CPU [Unitat central de processament]. És el cervell de l'ordinador. És la part que fa la major part de la feina en un sistema informàtic. Igual que com el nostre cervell controla el nostre cos i processa la informació, la CPU realitza instruccions dels programes i realitza càlculs. Està format per components més petits que funcionen junts per executar tasques, el que el converteix en el cor de qualsevol dispositiu informàtic.

Tot tipus d'operacions de processament de dades, des d'aritmètica simple fins a tasques complexes i totes les funcions importants d'un ordinador, les realitza la CPU. Ajuda als dispositius d'entrada i sortida a comunicar-se entre ells i realitzar les seves operacions respectives. També emmagatzema dades que s'introdueixen, resultats intermedis entre el processament i instruccions. El treball de la CPU és assegurar-se que tot funcioni correctament i de manera eficient. En aquest article, parlarem de la CPU en detall.

Què és una CPU?

Una Unitat Central de Processament és el component més important d'a sistema informàtic . Una CPU és un maquinari que realitza funcions d'entrada/sortida, processament i emmagatzematge de dades per a un sistema informàtic. Es pot instal·lar una CPU en un sòcol de CPU. Aquests endolls es troben generalment a la placa base . La CPU pot realitzar diverses operacions de processament de dades. La CPU pot emmagatzemar dades, instruccions, programes i resultats intermedis.

CPU

Història de la CPU

Des de l'any 1823, quan el baró Jons Jakob Berzelius va descobrir el silici, que encara és el component principal utilitzat en la fabricació de CPU avui dia, la història de la CPU ha experimentat nombrosos punts d'inflexió significatius. El primer transistor va ser creat per John Bardeen, Walter Brattain i William Shockley el desembre de 1947. El 1958, el primer circuit integrat de treball va ser construït per Robert Noyce i Jack Kilby.

stdin al c

L'Intel 4004 va ser el primer de la companyia microprocessador , que va donar a conèixer el 1971. L'ajuda de Ted Hoff va ser necessària per a això. Quan Intel va llançar la seva CPU 8008 el 1972, l'Intel 8086 el 1976 i l'Intel 8088 el juny de 1979, va contribuir a una altra victòria. El Motorola 68000, un processador de 16/32 bits, també es va llançar el 1979. The Sun també va presentar la CPU SPARC el 1987. AMD va presentar la sèrie de CPU AM386 el març de 1991.

El gener de 1999, Intel va presentar els processadors Celeron 366 MHZ i 400 MHz. AMD l'abril de 2005 amb el seu primer processador de doble nucli. Intel també va presentar el processador Core 2 Dual el 2006. Intel va llançar el primer Core i5 processador d'escriptori amb quatre nuclis el setembre de 2009.

El gener de 2010, Intel va llançar altres processadors com el processador Core 2 Quad Q9500, els primers processadors mòbils Core i3 i i5 i els primers processadors d'escriptori Core i3 i i5.

string.compareto c#

El juny de 2017, Intel va llançar el processador d'escriptori Core i9 i Intel va presentar el seu primer processador mòbil Core i9 l'abril de 2018.

Diferents parts de la CPU

Ara, la CPU consta de 3 unitats principals, que són:

• Unitat de memòria o emmagatzematge
• Unitat de control
• ALU (Unitat Aritmètica Lògica)

Vegem ara el diagrama de blocs de l'ordinador:

Aquí, en aquest diagrama, també es mostren els tres components principals. Per tant, anem a discutir aquests components principals en detall.

Unitat de memòria o emmagatzematge

Com el seu nom indica, aquesta unitat pot emmagatzemar instruccions, dades i resultats intermedis. La unitat de memòria s'encarrega de transferir informació a altres unitats de l'ordinador quan sigui necessari. També es coneix com a unitat d'emmagatzematge intern o memòria principal o emmagatzematge primari o memòria d'accés aleatori (RAM) ja que tots aquests són dispositius d'emmagatzematge.

La seva mida afecta la velocitat, la potència i el rendiment. Hi ha dos tipus de memòria a l'ordinador, que són memòria primària i memòria secundària. A continuació es mostren algunes de les funcions principals de les unitats de memòria:

comparar amb java

• Les dades i les instruccions s'emmagatzemen en unitats de memòria que són necessàries per al processament.
• També emmagatzema els resultats intermedis de qualsevol càlcul o tasca quan estan en procés.
• Els resultats finals del processament s'emmagatzemen a les unitats de memòria abans que aquests resultats s'alliberin a un dispositiu de sortida per donar la sortida a l'usuari.
• Tot tipus d'entrades i sortides es transmeten a través de la unitat de memòria.

Unitat de control

Com el seu nom indica, una unitat de control controla les operacions de totes les parts de l'ordinador però no realitza cap operació de tractament de dades. Executant instruccions ja emmagatzemades, instrueix l'ordinador utilitzant els senyals elèctrics per instruir el sistema informàtic. Pren instruccions de la unitat de memòria i després descodifica les instruccions després d'executar aquestes instruccions. Per tant, controla el funcionament de l'ordinador. La seva tasca principal és mantenir el flux d'informació a través del processador. A continuació es mostren algunes de les funcions principals de la unitat de control:

• El control de les dades i la transferència de dades i instruccions es fa per la unitat de control entre altres parts de l'ordinador.
• La unitat de control s'encarrega de gestionar totes les unitats de l'ordinador.
• La tasca principal de la unitat de control és obtenir les instruccions o dades que s'introdueixen des de la unitat de memòria, interpretar-les i, després, dirigir el funcionament de l'ordinador segons això.
• La unitat de control s'encarrega de la comunicació amb els dispositius d'entrada i sortida per a la transferència de dades o resultats de la memòria.
• La unitat de control no es fa responsable del tractament de les dades ni de l'emmagatzematge de dades.

ALU (Unitat Aritmètica Lògica)

ALU (Unitat Aritmètica Lògica) s'encarrega de realitzar funcions o operacions aritmètiques i lògiques. Consta de dos subapartats, que són:

• Secció d'aritmètica: Per operacions aritmètiques, entenem operacions com la suma, la resta, la multiplicació i la divisió, i totes aquestes operacions i funcions les realitzen Vés . A més, totes les operacions complexes es fan fent un ús repetitiu de les operacions esmentades per part d'ALU.
• Secció de lògica: Per operacions lògiques, entenem operacions o funcions com la selecció, comparació, associació i fusió de dades, i totes aquestes les realitza ALU.

Nota: La CPU pot contenir més d'una ALU i es pot utilitzar per mantenir temporitzadors que ajuden a executar el sistema informàtic.

Què fa una CPU?

La funció principal d'un processador d'ordinador és executar instruccions i produir una sortida. Treball de la CPU Fetch, Decode i Execute són les funcions fonamentals de l'ordinador.

len de matriu en java

• Recupera: la primera CPU rep la instrucció. Això vol dir nombres binaris que es passen de la memòria RAM a la CPU.
• Descodificar: Quan s'introdueix la instrucció a la CPU, cal descodificar-les. amb l'ajuda d'ALU (Unitat Aritmètica Lògica), comença el procés de descodificació.
• Executar: Després del pas de descodificació, les instruccions estan a punt per executar-se.
• Botiga: Després del pas d'execució, les instruccions estan a punt per emmagatzemar-se a la memòria.

Tipus de CPU

Tenim tres tipus diferents de CPU:

• CPU d'un sol nucli: El tipus més antic de CPU d'ordinador és una CPU d'un sol nucli. Aquestes CPU es van utilitzar a la dècada de 1970. aquestes CPU només tenen un únic nucli que realitza diferents operacions. Això vol dir que el CPU d'un sol nucli només pot processar una operació alhora. CPU d'un sol nucli no és adequat per multitasca .
• CPU de doble nucli: Les CPU de doble nucli contenen un únic circuit integrat amb dos nuclis. Cada nucli té la seva memòria cau i controlador. Aquests controladors i la memòria cau funcionen com una sola unitat. doble nucli Les CPU poden funcionar més ràpid que els processadors d'un sol nucli.
• CPU de quatre nuclis: Les CPU de quatre nuclis contenen dos processadors de doble nucli presents dins d'un únic circuit integrat (IC) o xip. Un processador de quatre nuclis conté un xip amb quatre nuclis independents. Aquests nuclis llegeixen i executen diverses instruccions proporcionades per la CPU. Quad Core La CPU augmenta la velocitat global dels programes. Sense ni tan sols augmentar la velocitat del rellotge general, es tradueix en un rendiment superior.

Què és el rendiment de la CPU?

El rendiment de la CPU és la velocitat amb què el processador d'un ordinador (CPU) pot completar la tasca. Es mesura pel nombre de instruccions completat en un segon. El seu rendiment depèn de la velocitat del rellotge del processador i d'altres factors com el seu disseny i la mida de la memòria cau.

Què són els programes informàtics i on s'emmagatzemen?

A programa d'ordinador és un conjunt d'instruccions escrites per un programador que diuen a un ordinador què ha de fer. Per exemple, fer servir un navegador web o un processador de textos és un programa, fer operacions matemàtiques en un ordinador i fer clic i seleccionar elements amb un ratolí o un touchpad també és un programa.

Emmagatzematge de programes

Hi ha dues maneres d'emmagatzemar els programes a la memòria de l'ordinador:

• Emmagatzematge permanent: Els programes s'emmagatzemen permanentment en dispositius d'emmagatzematge com disc dur , o SSD .
• Emmagatzematge temporal: Quan un programa s'executa en una CPU, les seves dades s'emmagatzemen a la memòria RAM des de l'HDD o SDD. Temporal perquè RAM és volàtil, perd totes les dades quan s'apaga l'alimentació.

Avantatges

• Versatilitat : La CPU pot gestionar una tasca complexa, des del càlcul bàsic fins a la gestió del sistema operatiu.
• Rendiment : Les CPU modernes varien ràpidament i poden realitzar milers de milions de càlculs per segon.
• Multi-nucli : La CPU té múltiples nuclis i és capaç de gestionar diverses tasques simultàniament.
• Compatibilitat : Les CPU estan dissenyades per ser compatibles amb una àmplia gamma de programari, això ajuda a executar diferents aplicacions utilitzant una sola CPU.

Desavantatges

• Sobreescalfament : La CPU genera molta calor mentre realitza una tasca complexa. Això requereix solucions de refrigeració efectives, com ara ventiladors o sistemes de refrigeració líquida.
• Consum energètic : Les CPU d'alt rendiment poden consumir una gran quantitat d'energia, la qual cosa fa que generi factures d'electricitat més altes i la necessitat d'una font d'alimentació robusta.
• Cost : La CPU de millor rendiment pot ser cara. La qual cosa pot ser una barrera per a alguns usuaris o aplicacions que necessiten una gran potència de càlcul.
• Processament paral·lel limitat : Tot i que les CPU de diversos nuclis poden gestionar diverses tasques alhora, encara no són tan eficients en el processament paral·lel com el maquinari especialitzat com les GPU ( Unitats de processament gràfic ), que estan dissenyats per gestionar moltes tasques simultàniament.

Conclusió

La CPU és el cervell d'un ordinador. Porta totes les instruccions dels programes, gestionant des de càlculs simples fins a tasques complexes. Sense la CPU, l'ordinador no podria executar programes ni realitzar cap acció. Sense ordinador de la UPU com un maniche mut. Per tant, és important per al funcionament general d'un ordinador.

diferència entre el sopar i el sopar

Preguntes freqüents sobre la Unitat Central de Processament - Preguntes freqüents

És el mateix una CPU que un microprocessador?

Els termes CPU i microprocessador s'utilitzen sovint de manera intercanviable, però no són exactament els mateixos. Totes les CPU són microprocessadors, però el contrari no és cert.

Quins són els tipus de CPU?

Hi ha principalment tres tipus de CPU:

• CPU d'un sol nucli: Aquests tenen un únic nucli que s'utilitza per processar dades. aquesta és la CPU més antiga. Això realitza una única tasca alhora.
• CPU de doble nucli: Aquesta CPU té dos nuclis i un únic circuit integrat.
• CPU de quatre nuclis: Aquesta CPU té dos nuclis dual i un únic circuit integrat.

De què estan fetes les CPU?

La CPU està feta de silici. el silici és un metall semiconductor. Connexions elèctriques als pins que creen contacte amb la placa base. La CPU produeix molta calor, per això també hi ha un dispersor de calor integrat a la part superior.

Quines són les diferents parts de la CPU?

Hi ha tres parts diferents de la CPU:

• Unitat Aritmètica i Lògica (ALU): T La Unitat Aritmètica i Lògica (o ALU) executa operacions aritmètiques i lògiques.
• Unitat de control (CU): La unitat de control comunica amb dispositius d'entrada i sortida per a la transferència de dades de la memòria.
• Memòria o unitat d'emmagatzematge: Tot tipus d'entrades i sortides es distribueixen a través de la unitat de memòria.