אנו מסבירים מהו מעבד וחלק מהפונקציות העיקריות שלו. כמו כן, תכונות, חלקים והשפה שבה היא משתמשת.
מה זה מעבד?
CPU הוא קיצור שליחידת עיבוד מרכזית, א רְכִיב בסיסי של כל מכשיר שמעבד נתונים ומבצע חישובים מתמטיים-ממוחשבים.
המעבד מספק את היכולתתִכנוּת וכן, יחד עם זיכרון וה התקני קלט/פלט, הוא אחד המרכיבים הקיימים בהיסטוריה של מחשבים. שעות נוספות, מיקרו-מעבדים של שבב החליפו מעבדים, בדרך כלל כאשר המונח הזה מכונה, מדובר במיקרו-מעבדים.
חלק מהפונקציות הבסיסיות של המעבד הן לאסוףמֵידָע, פענח אותו לחלקים קטנים יותר ובצע הוראות, שאותן הוא מבצע.
ראה גם:לוח אם
בשביל מה מעבד?
המעבד הוא החלק הבסיסי של כל מכשיר, הוא נחשב למוח של מערכת.
מלכתחילה, היא מופקדת על קבלת ופירוש נתונים וביצוע רצפי ההוראות שיבוצעו על ידי כל אחד. תכנית באמצעות פעולות אריתמטיות ומתמטיות. ה-CPU מפרש את כל הנתונים שמגיעים מהמכשיר, הן מהתוכניות והן מהמידע שנשלח על ידי שם משתמש דרך אפליקציות.
בנוסף, הוא שולט בתפקוד התקין של כל רכיב במערכת כך שכל הפעולות מבוצעות בזמן.
מאפיינים של מעבד
ישנם מאפיינים מסוימים המבדילים בין מעבד אחד למשנהו:
- צריכת אנרגיה. זה מתייחס לכמות האנרגיה שה-CPU צורך בעת ביצוע פעולות, ככל שהאיכות גבוהה יותר, כך צריכת האנרגיה גבוהה יותר.
- תדר שעון. זה מתייחס למהירות השעון שיש למעבד ושקובעת את מספר הפעולות שהוא יכול לבצע בפרק זמן של מזג אוויר.
- מספר ליבות. ככל שמספר הגרעינים גדול יותר, כך גדל מספר הפעולות שניתן לבצע בו זמנית.
- מספר חוטים. עזור ל מעבד לנהל ולבצע פעולות בצורה יעילה יותר. חלק משימות או תהליכים כדי לייעל את זמני ההמתנה בין פעולה אחת לאחרת.
- מטמון. מאחסן נתונים ומאפשר גישה מהירה אליהם. המהירות והקיבולת של זיכרון המטמון משפרת את ביצועי המכשיר.
- סוג אוטובוס. זה מתייחס לתקשורת שנוצרה על ידי ה-CPU עם שאר המערכת.
חלקי מעבד
מעבד פנימי מורכב מהרכיבים הבאים:
- הליבה. זוהי יחידת הבסיס שמהווה מעבד, שמפרש ומבצע פעולות. במקור למעבדים היה רק אחד (ליבה בודדת), אבל כרגע המינימום הוא שניים.
- יחידת בקרה. זהו מעגל דיגיטלי שמחלץ את ההוראה מה-זיכרון, מפענח אותו ומבצע אותו.
- יחידה אריתמטית לוגית. זהו מעגל דיגיטלי שמבצע את הפעולות הלוגיות, המתמטיות והאריתמטיות בין הנתונים.
- יחידת נקודה צפה. זהו רכיב המתמחה בחישוב פעולות נקודה צפה.
- מטמון. זהו הזיכרון שבו מאוחסנים הנתונים שהמשתמש מתייעץ בו לעתים קרובות, זה מאפשר למעבד לצבור מהירות.
- שיאים. זהו זיכרון מהיר המאפשר לשלוט ולאחסן את ההוראות בביצוע.
- בקר זיכרון. זהו מעגל שניתן לשלב במעבד ואשר מווסת את זרימת הנתונים בין המעבד לזיכרון.
- אפיק היא מערכת דיגיטלית השולחת ומקבלת נתונים בין רכיבים.
- כרטיס גרפי. זה הרכיב שמעבד את נתוני הווידאו והתמונה, שעשויים להיכלל במעבד או לא.
סוגי מעבד
מעבדים מסווגים לפי מספר הליבות ב:
- ליבה אחת. יש רק ליבה אחת במעבד שיכולה לבצע פעולה אחת בכל פעם, זה סוג המעבד הישן ביותר.
- שתי ליבות. ישנן שתי ליבות, המאפשרות לבצע יותר מפעולה אחת בו-זמנית.
- ארבע ליבות. ישנן ארבע ליבות עצמאיות המאפשרות לבצע מספר פעולות בו זמנית, לרוב מדובר במעבדים יעילים יותר מאלה עם שתי ליבות.
שפת מעבד
שפת המעבדים היא מערכת קודים שבאמצעותה מועברות ההוראות שעל המעבד לבצע לצורך פעולתו הנכונה של המכשיר.
המעבדים אל תפרש כל סוג של מידע, אלא זה שנכתב בצורה מסוימת בינארי, כלומר, עם התווים אפס ואחד. כל תוכנית או יישום מורכבים משרשרת של הוראות הכתובות בקוד זה, שמתפרשות נכון על ידי המכונה.