CPU [Centrale verwerkingseenheid]. Het zijn de hersenen van de computer. Het is het onderdeel dat het meeste werk in een computersysteem doet. Net zoals onze hersenen ons lichaam besturen en informatie verwerken, voert de CPU instructies uit programma’s uit en voert berekeningen uit. Het bestaat uit kleinere componenten die samenwerken om taken uit te voeren, waardoor het het hart van elk computerapparaat wordt.

Alle soorten gegevensverwerkingsbewerkingen, van eenvoudige rekenkunde tot complexe taken en alle belangrijke functies van een computer, worden uitgevoerd door de CPU. Het helpt invoer- en uitvoerapparaten met elkaar te communiceren en hun respectievelijke bewerkingen uit te voeren. Het slaat ook gegevens op die worden ingevoerd, tussenresultaten tussen de verwerking en instructies. Het is de taak van de CPU om ervoor te zorgen dat alles soepel en efficiënt verloopt. In dit artikel gaan we de CPU in detail bespreken.

Wat is een CPU?

Een centrale verwerkingseenheid is het belangrijkste onderdeel van een computer systeem . Een CPU is hardware die gegevensinvoer/uitvoer, verwerking en opslagfuncties voor een computersysteem uitvoert. Een CPU kan in een CPU-socket worden geïnstalleerd. Deze stopcontacten bevinden zich meestal op de moederbord . CPU kan verschillende gegevensverwerkingsbewerkingen uitvoeren. CPU kan gegevens, instructies, programma's en tussenresultaten opslaan.

Python schrijft json naar bestand

CPU

Geschiedenis van CPU

Sinds 1823, toen baron Jons Jakob Berzelius silicium ontdekte, wat nog steeds het belangrijkste onderdeel is dat tegenwoordig wordt gebruikt bij de productie van CPU's, heeft de geschiedenis van de CPU talloze belangrijke keerpunten gekend. De eerste transistor werd in december 1947 gemaakt door John Bardeen, Walter Brattain en William Shockley. in 1958 werd het eerste werkende geïntegreerde circuit gebouwd door Robert Noyce en Jack Kilby.

De Intel 4004 was de eerste van het bedrijf microprocessor , dat het in 1971 onthulde. Hiervoor was de hulp van Ted Hoff nodig. Toen Intel in 1972 zijn 8008 CPU uitbracht, Intel 8086 in 1976 en Intel 8088 in juni 1979, droeg dit bij aan nog een overwinning. De Motorola 68000, een 16/32-bit processor, werd ook uitgebracht in 1979. The Sun onthulde ook de SPARC CPU in 1987. AMD onthulde de AM386 CPU-serie in maart 1991.

In januari 1999 introduceerde Intel de Celeron 366 MHz- en 400 MHz-processors. AMD in april 2005 met zijn eerste dual-coreprocessor. Intel introduceerde in 2006 ook de Core 2 Dual-processor. Intel bracht de eerste uit Kern i5 desktopprocessor met vier cores in september 2009.

In januari 2010 bracht Intel andere processors uit, zoals de Core 2 Quad-processor Q9500, de eerste Core i3- en i5 mobiele processors en de eerste Core i3- en i5-desktopprocessors.

In juni 2017 bracht Intel de Core i9 desktopprocessor uit en Intel introduceerde zijn eerste Core i9 mobiele processor in april 2018.

Verschillende delen van CPU

Nu bestaat de CPU uit 3 grote eenheden, namelijk:

• Geheugen of opslageenheid
• Controle-eenheid
• ALU (rekenkundige logische eenheid)

Laten we nu eens kijken naar het blokschema van de computer:

objectief Java

Hier, in dit diagram, worden ook de drie belangrijkste componenten weergegeven. Laten we deze belangrijke componenten dus in detail bespreken.

Geheugen of opslageenheid

Zoals de naam al doet vermoeden, kan dit apparaat instructies, gegevens en tussenresultaten opslaan. De geheugeneenheid is verantwoordelijk voor het overbrengen van informatie naar andere eenheden van de computer wanneer dat nodig is. Het wordt ook wel een interne opslageenheid of het hoofdgeheugen of de primaire opslag of Random Access Memory (RAM) genoemd, aangezien dit allemaal opslagapparaten zijn.

De grootte heeft invloed op de snelheid, het vermogen en de prestaties. Er zijn twee soorten geheugen in de computer, namelijk primair geheugen En tweede geheugen. Enkele hoofdfuncties van geheugeneenheden worden hieronder opgesomd:

• Gegevens en instructies worden opgeslagen in geheugeneenheden die nodig zijn voor de verwerking.
• Het slaat ook de tussenresultaten op van elke berekening of taak wanneer deze bezig is.
• De uiteindelijke verwerkingsresultaten worden opgeslagen in de geheugeneenheden voordat deze resultaten worden vrijgegeven aan een uitvoerapparaat om de uitvoer aan de gebruiker te geven.
• Via de geheugeneenheid worden allerlei in- en uitgangen verzonden.

