Για να ξέρουμε πως λειτουργεί...

...οχι μόνο για να παίζουμε ;-)

Δευτέρα 11 Οκτωβρίου 2010

ΚΕΝΤΡΙΚΗ ΜΟΝΑΔΑ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ

                Στο άρθρο αυτό θα γίνει μια μικρή ανάλυση μιας Κ.Μ.Ε. (CPU),  χρησιμοποιώντας ως παράδειγμα την καλύτερη ΚΜΕ της εταιρείας INTEL την CORE i7. Παρακάτω φαίνεται μια φωτογραφία με τα βασικά τμήματα που αποτελούν την ΚΜΕ:





Θα μεταφράσω τα σπουδαιότερα τμήματα της ΚΜΕ, για να γίνουν πιο εύκολα κατανοητά:
Πλαίσιο κειμένου: 71.  Μονάδα εκτέλεσης: εδώ εκτελούνται οι εντολές. Βασικά ο Core i7 αποτελείται από 4 ΚΜΕ.
2.  Level 1 Cache: προσωρινή μνήμη για τα δεδομένα
3.  Level 1 Cache: προσωρινή μνήμη για τις εντολές. Επίσης σε αυτό το τμήμα φτάνουν οι εντολές από την μνήμη (πχ. την RAM)
4.  Εδώ γίνεται η αποκωδικοποίηση των εντολών (δηλαδή, τι κάνει η κάθε εντολή).
5.  Οι εντολές μπαίνουν στη σωστή σειρά για εκτέλεση.
6.  Πρόβλεψη διακλάδωσης. Είναι ένα πάρα πολύ σπουδαίο χαρακτηριστικό των ΚΜΕ, με βάση το οποίο όταν έρχεται μια εντολή if (δηλαδή «αν αυτό συμβαίνει τότε εκτέλεσε αυτές τις εντολές, αλλιώς εκτέλεσε τις άλλες), η μονάδα αυτή προσπαθεί να προβλέψει ποιες εντολές θα εκτελεστούν!!
7.  Σελιδοποίηση της μνήμης και διαχείριση της.
8. Level 2 Cache: το 2ο και αρκετά μεγάλο σε χωρητικότητα τμήμα μνήμης cache, όπου φυλάσσονται δεδομένα, εντολές που εκτελέστηκαν αλλά και προς εκτέλεση (τμήματα δηλαδή προγραμμάτων που δεν έχουν εκτελεστεί ακόμα).

Στα βιβλία συνήθως, αναφέρονται τα εξής βασικά τμήματα μιας ΚΜΕ:
Α) Η Αριθμητική και Λογική Μονάδα (ALU)
Β) Οι Καταχωρητές
Γ) Η Μονάδα Ελέγχου
                Τα Α και Β  στην περίπτωση μας, βρίσκονται μέσα σε κάθε μια από τις 4 ΚΜΕ που περιλαμβάνει ο Core i7 (δηλαδή στην Μονάδα Εκτέλεσης -1- στη παραπάνω εικόνα). Η Μονάδα Ελέγχου κατά ένα μεγάλο τμήμα της αποτελείται από τα τμήματα 3, 4, 5, 6, 7 και 8. Επίσης κάποιο τμήμα της Μον. Ελέγχου βρίσκεται και στις 4 ΚΜΕ. Στην επόμενη εικόνα φαίνονται οι 4 ΚΜΕ, η Level 3 Cache που είναι κοινή για όλες τις ΚΜΕ, ο Ελεγκτής της Μνήμης και τα αρχικά τμήματα των διαύλων  επικοινωνίας (Data Bus, Address Bus και Control Bus).



Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου