Een CPU (centrale verwerkingseenheid) is de hersenen van een computer. Het is verantwoordelijk voor het uitvoeren van instructies en het uitvoeren van berekeningen. Hier is een uitsplitsing van de componenten binnen een CPU:
kerncomponenten:
* Arithmetic Logic Unit (ALU): Voert rekenkundige en logische bewerkingen uit (toevoeging, aftrekking en, of, enz.).
* Controle -eenheid: Ophaalt instructies uit het geheugen, decodeert ze en stuurt signalen naar andere componenten om ze uit te voeren.
* registers: Kleine, snelle geheugeneenheden die gegevens en instructies tijdelijk tijdens de verwerking bevatten. Veel voorkomende typen zijn:
* Registers voor algemene doeleinden: Gebruikt voor het bewaren van gegevens tijdens berekeningen.
* Instructie -aanwijzer (IP): Wijst op de volgende te uitvoeren instructie.
* programmaceller (pc): Volgt het adres van de momenteel uitvoerende instructie.
* Cache -geheugen: Klein, snel geheugen dat vaak toegang heeft op gegevens en instructies, waardoor de noodzaak om toegang te krijgen tot een langzamer hoofdgeheugen te verminderen.
Andere belangrijke componenten:
* klok: Genereert timing signalen die de bewerkingen van de CPU synchroniseren.
* Businterface: Verbindt de CPU met andere componenten zoals geheugen- en invoer-/uitvoerapparaten.
* Vloating-point-eenheid (FPU): Behandelt bewerkingen op reële getallen, vaak gebruikt bij wetenschappelijk computergebruik.
* Memory Management Unit (MMU): Beheert de gegevensstroom tussen de CPU en het geheugen.
Moderne CPU -verbeteringen:
* Meerdere kernen: Moderne CPU's hebben vaak meerdere kernen (onafhankelijke verwerkingseenheden) die parallelle verwerking mogelijk maken.
* Hyperthreading: Hiermee kan een enkele kern tegelijkertijd meerdere uitvoeringsthreads hanteren.
* simd (enkele instructie meerdere gegevens): Hiermee kan een enkele instructie tegelijkertijd op meerdere gegevenselementen werken.
* Takvoorspelling: Voorspelt welke instructies vervolgens worden uitgevoerd, waardoor de prestaties worden verbeterd door gegevens en instructies vooraf op te halen.
Samenvattend:
Een CPU is een complexe chip die de fundamentele bewerkingen van een computer uitvoert. Het bevat componenten die instructies ophalen, decoderen, uitvoeren en resultaten opslaan, allemaal tijdens het coördineren met andere computercomponenten om een soepele werking te garanderen. |