Што такое CPU?

Кампутар уяўляе сабой комплекс з розных прыладаў, аб'яднаных у адзіны блок з дапамогай шын (актуальна для ўнутраных камплектуючых). Напрыклад, у склад любога кампутара ўваходзяць аператыўная памяць, цэнтральны працэсар, відэаадптар і пр. Іх характарыстыкі вызначаюць агульную выніковую прадукцыйнасць і магчымасці. Адным з найважнейшых кампанентаў з'яўляецца цэнтральны працэсар. Часам можна сустрэць іншыя яго назвы: CPU (англ. Central Processing Unit - асноўная вылічальная адзінка), проц, камень.

Што такое CPU з пункту гледжання радавога карыстальніка? Па аналогіі з целам чалавека проц можна параўнаць з мозгам. Ён выконвае ўсе матэматычныя разлікі і часткова забяспечвае ўзаемадзеянне кампанентаў паміж сабой. Фізічна працэсар уяўляе сабой самую буйную мікрасхему, усталёўваную ў спецыяльны раз'ём мацярынскай платы. Усярэдзіне яе ўтрымліваюцца складаныя лагічныя схемы з некалькіх мільярдаў транзістараў. Людзі, якія цікавяцца пытаннем "што такое CPU», могуць лёгка вызначыць працэсар сярод іншых унутраных кампанентаў. Бо на ім заўсёды размешчана сістэма актыўнага астуджэння: масіўны металічны радыятар і вентылятар. Неабходнасць у іх выкліканая тым фактам, што спажываная мікрасхемай электрычная магутнасць часта складае дзесяткі ват. Малы аб'ём рассейвалай паверхні і высокая магутнасць прыводзяць да нагрэву корпуса CPU, што патрабуе выкарыстання астуджэння.

Вытворцы працэсараў па-рознаму вырашаюць пытанне нагрэву: адны аптымізуюць архітэктуру, уносячы механізмы адключэння невыкарыстоўваемых блокаў, іншыя зніжаюць напружанне харчавання і выкарыстоўваюць для вытворчасці найноўшыя дасягненні ( «тонкі» тэхпрацэс) і інш. У цяперашні час асноўнымі «гульцамі» на рынку цэнтральных працэсараў для настольных кампутараў і наўтбукаў з'яўляюцца дзве кампаніі - Intel і AMD. Адпаведна, уся астатняя інфраструктура падладжваецца пад асаблівасці іх прадукцыі.

Часта на пытанне "што такое CPU» даюць даволі абагульняючыя адказы. Гэта тлумачыцца вельмі проста: зараз тэрмін «працэсар» набыў больш шырокае значэнне, чым «частка кампутара». Так, у любым сучасным мабільным тэлефоне ёсць блок, які выконвае матэматычныя разлікі - гэта таксама працэсар. Нават уладальнікам кіраваных дзіцячых цацак карысна ведаць, што такое CPU, бо ў іх таксама прысутнічае вылічальны блок.

Відавочна, што не разгледзеўшы прынцып працы працэсара, зразумець агульныя асаблівасці яго працы немагчыма. Працай CPU кіруюць праграмы. Яны ўяўляюць сабой наборы інструкцый для працэсара, напісаныя на якім-небудзь мове праграмавання. Кажучы чалавечай мовай, у праграме паказаны дакладны парадак дзеянняў. Усе памятаюць ці хаця б чулі пра мове праграмавання Basic. У ім для таго, каб намаляваць на экране круг, патрабавалася выканаць каманду Circle (каардынаты). Сучасныя прынцыпы стварэння праграм засталіся такімі ж: задачы ствараюцца камандамі моў праграмавання. Пры запуску праграмы на кампутары спецыяльны праграмны дэкодэр пераўтворыць каманды выкарыстоўванага мовы ў машынны код, прызначаны для непасрэднай апрацоўкі на CPU. Гэты код - двайковы, уяўляе сабой паслядоўнасць адзінак і нулёў. Многія не могуць зразумець, чаму было вырашана выкарыстаць менавіта двойкавую сістэму, а не звыклую дзесяцярычнае. На самай справе ўсё тлумачыцца вельмі проста: двайковыя разрады лёгка можна ўявіць камандамі для саміх транзістараў. Напрыклад, бо гаворка ідзе пра лічбавыя прыладах, то можна ўявіць лічбу «1» як наяўнасць напружання на базе пэўнага транзістара, а "0" - як яго адсутнасць. Адпаведна, у першым выпадку транзістар адчынены і прапускае праз сябе ток, а ў другім - зачынены (вядома, усё спрошчана і з мноствам агаворак).

Хуткасць выканання інструкцый праграмы вызначае хуткадзейнасць працэсара. На гэта ўплываюць архітэктура, частата працы ўнутраных схем, аптымізацыя кода.