Procesor jest niezbędnym elementem wyposażenia każdego komputera. Odpowiada za szybkość realizowanych operacji. Zajmuje się także przechowywaniem danych. W poniższym artykule przybliżymy nieco kilka najważniejszych spraw związanych z procesorami.
Co to jest procesor
Procesor zwany jest także z angielskiego jednostką centralną. To on odpowiada za przetwarzanie danych i ich magazynowanie. Jest urządzeniem cyfrowym sekwencyjnym, które pobiera dane z pamięci, interpretuje je i wykonuje polecenia.
Najważniejszymi cechami procesora jest szybkość oraz długość słowa, na którym wykonywane są operacje.
Budowa procesora
Procesory to skomplikowane układy scalone, które w celach bezpieczeństwa zamknięto w hermetycznej obudowie.
Obecnie elementem podstawowym w każdym procesorze jest monokryształ krzemu, na którym nadrukowywane są w formie fotolitografii warstwy półprzewodnikowe tworzące sieć tranzystorów. Współczesna technologia umożliwia naniesienie, w ramach warstw półprzewodników, od kilku tysięcy do miliardów tranzystorów, co bezpośrednio wpływa na szybkość i wydajność pracy procesora.
Jedną z podstawowych cech CPU (Central Processing Unit) jest długość słowa, na którym wykonywane są wszystkie operacje bitowe. Obecnie dominują procesory 64-bitowe.
Generalnie, każdy procesor zbudowany jest z 4 podstawowych elementów, które determinują jego działanie. Należą do nich rejestratory, które przechowują dane, jednostka obliczeniowa (zwana także arytmetyczną) dokonująca operacji na danych, układ sterujący procesami w procesorze oraz inne układy usprawniające pracę CPU.
Wielozadaniowość – nowy trend w technologii
Współczesna technologia produkcji procesorów umożliwia tworzenie procesorów wielordzeniowych. Takie rozwiązanie pozwala na zasadnicze obniżenie zużycia energii, napięcia pracy oraz zwiększenie częstotliwości pracy.
Obecnie najpopularniejsze rozważania w zakresie pracy procesorów wykorzystują taktowanie zegarem 4,4 GHz. Im większa częstotliwość, tym szybciej pracuje procesor. Wydaje się jednak, że współcześnie osiągnięto optymalną częstotliwość taktowania i poprawę szybkości pracy uzyskuje się poprzez zwiększenie ilości tranzystorów i rdzeni w procesach.
Procesory wielordzeniowe znacznie podniosły wydajność CPU. Obecnie, poza zwiększaniem liczby zastosowanych rdzeni, stosuje się także wykorzystanie rdzeni w taki sposób, że zachowują się one jak odrębne procesy logiczne, które współdzielą ze sobą zasoby umieszczone w pamięci logicznej i jednostkach wykonawczych. W efekcie można uzyskać zwiększenie wydajności pracy CPU o kilka do kilkunastu procent.