Процессор, центральный процессор. Происходит от термина CPU- central processing unit. Дословно можно перевести как центральное обрабатывающее устройство. Есть еще термин микропроцессор, отличие в чем, что раньше ЦП (центральный процессор) состоял из нескольких блоков и представлял собой схему из нескольких интегральных схем(это раньше так было).
А микропроцессор - это одна единица, то есть одна интегральная схема. Конечно, они отличаются в первую очередь по функциональным возможностям и вычислительной мощности. Но большой ошибки не будет если один термин употребить вместо другого в современных условиях, так как сейчас ЦТ производится в одном корпусе. Область применения микропроцессоров намного уже, чем процессоров.
Какие термины и понятия в первую очередь необходимо знать, для лучшего понимания:
Машинный код - это набор команд представленный в двоичном коде, Для человека этот код может быть представлен в шестнадцатеричном виде.
Как видим из картинки, белым выделены адреса в памяти процессора, зеленым - показано 16-тиричное представление двоичной команды. желтым выделены команды на ассемблере.
Ассемблер - это машинно-ориентированный язык программирования низкого уровня. На картинке желтым выделены команды на ассемблере. По ним видно, какие действия происходят с данными, а по машинному коду, это сделать намного сложнее (требуются колоссальный опыт и память).
Пример команда ADD [BX + SI],AX прибавляем к младшему слову регистра ВХ значение из регистра АХ. (не переживайте если сразу не все понятно, люди этому много лет учатся)
Тактовая частота - можно еще сказать синхросигнал, тактовый сигнал. Это один из ключевых параметров вычислительной мощности процессора. По простому, моно сказать, что в один такт делается одна операция. Если в секунду происходит 1 000 000 тактов, значит процессор может выполнить 1 000 000 операций. 1 000 000 - это Мегагерцы, 1 000 000 000 - это Гигагерцы. Видно, что за 20 лет, вычислительные мощности только за счет частоты выросли в 1000 раз. Но в некоторых процессорах за один такт может выполняться несколько операций, это уже зависит от архитектуры. Тактовая частота задается -тактовым генератором и ставится вне процессора, однако процессор и тактовый генератора должны соответствовать друг другу, как минимум генератор должен быть не большей рабочей частоты процессора. Рабочая частота процессора в первую очередь ограничена технологическими возможностями (это раздел ФОМ, в курсе подобные вопросы рассматривались и будут еще рассмотрены)
Архитектура -этот вопрос на самом деле очень широкий и имеет несколько точек зрения. С точки зрения программиста архитектура определяется в виде списка разных команд. Одна архитектура - одни команды, другая архитектура - другие команды. С точки зрения конструктивных особенностей - это внутренняя схема и способ взаимодействия как внутри процессора, так и с внешними блоками.
По функционалу архитектуры также можно разделить на несколько типов: это графический процессор, математический процессор или линейка цифровых сигнальных процессоров (DSP) и другие узкоспециализированные процессоры.
Глобально можно выделить два основных типа архитектуры.
1. RISC ( reduced instruction set computer) - отличительная способность таких систем, это использование коротких и быстрых команд, что ведет в целом к уменьшению времени их исполнения. Такие системы часто используются в мобильных устройствах, различных микроконтроллерах, *nix серверах.
2. CISC (complex instruction set computer) - это противовес первой системе, заключается в том, что команды более сложные и не имеют фиксированной длины, в одной команде кодируются арифметические действия. Общее число регистров меньше чем у RISC и при этом функции у них строго закреплены за ними. Сюда можно отнести известную всем серию процессоров x86 и x86-64.
Стоит отметить, что популярные процессоры поздних версий Intel, Athlon имеют гибридную архитектуру.
Производительность -это количественная оценка возможностей процессора, или компьютера на этом процессоре. Измеряется в флопсах (количество операций с плавающей запятой в секунду), конечно зависит в первую очередь от частоты и архитектуры процессора, во вторую от платы и вспомогательных устройств используемых процессором.
Теперь после ознакомления с основными терминами, уже становится ясно, что из себя представляет процессов. По сути это устройство, которое по заданной программе преобразует входные сигналы в выходные. Вот и все. Так просто. Есть несколько входов, анализируем их состояние и формируем выход. Вот и все. Запущена компьютерная игра, игрок видит картинку и нажимает разные кнопки, процессор реагирует и в игре происходят изменения, создавая эффект участия человека в игре. Или вариант, поменялся вес в установке, сигнал с датчика через АЦП проходит на процессор, программа обрабатывает сигнал и выдает управляющие сигналы на необходимые исполнительные механизмы. Таким образом видим, что процессоры в современном мире очень много задач вокруг нас, о которых мы даже не задумываемся.
Очень важный фактор - это программа. В современном мире программы языке ассемблере редко пишут. Чаще пишут на других языках (Си, Python, Delphi и много много много других), которые с помощью компилятора переводятся в машинный код и уже загружаются в процессор. Тут есть свои преимущества и недостатки. Те программисты, которые понимают работу как языков высокого уровня, так и низкого имеют больше функциональных возможностей и соответственно более подготовлены к разного рода задачам среди прочих равных.
Если Вам понравилась публикация, подписывайтесь на канал, за Ваши лайки чаще показывают Наши публикации.
Для поиска публикаций через поисковые системы, просто вводите слово Вивитроника.
Свои комментарии можете предлагать в группе вконтакте,
Если есть вопросы или по желания, то пишите, через Обратную связь.
Канал телеграм.