Čo je aritmetický koprocesor v mikroprocesor?

Aritmetický koprocesor je špecializovaná spracovateľská jednotka, ktorá pracuje spolu s centrálnou spracovateľskou jednotkou (CPU) na zvládnutie aritmetických operácií, najmä tie, ktoré zahŕňajú čísla s pohyblivou rádovou čiarkou a ďalšie zložité výpočty. Namiesto toho, aby sa s nimi zaobchádzalo s hlavným procesorom, koprocesor preberá toto pracovné zaťaženie a výrazne zrýchľuje časy spracovania.

Tu je rozpis jeho kľúčových funkcií:

* Špecializovaný hardvér: Koprocesory sú navrhnuté so špecializovaným hardvérom optimalizovaným pre aritmetické operácie. Tento hardvér často obsahuje špecializované pokyny a obvody pre úlohy, ako je násobenie, delenie, trigonometrické funkcie (sínus, cosine, tangent), exponencia a logaritmické výpočty. To je v rozpore s CPU, ktorý môže mať viac zovšeobecnených súprav inštrukcií.

* aritmetika s pohyblivou rádovou čiarkou: Primárnou funkciou je zaobchádzanie s číslami s pohyblivými bodmi, ktoré sú nevyhnutné pre vedecké, inžinierske a grafické aplikácie. Čísla pohyblivých bodov môžu predstavovať oveľa širší rozsah hodnôt (vrátane veľmi veľkého a veľmi malého počtu) s rôznym stupňom presnosti v porovnaní s celkovými číslami. Koprocesor sa efektívne zaoberá zložitosťou aritmetiky s pohyblivou rádovou čiarkou.

* Vykladanie procesora: Vykonaním týchto výpočtovo intenzívnych úloh koprocesor uvoľní CPU, aby zvládol ďalšie pokyny a procesy. To vedie k rýchlejšiemu celkovému výkonu systému.

* Sada inštrukcií: Má svoju vlastnú súpravu inštrukcií, súbor príkazov, ktorým rozumie. CPU zvyčajne obsahuje pokyny na začatie operácií s koprocesorom a na správu prenosu údajov medzi nimi.

Historický kontext:

V minulosti boli aritmetické koprocesory samostatné čipy, ktoré sa zapojili do zásuviek na základnej doske popri CPU. Významným príkladom je Intel 8087, ktorý pracoval s CPU 8086/8088. V súčasnosti však väčšina CPU integrovala jednotky s pohyblivým bodom (FPU), ktoré fungujú podobne ako staré koprocesory, čo eliminuje potrebu samostatného čipu. Termín „koprocesor“ sa v súčasnosti používa menej, pričom „FPU“ je rozšírenejší.

V podstate, zatiaľ čo rozdiel medzi vyhradeným aritmetickým koprocesorom a integrovaným FPU je do značnej miery historický, základný koncept zostáva rovnaký:špecializovaná jednotka vylepšujúca schopnosti CPU pre aritmetické výpočty, najmä tie, ktoré zahŕňajú čísla s pohyblivými bodmi.

• Predchádzajúca strana: Aké typy pripojení sú spoločné pre všetky pamäťové zariadenia? 
• Ďalšia strana: Ako funguje kódovač?