Kompüterin beyni nədir

CPU-nun idarə etmə modulu, məntiq və riyazi modulları və registrları və üstəgəl balaca bir yaddaşı vardır ki buna da “cache“ deyilir. Məntiq modul prosessor təlimatları çox sürətlə dövr edir. Bu təlimatlar işlədiyi kompüter proqramı əsasında yerinə yetirilir.

Mikroprosessor

Mikroprosessorun nə olduğunu, bu inteqral dövranın tarixçəsini və xüsusiyyətlərini izah edirik. Həm də bunun üçün nədir və funksiyaları.

Mikroprosessor nədir?

Mikroprosessor və ya sadəcə prosessor adlanır bir kompüter sisteminin mərkəzi inteqrasiya olunmuş dövrəƏməliyyat sistemindən tətbiq proqramına qədər proqramların icrasına imkan vermək üçün məntiqi və hesab əməliyyatları (hesablamalar) aparıldığı yer.

Mikroprosessor bir və ya daha çox CPU ilə işləyə bilər Hər biri qeydiyyatdan, idarəetmə vahidindən, hesab-məntiqi vahidindən və üzən nöqtə hesablama vahidindən (və ya riyazi koprosessordan) ibarət olan (Mərkəzi Qenerasiya Vahidləri).

Eynilə, ümumiyyətlə bir yuva vasitəsi ilə anakarta və ya anakarta, müəyyən bir istilik yayılma materiallarından ibarət bir istilik qəbuledici sistemi ilə birləşdirilmişdir. azarkeş soyuducu (daxili fan).

Eyni mikroprosessorda bütün hesablama işlərinin aparıldığı bir və ya daha çox fiziki və ya məntiqi nüvəyə sahib olmasına baxmayaraq, eyni kompüter sistemində paralel işləyən bir neçə prosessor ola bilər.

Bu prosessorların fəaliyyətini ölçmək asan deyil, lakin saat tezliyi (Hertz ilə ölçülür) tez-tez birinin gücünü digərinin gücünü ayırmaq üçün istifadə olunur.

Mikroprosessorun yaranma tarixi

Mikroprosessorlar iki spesifik qolun texnoloji təkamülünün məhsulu kimi meydana çıxdı: hesablama və yarımkeçiricilər. Hər ikisi də 20-ci əsrin ortalarında, II Dünya Müharibəsi kontekstində, vakuum borularının dəyişdirildiyi tranzistor ixtirası ilə başladı.

O vaxtdan bəri, silikon sadə elektron dövrələr yaratmaq üçün istifadə edildi, daha sonra (1960-cı illərin əvvəlləri) ilk rəqəmsal dövrələrin yaradılmasına gətirib çıxardı: Transistor-Resistor Logic (RTL), Transistor Diode Logic (DTL), Transistor-Transistor Logic (Transistor-Transistor Logic) TTL) və Emitter tərəfindən tamamlanan məntiq (ECL).

Mikroprosessorlara doğru növbəti addım inteqral sxemlərin (SSI və MSI) ixtirası olacaq və beləliklə komponentlərin toplanmasına və miniatürləşməsinə başlamağa imkan verəcəkdir. Bu texnologiyanı istifadə edən ilk kalkulyatorlar 75-dən 100-ə qədər inteqral dövrəyə ehtiyac duyurdu ki, bu da praktik deyildi. Beləliklə, hesablama arxitekturasının azaldılmasında növbəti addım ilk mikroprosessorların inkişafı idi.

İlk prosessor 1971-ci ildə istehsal olunan Intel 4004 idi. 2300 tranzistor içərisində idi və yalnız 4 bit tutumu ilə saniyədə 700 Hz saat tezliyində 60.000 məntiq əməliyyatı həyata keçirə bilirdi.O vaxtdan etibarən texnoloji yarış daha yaxşı və daha güclü mikroçiplərin inkişafına sərmayə yatırdı: 8 bit , 16 bit, 32 bit və 64 bit, hazırda 3 GHz-dən yuxarı tezliklərə çatır.

Mikroprosessor xüsusiyyətləri

Mikroprosessorlar kiçik bir miniatür rəqəmsal kompüterə bənzəyir, buna görə də öz memarlığını təqdim edir və idarəetmə proqramı altında əməliyyatlar həyata keçirir. Bu memarlıq aşağıdakılardan ibarətdir:

Qapalı Silikonu örtən və onu elementlərdən qoruyan (havadakı oksigen kimi) bir seramik örtük.
Gizli yer. Prosessor üçün mövcud olan ultra sürətli yaddaş növüdür ki, RAM-ı yalnız lazım olduqda istifadə etsin, çünki istifadə olunan məlumatlar dərhal bərpa üçün önbelleğin müxtəlif səviyyələrində saxlanılır.
Riyaziyyat prosessoru. Üzən nöqtə vahidi adlandırılan, məntiqi və formal əməliyyatları idarə edən prosessorun hissəsidir.
Qeydlər. İşləyicidə öz işini və şərtlərini izləmək üçün hazırlanmış qısa işləyən yaddaş.
Limanlar. Prosessorun sistemin qalan hissələri ilə məlumat ötürməsinə imkan verən kanallar.

Mikroprosessor nə üçündür?

Mikroprosessorlar kompüterin “beyni” dir: məntiqi hesab və məntiqi əməliyyatlar mərkəzi, bütün sistem proqramlarının çalışacağı yer, həm Əməliyyat Sistemində, həm də istifadəçi tərəfindən icra olunan tətbiqlərdə. Sistem ikili məntiqləri və yaddaş girişləri də orada verilir. Yəni: prosessor kompüterin məlumat mühərriki.

Mikroprosessor funksiyası

Mikroprosessor əvvəlcədən proqramlaşdırılmış və ikili kod şəklində saxlanılan bir sıra elementar təlimatlar əsasında işləyir. Bu təlimatlar əsas yaddaşda təşkil ediləcək və bir neçə mərhələyə əsasən veriləcəkdir:

Əvvəlcədən alın.Və ya sistemin əsas yaddaşından təlimatın əvvəlcədən oxunması.
Get. Xüsusi təlimatı dekoderə göndərmək.
Dekodlaşdırma. Təlimatın bir sıra əməliyyatlara çevrilməsi və bunun üçün lazımi operandların oxunması.
İcra. Sistemin komponentləri ilə təlimin tamamlanması.
Yazı Nəticələri əsas yaddaşa və ya qeydiyyata qaytarmaq.

Bu fazalar bir neçə CPU dövrü ilə həyata keçirilir və müddəti mikroprosessorun işləmə tezliyindən asılıdır.

Kompüterin beyni nədir?

Kompüterin mərkəzi prosessoru (CPU — Central Prosessor Unit — Mərkəzi Prosessor Modulu), kompüterin mərkəzi idarə etməsi olandan sonra insanın beyni ilə sıxlıqla müqayisə olunur. Mərkəzi prosessor kompüterdə gedən bütün əməliyyatları və təlimatları dayanmadan həyata keçirən balaca bir hissədir. Mərkəzi prosessorun sürəti kompüterin gücünün müəyyən olunmasında böyük rol oynayır. İnsanlar arasında belə bir yanaşma da vardır ki, hər yeni microprosessor modeli çıxdıqca daha güclü olur. Bu həqiqətən belədirmi? Bu barədə növbəti məqalədə danışacağam.

Bəs bu kompüterin prosessoru necə işləyir?

Mərkəzi prossesorun işləməsi 3 əsas addımla müəyyənləşdirilmişdir. İlk öncə təlimatlar yaddaşdan alınır, ikinci olaraq təlimatların kodları açılır və prosessor ona hansı təlimatın verildiyini anlayır. Son addımda isə təlimatlar icra edilir və müəyyən əməliyyatlar həyata keçirilməyə başlayır. Bu 3 addım dairəvi planla daim davam edir və bitdikdən sonra mərkəzi prosessor növbəti təlimatları almağa başlayır.

