for, at alt kører glat og effektivt. I denne artikel vil vi diskutere CPU i detaljer.

Hvad er en CPU?

En central behandlingsenhed er den vigtigste komponent i en computer system . En CPU er hardware, der udfører datainput/output, behandling og lagringsfunktioner for et computersystem. En CPU kan installeres i en CPU-sokkel. Disse stik er generelt placeret på bundkort . CPU kan udføre forskellige databehandlingsoperationer. CPU kan gemme data, instruktioner, programmer og mellemresultater.

CPU

Historien om CPU

Siden 1823, da Baron Jons Jakob Berzelius opdagede silicium, som stadig er den primære komponent, der bruges til fremstilling af CPU'er i dag, har CPU'ens historie oplevet adskillige væsentlige vendepunkter. Den første transistor blev skabt af John Bardeen, Walter Brattain og William Shockley i december 1947. i 1958 blev det første fungerende integrerede kredsløb bygget af Robert Noyce og Jack Kilby.

Intel 4004 var virksomhedens første mikroprocessor , som den afslørede i 1971. Der var brug for Ted Hoffs assistance til dette. Da Intel frigav sin 8008 CPU i 1972, Intel 8086 i 1976 og Intel 8088 i juni 1979, bidrog det til endnu en sejr. Motorola 68000, en 16/32-bit processor, blev også udgivet i 1979. The Sun afslørede også SPARC CPU'en i 1987. AMD afslørede AM386 CPU-serien i marts 1991.

I januar 1999 introducerede Intel Celeron 366 MHZ og 400 MHz processorer. AMD tilbage i april 2005 med sin første dual-core processor. Intel introducerede også Core 2 Dual-processoren i 2006. Intel udgav den første Core i5 desktop-processor med fire kerner i september 2009.

I januar 2010 frigav Intel andre processorer som Core 2 Quad-processoren Q9500, de første Core i3 og i5 mobile processorer og de første Core i3 og i5 desktop-processorer.

I juni 2017 frigav Intel Core i9 desktop-processor, og Intel introducerede sin første Core i9 mobile processor i april 2018.

Forskellige dele af CPU

Nu består CPU'en af ​​3 hovedenheder, som er:

• Hukommelse eller lagerenhed
• Styreenhed
• ALU (Aritmetic Logic Unit)

Lad os nu se på computerens blokdiagram:

knn

Her i dette diagram er de tre hovedkomponenter også vist. Så lad os diskutere disse hovedkomponenter i detaljer.

Hukommelse eller lagerenhed

Som navnet antyder kan denne enhed gemme instruktioner, data og mellemresultater. Hukommelsesenheden er ansvarlig for at overføre information til andre enheder på computeren, når det er nødvendigt. Det er også kendt som en intern lagerenhed eller hovedhukommelsen eller det primære lager eller Random Access Memory (RAM), da alle disse er lagerenheder.

Dens størrelse påvirker hastighed, kraft og ydeevne. Der er to typer hukommelse i computeren, som er primær hukommelse og sekundær hukommelse. Nogle hovedfunktioner af hukommelsesenheder er anført nedenfor:

• Data og instruktioner gemmes i hukommelsesenheder, som er nødvendige for behandling.
• Den gemmer også de mellemliggende resultater af enhver beregning eller opgave, når de er i gang.
• De endelige resultater af behandlingen gemmes i hukommelsesenhederne, før disse resultater frigives til en outputenhed for at give outputtet til brugeren.
• Alle slags input og output sendes gennem hukommelsesenheden.

