Princip rada procesora

Procesor je jedan dobro uštiman sat! Najviše jezgri imaju grafički procesori.

Po kojoj shemi?

Princip rada procesora se ne razlikuje od rada drugih poluprovodničkih strujnih kola samo što je (danas) izveden u nanotehnologiji.  Dakle sistem rada određenog strujnog kola u nekom dekoderu koji se proizvodio prije petnatestak godina u suštini je ista sa sistemom rada današnjih procesora. Razlika je samo u smanjenom proizvodnom procesu i taktu tj. frekvenciji na kojem uređaj radi (zato i jesam rekao da je procesor jedan dobro uštiman sat). Tranzistori u pomenutom dekoderu i u procesoru su i dalje PNP i NPN samo što su ovi u procesorima neuporedivo manji. Isto važi i za ostale poluprovodničke komponente. Primjera radi, jedan Intel Q9650 ima integrisanih 820 miliona tranzistora pa sad zamisli samo koliki bi jedan takav procesor bio da se radi od običnih komponenata iz navedenog dekodera!

- shema?

- (naravno misliš na x86 CPU), multicore Xeon 10/20.

- wiki je dobar izvor takvih podataka, ali ima ih više (i na wikiju) i na raznličite načine obrađene teme, progooglaj različite upite CPU core instructions... neke stvari su o povijesti CPUa, neke o arhitekturi, kompatibilnosti..

ukratko (bez sheme, nije jasno na što se misli..)

- dijelovi CPUa: ALU, CU, Registri. ALU vrši operacije (npr zbrajanje), CU konrolira memoriju. Sve što radi uzima-računa-vraća u određenu mem lokaciju. Registri su smao privremeno skladište. Sve na kraju završava u RAMu (i uzima se iz RAMa), pa u ostatku sistema, periferiji, HDDu, ekranu itd. CPU kontrolira kompletan sistem, ali pametni kontroleri rasterećuju tako da CPU zada naredbu i kontroler (HDD) dalje radi, jednako i VGA, audio.. Prije je npr memorijski kontroler bio dio chipseta (na MBO), sad je dio CPUa. Razlika je u brzini pristupa, tj brz CPU je beskoristan ako nema dovolno podataka za obradu, ako nema dovoljnu propustnost prema ostatku sistema. Usporedbe automobila i ceste su OK..

- dodatni dijelovi su samo specijalizirane jedinice npr FPU, MMX.. osnova je ista. CPU računa vrlo slično abakusu, uvjek radi u strojnom kodu, nule-jedinice, binarni, tranzistor upaljen-ugašen. Prebrojavanjem dobijamo zbrajanje, višestrukim zbrajanjem množenje. .. i mali trik, rotacijim bitova se ubrzava množenje-dijeljenje s 2, kao u dekadskom s 10, dodavanjem ili oduzimanjem jednog decimalnog mjesta-pomak zareza. Pametan algoritam može 2x5 izračunati pomakom za jedno mjesto i dodavanjem ostatka jedne dvojke, manje cikljusa u odnosu na ponavljanje zbrajanja 5 puta. Možda razimljivije, 3x11 (dec) možeš izračunati tako da pomakneš dec.zarez i dodaš jednu trojku, = 30+3=33, uzmi kompliciraniji broj pa usporedi. Razlika je samo binarna-dekadska baza pa nama nule-jedinice izgledaju nepregledno. Ovaj princip optimizacije (logike-algoritam) ili sirove snage se može napraviti kao zasebna jedinica-dio CPUa pa dobijemo npr FPU, cooprocessor.. MMX-SIMD.

- GHz, broj jezgara, .. sve je to sporedno za samu osnovu rada. Čak u linearnim rješavanjima praralelizam ima ograničenja tako da povećavanjem broja jezgara počinjemo gubiti više na sinkronizaciji nego što dobijemo ubrzavanjem računanja (podjelom posla, jer svaki podatak se treba poslati, pratiti, ponovo vratiti u zajednički rezultat..). VGA zato ima daleko više jezgara (više znači x10-x100..), jer je takav tip posla (puno jednakih zadataka, npr fureieorve transformacije i podjela ekrana na dijelove koje paralelno brađuju jezgre), dok CPU mora baratati s vrlo različitim podatcima i ne može tako podijeliti poslove..