CPU [Central Processing Unit]. Det är datorns hjärna. Det är den del som gör det mesta av arbetet i ett datorsystem. Precis som hur vår hjärna styr vår kropp och bearbetar information, utför CPU:n instruktioner från program och utför beräkningar. Den består av mindre komponenter som arbetar tillsammans för att utföra uppgifter, vilket gör den till hjärtat av alla datorenheter.

Alla typer av databehandlingsoperationer från enkel aritmetik till komplexa uppgifter och alla viktiga funktioner i en dator utförs av CPU:n. Det hjälper in- och utenheter att kommunicera med varandra och utföra sina respektive operationer. Den lagrar också data som matas in, mellanresultat mellan bearbetning och instruktioner. CPU:s jobb är att se till att allt fungerar smidigt och effektivt. I den här artikeln kommer vi att diskutera CPU i detalj.

hur många noll för en miljon

Vad är en CPU?

En central bearbetningsenhet är den viktigaste komponenten i en datorsystem . En CPU är hårdvara som utför datainmatning/utmatning, bearbetning och lagringsfunktioner för ett datorsystem. En CPU kan installeras i ett CPU-uttag. Dessa uttag är vanligtvis placerade på moderkort . CPU kan utföra olika databehandlingsoperationer. CPU kan lagra data, instruktioner, program och mellanresultat.

CPU

Historia av CPU

Sedan 1823, när baron Jons Jakob Berzelius upptäckte kisel, som fortfarande är den primära komponenten som används vid tillverkning av processorer idag, har processorns historia upplevt många betydande vändpunkter. Den första transistor skapades av John Bardeen, Walter Brattain och William Shockley i december 1947. 1958 byggdes den första fungerande integrerade kretsen av Robert Noyce och Jack Kilby.

Intel 4004 var företagets första mikroprocessor , som den presenterade 1971. Ted Hoffs hjälp behövdes för detta. När Intel släppte sin 8008 CPU 1972, Intel 8086 1976 och Intel 8088 i juni 1979, bidrog det till ännu en vinst. Motorola 68000, en 16/32-bitars processor, släpptes också 1979. The Sun presenterade även SPARC CPU 1987. AMD presenterade AM386 CPU-serien i mars 1991.

I januari 1999 introducerade Intel Celeron 366 MHZ och 400 MHz processorer. AMD tillbaka i april 2005 med sin första dual-core processor. Intel introducerade även Core 2 Dual-processorn 2006. Intel släppte den första Core i5 stationär processor med fyra kärnor i september 2009.

I januari 2010 släppte Intel andra processorer som Core 2 Quad-processorn Q9500, de första Core i3 och i5 mobila processorerna, och de första Core i3 och i5 stationära processorer.

I juni 2017 släppte Intel Core i9 stationär processor och Intel introducerade sin första Core i9 mobila processor i april 2018.

Olika delar av CPU

Nu består CPU:n av 3 huvudenheter, som är:

kasta kast i java

• Minne eller lagringsenhet
• Styrenhet
• ALU (Aritmetic Logic Unit)

Låt oss nu titta på blockschemat för datorn:

Här, i detta diagram, visas också de tre huvudkomponenterna. Så låt oss diskutera dessa huvudkomponenter i detalj.

Minne eller lagringsenhet

Som namnet antyder kan denna enhet lagra instruktioner, data och mellanresultat. Minnesenheten ansvarar för att överföra information till andra enheter i datorn vid behov. Det är också känt som en intern lagringsenhet eller huvudminnet eller det primära minnet eller Random Access Memory (RAM) eftersom alla dessa är lagringsenheter.

Dess storlek påverkar hastighet, kraft och prestanda. Det finns två typer av minne i datorn, vilket är primärminne och sekundärt minne. Några huvudfunktioner för minnesenheter listas nedan:

• Data och instruktioner lagras i minnesenheter som krävs för bearbetning.
• Den lagrar också mellanresultaten av alla beräkningar eller uppgifter när de pågår.
• De slutliga resultaten av bearbetningen lagras i minnesenheterna innan dessa resultat släpps till en utmatningsenhet för att ge utdata till användaren.
• Alla typer av in- och utgångar överförs genom minnesenheten.