Mərkəzi prosessor növbəti təlimatın nə olacağını bilmək üçün yuxarıda göstərilən addımlardan əlavə də hesablayıcı proqramlardan istifadə edir. Bu hesablayıcı proqramlar özlərində adreslər saxlayır ki, növbəti təlimatları mərkəzi prosessor rahat şəkildə yerinə yetirə bilsin. Bu adreslər mərkəzi prosessorun özündə xüsusi bir yaddaş yeri olan reyestrdə saxlanılır.

Əməliyyatlar mərkəzi prosessor tərəfindən aparılır. Mərkəzi prosessor bir neçə cür əməliyyat toplusu həyata keçirir. Misal olaraq, riyazi əməliyyatları (vurma, bölmə, toplama, çıxma), yaddaş əməliyyatlarını ( bir məlumatın bir yerdən digər bir yerə köçürülməsi), məntiqi əməliyyatları ( bu zaman kompüterin vəziyyətini test edilir və alınan nəticəyə görə qərarlar verilir), idarə etmə əməliyyatlarını (kompüterin digər komponentlərinə təsir edir) göstərmək olar. Bu başlıca əməliyyatlar çox sürətlə icra edilir və kompüterə şərait yaradır ki, cihaz eyni zaman bir neçə funksiya yerinə yetirə bilsin. Mərkəzi prosessor tərəfindən dəstəklənən əməliyyatların sayı isə onun quruluşundan asılıdır. Bunlar aydındır.

Mərkəzi prosessor yaddaşdan necə istifadə edir?

Kompüterin yaddaşı elə bir hissədir ki, bütün məlumatlar və proqramlar orada toplanır. Amma yaddaş mərkəzi prosessorun bir parçası olmasa da, mərkəzi prosessorun yaddaşla qarşılıqlı əlaqədə olması çox vacibdir. Kompüterin öz növbəsində iki cür yaddaşı vardır: ilkin və ya əsas yaddaşı və ikinci yaddaş. Mərkəzi prosessor proqram təlimatlarını yaddaşda saxlamaq və məlumatlar üzərində əməliyyatlar həyata keçirmək üçün daha çox əsas yaddaşın üzərində işləyir. Əsas yaddaşın xüsusiyyətləri təbii olması, məlumatları saxlaması və proqram üçün təlimatları icra olunduğu müddətdə özündə saxlamasıdır. İkinci yaddaş isə daha uzun ömürlü yaddaşdır və daşına bilən sərt disklər, flaş kartlar vasitəsilə həyata keçirilir. Mərkəzi prosessorun bilinən bir komponenti də vardır ki, bu idarə etmə modulu kimi tanınır və təlimatları köçürmək, məlumatları ikinci yaddaşdan əsas yaddaşa köçürmək kimi təlimatları icra edir.

CPU-nun idarə etmə modulu, məntiq və riyazi modulları və registrları və üstəgəl balaca bir yaddaşı vardır ki buna da “cache“ deyilir. Məntiq modul prosessor təlimatları çox sürətlə dövr edir. Bu təlimatlar işlədiyi kompüter proqramı əsasında yerinə yetirilir.

Riyazi modul,hesablamaları həyata keçirir. Əgər kompüter proqramı bir riyazi hesablama axtararsa, məntiq modulu bu tapşırığı yerinə yetirmək üçün riyazi bölməyə göndərir.

İdarə etmə modulu isə təlimatların necə və hansı sırayla yerinə yetirilməsini həyata keçirir.

Son olaraq, müxtəlif növ proseslər üzərində son söz vector prosessorlar və ya array prosessorları üzərindədir. Bu, vektor adlanan bir ölçülü serialları özündə saxlayan bir təlimat dəsti ilə işləyən mərkəzi prosessorudur. Təlimatları vahid məlumat elementlərində işləyən skalyar prosessor kimi tanınan bir prosessordan fərqli olaraq bugün mərkəzi prosessorların əksəriyyəti skalardır.