Controle-eenheid

Zoals de naam al doet vermoeden, bestuurt een besturingseenheid de werking van alle delen van de computer, maar voert deze geen gegevensverwerkingsbewerkingen uit. Door reeds opgeslagen instructies uit te voeren, instrueert het de computer door de elektrische signalen te gebruiken om het computersysteem te instrueren. Het neemt instructies van de geheugeneenheid en decodeert vervolgens de instructies, waarna het deze instructies uitvoert. Het regelt dus de werking van de computer. De belangrijkste taak is het in stand houden van de informatiestroom door de processor. Enkele hoofdfuncties van de besturingseenheid worden hieronder opgesomd:

• Het besturen van gegevens en het overbrengen van gegevens en instructies gebeurt onder meer door de besturingseenheid van de computer.
• De besturingseenheid is verantwoordelijk voor het beheer van alle eenheden van de computer.
• De hoofdtaak van de besturingseenheid is het verkrijgen van de instructies of gegevens die door de geheugeneenheid worden ingevoerd, deze te interpreteren en vervolgens de werking van de computer in overeenstemming daarmee te sturen.
• De besturingseenheid is verantwoordelijk voor de communicatie met invoer- en uitvoerapparaten voor de overdracht van gegevens of resultaten uit het geheugen.
• De besturingseenheid is niet verantwoordelijk voor de verwerking van gegevens of het opslaan van gegevens.

ALU (rekenkundige logische eenheid)

ALU (Arithmetic Logic Unit) is verantwoordelijk voor het uitvoeren van rekenkundige en logische functies of bewerkingen. Het bestaat uit twee onderafdelingen, namelijk:

• Rekenkundige sectie: Met rekenkundige bewerkingen bedoelen we bewerkingen als optellen, aftrekken, vermenigvuldigen en delen, en al deze bewerkingen en functies worden uitgevoerd door GAAN . Ook worden alle complexe bewerkingen uitgevoerd door herhaaldelijk gebruik te maken van de genoemde bewerkingen door ALU.
• Logische sectie: Met logische bewerkingen bedoelen we bewerkingen of functies zoals het selecteren, vergelijken, matchen en samenvoegen van de gegevens, en deze worden allemaal uitgevoerd door ALU.

Opmerking: De CPU kan meer dan één ALU bevatten en kan worden gebruikt voor het onderhouden van timers die het computersysteem helpen draaien.

voorbeeld van een lijst in Java

Wat doet een CPU?

De belangrijkste functie van een computerprocessor is het uitvoeren van instructies en het produceren van uitvoer. CPU-werk Ophalen, decoderen en uitvoeren zijn de fundamentele functies van de computer.

• Ophalen: de eerste CPU krijgt de instructie. Dat betekent binaire getallen die van RAM naar CPU worden doorgegeven.
• Decoderen: Wanneer de instructie in de CPU wordt ingevoerd, moet deze de instructies decoderen. met behulp van ALU (Arithmetic Logic Unit) begint het decoderingsproces.
• Uitvoeren: Na de decodeerstap zijn de instructies klaar om uit te voeren.
• Winkel: Na de uitvoeringsstap zijn de instructies klaar om in het geheugen te worden opgeslagen.

Soorten CPU's

We hebben drie verschillende soorten CPU's:

• Single-core CPU: Het oudste type computer-CPU is een single-core CPU. Deze CPU's werden in de jaren zeventig gebruikt. deze CPU's hebben slechts één kern die verschillende bewerkingen uitvoert. Dit betekent dat de single-core CPU kan slechts één bewerking tegelijk verwerken. single-core CPU CPU is niet geschikt voor multitasking .
• Dual-core CPU: Dual-Core CPU's bevatten een enkel geïntegreerd circuit met twee kernen. Elke kern heeft zijn cache en controller. Deze controllers en cache werken als één geheel. dual-core CPU's kunnen sneller werken dan single-core processors.
• Quad-Core-CPU: Quad-Core CPU's bevatten twee dual-coreprocessors die aanwezig zijn in een enkel geïntegreerd circuit (IC) of chip. Een quad-coreprocessor bevat een chip met vier onafhankelijke kernen. Deze kernen lezen en voeren verschillende instructies van de CPU uit. Quad-core CPU verhoogt de algehele snelheid van programma's. Zonder zelfs maar de algehele kloksnelheid te verhogen, resulteert dit in hogere prestaties.

Wat zijn CPU-prestaties?