Styrenhet

Som namnet antyder styr en kontrollenhet driften av alla delar av datorn men den utför inga databearbetningsoperationer. Utför redan lagrade instruktioner, den instruerar datorn genom att använda de elektriska signalerna för att instruera datorsystemet. Den tar instruktioner från minnesenheten och avkodar sedan instruktionerna efter att den exekverar dessa instruktioner. Så det styr datorns funktion. Dess huvudsakliga uppgift är att upprätthålla informationsflödet över processorn. Några huvudfunktioner för kontrollenheten listas nedan:

Java anonym funktion

• Styrning av data och överföring av data och instruktioner görs av styrenheten bland andra delar av datorn.
• Styrenheten ansvarar för att hantera alla enheter i datorn.
• Huvuduppgiften för styrenhet är att hämta instruktionerna eller data som matas in från minnesenheten, tolka dem och sedan styra driften av datorn enligt det.
• Styrenheten ansvarar för kommunikationen med in- och utgångsenheter för överföring av data eller resultat från minnet.
• Styrenheten ansvarar inte för behandling av data eller lagring av data.

ALU (Aritmetic Logic Unit)

ALU (Aritmetic Logic Unit) ansvarar för att utföra aritmetiska och logiska funktioner eller operationer. Den består av två underavdelningar, som är:

• Aritmetiskt avsnitt: Med aritmetiska operationer menar vi operationer som addition, subtraktion, multiplikation och division, och alla dessa operationer och funktioner utförs av GÅ . Alla komplexa operationer görs också genom att ALU upprepade gånger använder de nämnda operationerna.
• Logik sektion: Med logiska operationer menar vi operationer eller funktioner som att välja, jämföra, matcha och slå samman data, och alla dessa utförs av ALU.

Obs: CPU:n kan innehålla mer än en ALU och den kan användas för att underhålla timers som hjälper till att köra datorsystemet.

Vad gör en CPU?

Huvudfunktionen hos en datorprocessor är att utföra instruktioner och producera en utdata. CPU-arbete Hämta, avkoda och exekvera är de grundläggande funktionerna i datorn.

• Hämta: den första CPU:n får instruktionen. Det betyder binära tal som skickas från RAM till CPU.
• Avkoda: När instruktionen matas in i CPU:n måste den avkoda instruktionerna. med hjälp av ALU (Arithmetic Logic Unit) börjar processen med avkodning.
• Kör: Efter avkodningssteget är instruktionerna redo att köras.
• Lagra: Efter exekveringssteget är instruktionerna redo att lagras i minnet.

Typer av CPU

Vi har tre olika typer av CPU:

• Single Core CPU: Den äldsta typen av dator-CPU är en enkärnig CPU. Dessa processorer användes på 1970-talet. dessa processorer har bara en enda kärna som utför olika operationer. Detta innebär att enkärnig CPU kan bara bearbeta en operation åt gången. enkärnig CPU CPU är inte lämplig för göra flera saker samtidigt .
• Dual-Core CPU: Dual-Core-processorer innehåller en enda integrerad krets med två kärnor. Varje kärna har sin cache och kontroller. Dessa kontroller och cache fungerar som en enda enhet. tvåkärnig CPU:er kan arbeta snabbare än enkärniga processorer.
• Quad-Core CPU: Quad-Core processorer innehåller två dual-core processorer som finns i en enda integrerad krets (IC) eller chip. En fyrkärnig processor innehåller ett chip med fyra oberoende kärnor. Dessa kärnor läser och utför olika instruktioner från CPU:n. Fyrkärnig CPU ökar den totala hastigheten för program. Utan att ens öka den totala klockhastigheten resulterar det i högre prestanda.

Vad är CPU-prestanda?