Styreenhed

Som navnet antyder, styrer en kontrolenhed driften af ​​alle dele af computeren, men den udfører ingen databehandlingsoperationer. Udfører allerede gemte instruktioner, den instruerer computeren ved at bruge de elektriske signaler til at instruere computersystemet. Den tager instruktioner fra hukommelsesenheden og afkoder derefter instruktionerne, hvorefter den udfører disse instruktioner. Så det styrer computerens funktion. Dens hovedopgave er at opretholde informationsstrømmen på tværs af processoren. Nogle af styreenhedens hovedfunktioner er anført nedenfor:

• Styring af data og overførsel af data og instruktioner foretages af styreenheden blandt andre dele af computeren.
• Styreenheden er ansvarlig for at styre alle computerens enheder.
• Hovedopgaven for styreenhed er at hente de instruktioner eller data, der er input fra hukommelsesenheden, fortolke dem og derefter styre computerens drift i overensstemmelse hermed.
• Styreenheden er ansvarlig for kommunikation med input- og outputenheder til overførsel af data eller resultater fra hukommelsen.
• Styreenheden er ikke ansvarlig for behandling af data eller lagring af data.

ALU (Aritmetic Logic Unit)

ALU (Aritmetic Logic Unit) er ansvarlig for at udføre aritmetiske og logiske funktioner eller operationer. Den består af to underafsnit, som er:

• Aritmetisk sektion: Med aritmetiske operationer mener vi operationer som addition, subtraktion, multiplikation og division, og alle disse operationer og funktioner udføres af GÅ . Alle de komplekse operationer udføres også ved at gøre gentagne brug af de nævnte operationer af ALU.
• Logik sektion: Med logiske operationer mener vi operationer eller funktioner som at vælge, sammenligne, matche og flette dataene, og alle disse udføres af ALU.

Bemærk: CPU'en kan indeholde mere end én ALU, og den kan bruges til at vedligeholde timere, der hjælper med at køre computersystemet.

Hvad gør en CPU?

Hovedfunktionen af ​​en computerprocessor er at udføre instruktioner og producere et output. CPU-arbejde Hent, Decode og Execute er computerens grundlæggende funktioner.

• Hent: den første CPU får instruktionen. Det betyder binære tal, der overføres fra RAM til CPU.
• Afkode: Når instruktionen indtastes i CPU'en, skal den afkode instruktionerne. ved hjælp af ALU (Aritmetic Logic Unit) begynder processen med afkodning.
• Udfør: Efter afkodningstrinnet er instruktionerne klar til at udføres.
• Butik: Efter udførelsestrinnet er instruktionerne klar til at blive lagret i hukommelsen.

Typer af CPU

Vi har tre forskellige typer CPU:

• Single Core CPU: Den ældste type computer-CPU er en enkeltkerne-CPU. Disse CPU'er blev brugt i 1970'erne. disse CPU'er har kun en enkelt kerne, der udfører forskellige operationer. Det betyder, at single-core CPU kan kun behandle én operation ad gangen. single-core CPU CPU er ikke egnet til multitasking .
• Dual-Core CPU: Dual-Core CPU'er indeholder et enkelt integreret kredsløb med to kerner. Hver kerne har sin cache og controller. Disse controllere og cache fungerer som en enkelt enhed. dual-core CPU'er kan arbejde hurtigere end single-core processorer.
• Quad-Core CPU: Quad-Core CPU'er indeholder to dual-core processorer i et enkelt integreret kredsløb (IC) eller chip. En quad-core processor indeholder en chip med fire uafhængige kerner. Disse kerner læser og udfører forskellige instruktioner leveret af CPU'en. Quad Core CPU øger programmernes samlede hastighed. Uden selv at øge den samlede clockhastighed resulterer det i højere ydeevne.

Hvad er CPU-ydelse?

CPU-ydeevne er, hvor hurtigt en computers processor (CPU) kan udføre opgaven. Det måles ved antallet af instruktioner afsluttet på et sekund. Dens ydeevne afhænger af processorens clockhastighed og andre faktorer som dens design og størrelsen af ​​dens cache.

betinget operator i java

Hvad er computerprogrammer, og hvor gemmes de?

