Aké komponenty moderných CPU obsahujú?

Moderné CPU (centrálne spracovateľské jednotky) sú neuveriteľne zložité, ale ich základné komponenty sa dajú všeobecne kategorizovať takto:

1. Jadro: Toto je srdce CPU, zodpovedné za vykonávanie pokynov. Moderné CPU zvyčajne obsahujú viac jadier, čo umožňuje paralelné spracovanie. Každé jadro obsahuje:

* aritmetická logická jednotka (Alu): Vykonáva aritmetiku (sčítanie, odčítanie atď.) A logické operácie (a alebo, nie atď.).

* Riadiaca jednotka (Cu): Načítajte pokyny z pamäte, dekóduje ich a nasmeruje ALU a ďalšie komponenty na ich vykonanie.

* registruje: Malé, vysokorýchlostné miesta pamäť v jadre, ktoré sa používajú na ukladanie údajov, ktoré sa aktívne spracúvajú. Tieto sú oveľa rýchlejšie prístupné ako hlavná pamäť (RAM).

* cache: Malá, veľmi rýchla pamäť, ktorá ukladá často prístup k údajom a pokynom, čím sa znižuje potreba prístupu k pomalšej hlavnej pamäte. CPU majú zvyčajne viac úrovní vyrovnávacej pamäte (L1, L2, L3), pričom L1 je najrýchlejší a najmenší a L3 je najpomalší a najväčší.

2. Ovládač pamäte: Spravuje komunikáciu s hlavnou pamäťou systému (RAM). Toto je často integrované priamo do CPU Die.

3. Integrovaná grafická spracovateľská jednotka (GPU): Mnoho moderných procesorov obsahuje integrovaný GPU, ktorý spracováva základné grafické spracovanie. Aj keď sú menej výkonné ako vyhradené grafické karty, stačia pre mnoho úloh.

4. Vzájomne prepojenia: Jedná sa o interné dráhy, ktoré umožňujú tok údajov medzi rôznymi komponentmi CPU, ako sú jadrá, vyrovnávacia pamäť a radič pamäte.

5. Jednotka riadenia napájania (PMU): To riadi spotrebu energie CPU, upravuje napätie a rýchlosti hodín, aby sa vyvážil výkonnosť a energetická účinnosť.

6. Generátor hodín: Poskytuje signály načasovania, ktoré synchronizujú prevádzku všetkých komponentov CPU. Rýchlosť hodín (meraná v GHZ) určuje, koľko pokynov môže CPU spracovať za sekundu.

7. Ďalšie komponenty: Moderné CPU zahŕňajú aj rôzne ďalšie komponenty vrátane:

* prekladací roztok (TLB): Pomáha urýchliť prístup do pamäte ukladaním prekladov adries.

* jednotka predikcie pobočky: Pokúša sa predpovedať, ktoré pokyny sa vykonajú vedľa zlepšenia výkonu.

* predposledková jednotka: Pokusy predvídať, ktoré údaje budú potrebné ďalej, a vopred ich načíta do vyrovnávacej pamäte.

Špecifické zložky a ich implementácia sa výrazne líšia medzi architektúrami CPU (napr. X86, ARM) a výrobcami (napr. Intel, AMD). Vyššie uvedené však poskytuje všeobecný prehľad kľúčových prvkov nájdených v najmodernejších CPU.

• Predchádzajúca strana: Aký bol prvý hlavný mikropočítač? 
• Ďalšia strana: Pracuje procesor určený pre soketu 1155 v základnej doske s 1156?