Procesory

Procesory

Procesor jest bardzo ważnym wyposażeniem hardware’u. Stanowi swoiste serce komputera, które wykonuje podstawowe obliczenia umożliwiające jego działanie. Globalnym skrótem określającym procesor jest CPU – central processing unit, który oznacza centralną jednostkę przetwarzającą. Współczesny mikroprocesor zbudowany jest z szeregu elementów, które umieszczone są w zamkniętej obudowie i mają postać układu scalonego. Najważniejszą częścią tego układu jest monokryształ krzemu, który stanowi centralny punkt w procesorze. Pokryty jest on sieciami półprzewodników, których może być od kilku tysięcy do kilku miliardów. Sieci te wykonane są z metali o wysokim przewodnictwie elektrycznym – zazwyczaj miedzi lub aluminium.

Ważnym metalem w budowie procesora jest także złoto, które stosuje się ze względu na wysoką odporność na utlenianie. Pod względem przeznaczenia, pośród elementów budowy mikroprocesora można wyróżnić:

  • układ sterowania i synchronizacji,
  • arytmometr,
  • rejestry,
  • pamięć cache,
  • koprocesor matematyczny,
  • szyny.

Wskazane komponenty umożliwiają procesorowi wykonywanie podstawowych zadań, do jakich został stworzony. Dzięki nim procesor może wytwarzać sygnały potrzebne do sterowania komputerem, wykonywać obliczenia arytmetyczne, logiczne oraz skomplikowane obliczenia matematyczne.

Zadania procesora

Do najważniejszych zadań procesora należy kopiowanie danych pomiędzy pamięcią a rejestrem, wykonywanie obliczeń arytmetycznych takich jak kopiowanie, odejmowanie, porównywanie liczb, działanie na bitach oraz skoki warunkowe i bezwarunkowe. Różni producenci mikroprocesorów poszerzają zakres poleceń jakie procesor może wykonać. Trzema podstawowymi kryteriami określającymi wydajność procesora są: taktowanie, ilość bitów oraz ilość rdzeni, z których jest zbudowany.

Taktowanie określane jest w hercach i oznacza prędkość, z jaką procesor wykonuje rozkazy. Ilość bitów definiuje długość słowa, na którym procesor może wykonywać operacje obliczeniowe. Ilość rdzeni określa ilość fizycznych rdzeni, z których zbudowany jest procesor. Jest to stosunkowo nowa technologia powstała z ograniczenia w ciągłym zwiększaniu częstotliwości pracy procesora. Z uwagi na fakt, że nie da się tego parametru zwiększać w nieskończoność, zaczęto tworzyć procesory składające się z wielu rdzeni. Dzięki temu procesor może jednocześnie wykonywać operacje na dwóch lub więcej rdzeniach, a to wymiernie wpływa na szybkość działania komputera. Dodatkowym rozwiązaniem związanym z wielordzeniowością jest wielowątkowość, która sprawia, że jeden rdzeń emuluje pracę dwóch procesorów.

Producenci procesorów

Najważniejszymi współczesnymi producentami procesorów są firmy Intel oraz AMD. Innymi znaczącymi producentami są Fujistsu, Toshiba, Sony, IBM, Texas Instruments oraz VIA Technologies.