EN computerprogram er et sæt instruktioner skrevet af en programmør, der fortæller en computer, hvad den skal gøre. For eksempel er at bruge en webbrowser eller et tekstbehandlingsprogram et program. At udføre matematiske operationer på en computer og klikke og vælge elementer med en mus eller touchpad er også et program.

Lagring af programmer

Der er to måder at gemme programmer på computerens hukommelse:

• Permanent opbevaring: Programmer gemmes permanent på lagerenheder som f.eks HDD , eller SSD .
• Midlertidig opbevaring: Når et program kører på en CPU, gemmes dets data i RAM fra HDD eller SDD. Midlertidig pga vædder er flygtig, mister den alle data, når strømmen slukkes.

Fordele

• Alsidighed : CPU kan håndtere en kompleks opgave, fra grundlæggende beregning til styring af operativsystemet.
• Ydeevne : Moderne CPU varierer hurtigt og er i stand til at udføre milliarder af beregninger i sekundet.
• Multi-core : CPU har flere kerner og er i stand til at håndtere flere opgaver samtidigt.
• Kompatibilitet : CPU'er er designet til at være kompatible med en bred vifte af software, dette hjælper med at køre forskellige applikationer ved at bruge en enkelt CPU.

Ulemper

• Overophedning : CPU genererer meget varme, mens den udfører komplekse opgaver. Dette kræver effektive køleløsninger, såsom ventilatorer eller væskekølesystemer.
• Strømforbrug : Højtydende CPU'er kan forbruge en varieret høj mængde strøm, hvilket forårsager at generere højere elregninger og behovet for en robust strømforsyning.
• Koste : Bedste ydelse CPU kan være dyrt. Hvilket kan være en barriere for nogle brugere eller applikationer, der har brug for høj computerkraft.
• Begrænset parallel behandling : Selvom multi-core CPU'er kan håndtere flere opgaver på én gang, er de stadig ikke så effektive til parallel behandling som specialiseret hardware som GPU'er ( Grafikbehandlingsenheder ), som er designet til at håndtere mange opgaver samtidigt.

Konklusion

CPU'en er hjernen i en computer. Den bærer alle instruktioner fra programmer, der håndterer alt fra simple beregninger til komplekse opgaver. Uden CPU'en ville computeren ikke være i stand til at køre programmer eller udføre nogen handlinger. Uden UPU-computer som en dum maniche. Så det er varierende vigtigt for den overordnede funktion af en computer.

Ofte stillede spørgsmål om central behandlingsenhed – ofte stillede spørgsmål

Er en CPU det samme som en mikroprocessor?

Udtrykkene CPU og mikroprocessor bruges ofte i flæng, men de er ikke helt ens. Alle CPU'er er mikroprocessorer, men omvendt er ikke sandt.

Hvad er typer CPU?

Der er for det meste tre typer CPU:

• Single core CPU: Dette har en enkelt kerne, som bruges til at behandle data. dette er den ældste CPU. Dette udfører en enkelt opgave ad gangen.
• Dual Core CPU: Denne CPU har to kerner og et enkelt integreret kredsløb.
• Quad Core CPU: Denne CPU har to Dual Core og et enkelt integreret kredsløb.

Hvad er CPU'er lavet af?

CPU er lavet af silicium. silicium er halvledermetal. En elektrisk forbindelse til stifterne, der skaber kontakt med bundkortet. CPU producerer meget varme, og derfor findes der også en integreret varmespreder til toppen.

Hvad er de forskellige dele af CPU?

Der er tre forskellige dele af CPU:

• Aritmetisk og logisk enhed (ALU): T den aritmetiske og logiske enhed (eller ALU) udfører aritmetiske og logiske operationer.
• Kontrolenhed (CU): Styreenhedens kommunikation med input- og outputenheder til overførsel af data fra hukommelsen.
• Hukommelse eller lagerenhed: Alle slags input og output er spredt gennem hukommelsesenheden.