CPU-prestanda är hur snabbt en dators processor (CPU) kan utföra uppgiften. Det mäts med antalet instruktioner klar på en sekund. Dess prestanda beror på processorns klockhastighet och andra faktorer som dess design och storleken på dess cache.

Vad är datorprogram och var lagras de?

A datorprogram är en uppsättning instruktioner skrivna av en programmerare som talar om för en dator vad den ska göra. Till exempel är att använda en webbläsare eller en ordbehandlare ett program. Att utföra matematiska operationer på en dator och klicka och välja objekt med en mus eller pekplatta är också ett program.

Lagring av program

Det finns två sätt att lagra program i datorns minne:

• Permanent förvaring: Program lagras permanent på lagringsenheter som HDD , eller SSD .
• Tillfällig förvaring: När ett program körs på en CPU, lagras dess data i RAM från hårddisken eller SDD. Tillfälligt pga Bagge är flyktig förlorar den all data när strömmen stängs av.

Fördelar

• Mångsidighet : CPU kan hantera en komplex uppgift, från grundläggande beräkning till hantering av operativsystemet.
• Prestanda : Moderna processorer varierar snabbt och kan utföra miljarder beräkningar per sekund.
• Flerkärnig : CPU har flera kärnor och kan hantera flera uppgifter samtidigt.
• Kompatibilitet : CPU:er är designade för att vara kompatibla med ett brett utbud av programvara, detta hjälper till att köra olika applikationer genom att använda en enda CPU.

Nackdelar

• Överhettning : CPU genererar mycket värme samtidigt som den utför komplexa uppgifter. Detta kräver effektiva kyllösningar, såsom fläktar eller flytande kylsystem.
• Energiförbrukning : Högpresterande processorer kan förbruka en varierande hög mängd ström, vilket orsakar högre elräkningar och behovet av en robust strömförsörjning.
• Kosta : Bästa prestanda CPU kan vara dyrt. Vilket kan vara en barriär för vissa användare eller applikationer som behöver hög datorkraft.
• Begränsad parallell bearbetning : Även om flerkärniga processorer kan hantera flera uppgifter samtidigt, är de fortfarande inte lika effektiva vid parallell bearbetning som specialiserad hårdvara som GPU:er ( Grafikbearbetningsenheter ), som är designade för att hantera många uppgifter samtidigt.

Slutsats

CPU:n är hjärnan i en dator. Den bär alla instruktioner från program, hanterar allt från enkla beräkningar till komplexa uppgifter. Utan CPU:n skulle datorn inte kunna köra program eller utföra några åtgärder. Utan UPU-dator som en dum maniche. Så det är varierande viktigt för en dators övergripande funktion.

Vanliga frågor om central bearbetningsenhet – vanliga frågor

Är en CPU detsamma som en mikroprocessor?

Termerna CPU och mikroprocessor används ofta omväxlande, men de är inte exakt samma. Alla processorer är mikroprocessorer, men omvänt är inte sant.

markdown med bilder

Vilka är typerna av CPU?

Det finns oftast tre typer av CPU:

• Enkelkärnig CPU: Dessa har en enda kärna som används för att behandla data. detta är den äldsta CPU:n. Detta utför en enda uppgift åt gången.
• Dual Core CPU: Denna CPU har två kärnor och en enda integrerad krets.
• Quad Core CPU: Denna CPU har två Dual Core och en enda integrerad krets.

Vad är processorer gjorda av?

CPU är gjord av kisel. kisel är halvledarmetall. En elektrisk anslutning till stiften som skapar kontakt med moderkortet. CPU producerar mycket värme och det är därför en integrerad värmespridare också finns till toppen.

Vilka är olika delar av CPU?

Det finns tre olika delar av CPU:

• Aritmetisk och logisk enhet (ALU): T Den aritmetiska och logiska enheten (eller ALU) utför aritmetiska och logiska operationer.
• Kontrollenhet (CU): Styrenhetens kommunikation med in- och utgångsenheter för överföring av data från minnet.
• Minne eller lagringsenhet: Alla typer av in- och utgångar sprids genom minnesenheten.