CPU-prestaties zijn hoe snel de processor (CPU) van een computer de taak kan voltooien. Het wordt gemeten aan de hand van het aantal instructies binnen één seconde voltooid. De prestaties zijn afhankelijk van de kloksnelheid van de processor en andere factoren, zoals het ontwerp en de grootte van de cache.

Wat zijn computerprogramma's en waar worden ze opgeslagen?

A computerprogramma is een reeks instructies geschreven door een programmeur die een computer vertelt wat hij moet doen. Het gebruik van een webbrowser of een tekstverwerker is bijvoorbeeld een programma. Het uitvoeren van wiskundige bewerkingen op een computer en het klikken en selecteren van items met een muis of touchpad is ook een programma.

Opslag van programma's

Er zijn twee manieren om programma's in het computergeheugen op te slaan:

• Permanente opslag: Programma's worden permanent opgeslagen op opslagapparaten zoals HDD , of SSD .
• Tijdelijke opslag: Wanneer een programma op een CPU draait, worden de gegevens ervan vanaf de harde schijf of SDD in het RAM opgeslagen. Tijdelijk omdat RAM vluchtig is, verliest het alle gegevens wanneer de stroom wordt uitgeschakeld.

Voordelen

• Veelzijdigheid : CPU kan een complexe taak aan, van basisberekeningen tot het beheren van het besturingssysteem.
• Prestatie : Moderne CPU's variëren snel en kunnen miljarden berekeningen per seconde uitvoeren.
• Multi-core : CPU heeft meerdere kernen en kan meerdere taken tegelijkertijd uitvoeren.
• Compatibiliteit : CPU's zijn ontworpen om compatibel te zijn met een breed scala aan software, dit helpt verschillende applicaties uit te voeren door één CPU te gebruiken.

Nadelen

• Oververhitting : CPU genereert veel warmte tijdens het uitvoeren van complexe taken. Dit vereist effectieve koeloplossingen, zoals ventilatoren of vloeistofkoelsystemen.
• Energieverbruik : Krachtige CPU's kunnen een grote hoeveelheid stroom verbruiken, wat leidt tot hogere elektriciteitsrekeningen en de behoefte aan een robuuste stroomvoorziening.
• Kosten : CPU met de beste prestaties kan duur zijn. Dit kan een barrière vormen voor sommige gebruikers of toepassingen die veel rekenkracht nodig hebben.
• Beperkte parallelle verwerking : Hoewel multi-core CPU's meerdere taken tegelijk kunnen uitvoeren, zijn ze nog steeds niet zo efficiënt in parallelle verwerking als gespecialiseerde hardware zoals GPU's ( Grafische verwerkingseenheden ), die zijn ontworpen om veel taken tegelijkertijd uit te voeren.

Conclusie

De CPU is het brein van een computer. Het bevat alle instructies van programma's en handelt alles af, van eenvoudige berekeningen tot complexe taken. Zonder de CPU zou de computer geen programma's kunnen uitvoeren of acties kunnen uitvoeren. Zonder UPU-computer als een domme maniche. Het is dus belangrijk voor het algehele functioneren van een computer.

Veelgestelde vragen over de centrale verwerkingseenheid – Veelgestelde vragen

Is een CPU hetzelfde als een microprocessor?

De termen CPU en microprocessor worden vaak door elkaar gebruikt, maar ze zijn niet precies hetzelfde. Alle CPU's zijn microprocessors, maar het omgekeerde is niet waar.

numpig logboek

Wat zijn typen CPU's?

Er zijn meestal drie soorten CPU's:

• Single-core CPU: Deze hebben een enkele kern die wordt gebruikt voor het verwerken van gegevens. dit is de oudste CPU. Hiermee wordt één taak tegelijk uitgevoerd.
• Dual-core CPU: Deze CPU heeft twee kernen en een enkel geïntegreerd circuit.
• Quad-core CPU: Deze CPU heeft twee Dual Core en een enkel geïntegreerd circuit.

Waar zijn CPU's van gemaakt?

CPU is gemaakt van silicium. silicium is halfgeleidermetaal. Een elektrische verbinding met de pinnen die contact maakt met het moederbord. CPU produceert veel warmte, daarom bestaat er ook een geïntegreerde warmteverspreider.

Wat zijn de verschillende delen van de CPU?

Er zijn drie verschillende delen van de CPU:

• Rekenkundige en logische eenheid (ALU): T De Arithmetic and Logical Unit (of ALU) voert rekenkundige en logische bewerkingen uit.
• Controle-eenheid (CU): De besturingseenheid communiceert met invoer- en uitvoerapparaten voor de overdracht van gegevens uit het geheugen.
• Geheugen of opslageenheid: Via de geheugeneenheid worden allerlei in- en uitgangen verspreid.