Son olaraq mərkəzi prosessor mikroprosessordur. Mikroprosessor milyonlarla tranzistordan ibarət olan inteqrasiya edilmiş dövrədir. Bununla birlikdə mikroprosesorların hamısı mərkəzi prosessor deyildir. Mərkəzi prosessordan şəbəkə, qrafik və ya səs emalını çıxaran NPU,GPU və APU var. Nəticə olaraq ən sürətlisi mərkəzi prosessordur. Mərkəzi prosessor kənar mikroprosessorlar tərəfindən edilə biləcək əməliyyatlarla yavaşlamır: hamısı birlikdə işlədiyindən nəticələr daha sürətli, möhkəm və daha az parçalanma və ya dayanma ilə göstərilir.

Bir Oxda Proqnozları Necə Tapmaq Olar

Bir vektorun və ya bir hissənin koordinat oxlarına proyeksiyasını tapmaq üçün, həddindən artıq nöqtələrdən oxların hər birinə dikləri atmaq lazımdır. Bir vektorun və ya bir hissənin koordinatları bilinirsə, onun oxdakı proyeksiyası hesablana bilər. Eyni, vektorun uzunluğu və onunla ox arasındakı bucağın bilinməsi halında edilə bilər. Bir oxda proqnozları necə tapmaq olar

Zəruri

– Kartezyen koordinat sistemi anlayışı;
– trigonometrik funksiyalar;
– vektorlarla hərəkətlər.

Təlimat

Addım 1

Bir koordinat sistemində bir vektor və ya xətt seqmenti çəkin. Sonra xəttin və ya vektorun uclarından birindən dikləri eksenlərin hər birinə atın. Dik və hər oxun kəsişməsində bir nöqtə qeyd edin. Sətrin və ya vektorun digər ucunda bu proseduru təkrarlayın.

Addım 2

Başlanğıcdan diklərin kəsişmə nöqtələrinin hər birinə qədər olan məsafəni koordinat sistemi ilə ölçün. Hər oxda daha kiçik olanı daha böyük məsafədən çıxarın – bu seqmentin və ya vektorun oxların hər birinə proyeksiyası olacaqdır.

Addım 3

Bir vektorun və ya seqmentin uçlarının koordinatlarını bilirsinizsə, oxdakı proyeksiyasını tapmaq üçün başlanğıcın müvafiq koordinatlarını sonun koordinatlarından çıxarın. Dəyər mənfi olarsa, onun modulunu götürün. Eksi işarəsi proyeksiyanın koordinat oxunun mənfi hissəsində olması deməkdir. Məsələn, vektorun başlanğıcının koordinatları (-2; 4; 0) və sonunun koordinatları (2; 6; 4) olarsa, OX oxundakı proyeksiya 2 – (- 2)) = 4, OY oxunda: 6-4 = 2, OZ oxunda: 4-0 = 4.

Addım 4

Bir vektorun koordinatları verilmişdirsə, o zaman müvafiq oxlara proyeksiyalardır. Məsələn, bir vektorun koordinatları (4; -2; 5) varsa, bu OX oxundakı proyeksiyanın 4, OY oxda: 2, OZ oxda: 5. Vektor koordinatı 0 olduqda deməkdir, onda bu oxdakı proyeksiyası da 0-dır.

Addım 5

Vektor uzunluğu və onunla ox arasındakı bucağın bilinməsi halında (qütb koordinatlarında olduğu kimi), bu oxa proyeksiyasını tapmaq üçün bu vektorun uzunluğunu kosinusla vurmaq lazımdır. ox və vektor arasındakı bucaq. Məsələn, vektorun 4 sm uzunluğunda olduğu və XOY koordinat sistemindəki OX oxu ilə bucağının 60º olduğu bilinirsə.

Addım 6

OX oxundakı proyeksiyasını tapmaq üçün 4-ü cos (60º) ilə vurun. Hesablama 4 • cos (60º) = 4 • 1/2 = 2 sm. OY oxu ilə 90º-60º = 30º vektoru arasındakı bucağı taparaq proyeksiyasını tapın. Onda onun bu oxdakı proyeksiyası 4 • cos (30º) = 4 • 0.866 = 3.46 sm olacaqdır.