Архитектура. Процессор

В прошлой статье были уровни железа, а с этой начнём разбирать само железо, первым будет процессор.

Что делает

Управляет потоком нулей и единиц для дальнейших вычислений.
Движение курсором, свайп, запуск видео и любые действия на устройствах с процессорами это вычисления. Разложим по пунктам движение курсора:

  1. Двинули мышкой — лазер отправил сигнал в видеокарту через северный мост на материнской плате, что меня подвинули туда-то. О материнке будет следующая статья.
  2. С моста сигнал пошёл к оперативной памяти, там его ждёт ОСка. Она видит, что координаты курсора (x;y) должны поменяться. Формирует запрос, транслирует в ISA и он пошёл к процессору.
  3. Координаты и нужное смещение раскладываются в двоичный код и прогоняются через логические блоки И и ИЛИ, которые состоят из групп транзисторов. Результат попадает в кэш процессора.
  4. Процессор переводит ответ и отправляет в оперативку. ОСка принимает его и отправляет монитору команду «Подвинь курсор на столько-то».

То есть процессор это такой бинарный калькулятор на котором работает всё, потому что данные можно представить в наборе 00110110.

Что внутри

Транслятор для команд микроархитектуры, блок управления, арифметико-логическое устройство для вычислений и память для промежуточных данных.

Блок управляет многопоточными вычислениями и нагрузками на ядра. В некоторых дешёвых процессорах есть запасные ядра, блок включает их после поломки основного.
АЛУ это группа групп транзисторов. То есть определённая комбинация транзисторов работает как логическое И и ИЛИ. Если курсор двигается в положительном направлении, то применяется ИЛИ, если в отрицательном И.
Память устроена также, как в оперативке, только она ближе к процессору, значит быстрее.

Это общая схема для наглядности, не для правдивости.

Зелёная шина для ввода данных в ядро, фиолетовая для вывода

Процессоры создаются при помощи наслаивания тонких пластин друг на друга. Это решает сразу две проблемы: кучности-плотности элементов и соединения составляющих друг с другом.

Количество транзисторов на ядро исчисляется в миллиардах и посчитать сколько их точно не получится. Можно устроится в Интел или АМД, ну и поспрашивать там, потом нам рассказать.

Пути для передачи данных между блоками называют шинами. Они находятся в тех тонких пластинах и делаются из проводникового материала.

Поделиться
Отправить
Запинить
Популярное