Устройство и принцип работы процессора
Сами по себе «0» и «1» – это ни что иное, как отсутствие и наличие электрического сигнала. В последствии их было принято обозначать как «0» и «1». Двоичные сигналы в виде нулей и единиц подвергаются декодированию, преобразовываясь в своего рода наборы команд и инструкций. В процессе вычислений, сигналы реорганизуются во внутренний код для процессора. Сигналы определяют себя как напряжение на линиях шины. Шина – совокупность проводков, по которым CPU общается с другими устройствами. Главным устройством, с которым CPU обменивается информацией, является оперативная память (ОЗУ). ЦПУ состоит из регистров ("сверхоперативная память") и арифметико-логического устройства (arithmetic and logic unit - ALU). Основные блоки процессора составляют микроскопические транзисторы, используемые в комбинации с резисторами, конденсаторами и диодами. Работать с регистрами процессор может почти на тактовой частоте, то есть, совершая миллиарды взаимодействий за секунду. Взаимодействие с ОЗУ значительно медленнее – в десятки и сотни раз.
При разработке позиций работы процессоров были выявлены некоторые принципы вычисления данных. Одним из самых распространенных принципов является принцип конвейерной обработки (pipelining). В данном конкретном случае принцип обработки данных позволяет назначать выполнение последующих команд незамедлительно после завершения обработки предыдущего этапа. Подобный принцип применялся на процессорах i486 и Pentium.
Чтобы уменьшить нагрузку на аппаратную логику, применяется суперконвейеризация (superpipelining). Этот принцип обработки данных дробит ступени стандартного конвейера на более мелкие части. В следствии, количество ступеней увеличивается и уменьшается нагрузка на каждый сегмент.
Использование многоядерных процессоров.
Использование многоядерного процессора позволяет запустить несколько ресурсоемких процессов на одном компьютере без потери производительности. Следует отметить возможность работы такой машины именно с различными программами одновременно. Процесс производительности касательно одной программы остается прежним и не становится быстрее. Суть подобной особенности заложена в принципе работы ядер и их взаимодействия с программным обеспечением. Т.к. многие программы, существовавшие еще до появления 2х и 4х ядерных процессоров написаны под одно ядро, то распараллелить процесс в этом случае не удастся. Вот и получается, что на казуальном ПО многоядерный процессор работает как обычный одноядерный, и дополнительные ядра не задействует.
В настоящее время ПО разрабатывается с учетом возможности распараллеливания процессов на несколько ядер. В следствии данных причин, программа написанная под 2 и более ядра дает возможность ЦПУ осуществлять трудоемкую работу за меньшее время.
Добавлено: 22.02.12 (11:34) просмотров: 14071 рейтинг: 3.29 
