ZŠ Brno, Řehořova 3 S počítačem snadno a rychle Informatika 7. ročník III

Informatika Procesor Mgr. Vilém Nejezchleb

Procesor (CPU – Central Processing Unit) Ústřední výkonná jednotka počítače čte z paměti instrukce, na jejich základě vykonává program. Má svůj vlastní programovací jazyk tzv. Strojový kód. podle typu procesoru se skládá z jednodušších nebo složitějších instrukcí. Elektronický integrovaný obvod Původní procesory počítačů byly sestaveny z diskrétních součástek(elektronek, později tranzistorů). Velikost takového procesoruo dpovídala obvykle jedné velké skříni.

Součásti procesoru Řadič (řídicí jednotka) - jeho jádro zajišťuje řízení činnosti procesoru v návaznosti na povely programu (načítání instrukcí, jejich dekódování, zpracování instrukcí.) – obsahuje celou řadu rychlých pracovních pamětí malé kapacity tzv. registry Sada registrů (v řadiči) - k uchování operandů a mezivýsledků. – Velikost pracovních registrů je jednou ze základních charakteristik procesoru. Aritmeticko logická jednotka (ALU - Arithmetic-Logic Unit) – Jedna nebo více. – Provádí s daty příslušné aritmetické a logické operace.

Součásti procesoru Další rozsáhlé funkční bloky jako třeba paměť cache a různé periferie (CACHE - v procesoru ukládá kopie dat přečtených z adresy v operační paměti ) Jádro procesoru – k rozlišení mezi vlastním procesorem a integrovanými periferními obvody. – Některé současné procesory obsahují „více jader“. – Vícejádrový procesor je tedy integrovaný obvod obsahující několik vzájemně propojených jader procesorů

Dělení procesorů Podle délky operandu v bitech. Základním ukazatelem procesoru je počet bitů, který je procesor schopen zpracovat v jednom kroku. – Pro velmi jednoduché aplikace: čtyřbitové nebo osmibitové procesory např. v mikrovlnných troubách, kalkulačkách, počítačových klávesnicích … – Pro středně složité aplikace: osmibitové nebo šestnáctibitové procesory. programovatelné automaty, mobilní telefony, PDA nebo přenosné videohry – 32 bitové : Laserové tiskárny, osobní počítače (dochází k přechodu na 64 bitový procesor)

Podle počtu jader V současnosti jde vývoj směrem k integraci více jader -tedy více procesorů - do jediného čipu. – Pozorovatelné především u osobních PC. Jednojádrové – obsahují pouze 1 jádro Vícejádrové Ukazuje se, že integrací většího počtu jednodušších jader je možno dosáhnout při stejné výrobní technologii na stejné ploše křemíku mnohem větší výpočetní výkon, než použitím jediného složitého jádra.

Rychlost procesoru Zásadním parametrem, který je u procesoru důležitý je frekvence - práce jádra. – Počet instrukcí, které je procesor schopen zpracovat za 1 sekundu. Ne vždy se dají srovnávat, záleží na konstrukci / typu / značce procesoru. Procesor Intel Celeron D taktovaný na 2,53GHz.IntelCeleronGHz

Slovníček pojmů Jádro V jádru procesoru dochází k samotnému výpočtu na požadované úlohy. V případě vyššího počtu jader v procesoru si jednotlivá jádra danou úlohu rozdělí její výpočet mezi sebe a tím rapidně sníží dobu výpočtu požadované hodnoty. V podstatě by se dalo říct, že čím víc jader procesor má, tím více aplikací/programů můžeme mít současně puštěné na svém počítači bez toho, aby se počítač jakkoli zpomalil nebo zadrhával. Frekvence Frekvence nám udává rychlost výpočtu jednotlivých jader. Čím vyšší frekvence, tím procesor rychleji zpracovává potřebné výsledky. Frekvence dnešních procesorů se pohybuje v řádech GHz.

Slovníček pojmů Přetaktování Přetaktování zvyšuje frekvenci jader, čímž můžeme dosáhnout lepších výpočetních vlastností. Na druhou stranu tímto zásahem můžeme snížit životnost procesoru, protože při přetaktování vzniká nežádoucí teplo, na které není procesor konstruován. Chipset Chipset udává vlastnosti základní desky. Mezipaměť Jedná se o fyzickou paměť procesoru, kterou využívá procesor k ukládání mezivýpočtů. Když má procesor dostatečně velkou vlastní paměť, nepotřebuje si ukládat mezivýpočty do operační paměti (RAM), čímž se snižuje doba výpočtu. Socket Socket neboli patice je specializovaná elektrotechnická součástka, která umožňuje propojení procesoru se základní deskou.