Vývoj spracovateľských zariadení, typy, príklady

Ten spracovateľské zariadenia Počítač Jedná sa o jednotky, ktoré zohrávajú dôležitú úlohu pri procesných prevádzkach počítača. Používajú sa na spracovanie údajov podľa pokynov programu.

Spracovanie je najdôležitejšou funkciou počítača, pretože v tejto fáze sa vykonáva transformácia údajov na užitočné informácie pomocou mnohých zariadení na spracovanie počítača.

Zdroj: Pixabay.com

Hlavnou funkciou spracovateľských zariadení je zodpovednosť za získanie výrečných informácií z údajov, ktoré sa transformujú pomocou niekoľkých z týchto zariadení.

Zvukové a video spracovanie spočíva v čistení údajov takým spôsobom, že sú príjemnejšie pre ucho a pre pohľad, čo spôsobuje, že vyzerajú realistickejšie.

Z tohto dôvodu môžete s niektorými grafickými kartami vidieť lepšie ako s ostatnými, pretože grafická karta spracováva údaje na zlepšenie realizmu. To isté sa deje so zvukovými kartami a kvalitou zvuku.

[TOC]

procesor

Kedykoľvek počítač získa informácie zo vstupného zariadenia, ako je klávesnica, tieto informácie musia prejsť strednou cestou, aby sa mohli prideliť na výstupné zariadenie, ako je napríklad monitor.

Spracovateľské zariadenie sa stáva akýmikoľvek zariadením alebo prístrojom v počítači, ktorý je zodpovedný za riešenie tejto strednej cesty. Prevádzkujú funkcie, vykonávajú rôzne výpočty a tiež riadia ďalšie hardvérové ​​zariadenia.

Spracovávajúce zariadenia kláštory medzi rôznymi typmi údajov, okrem manipulácie a vykonávania úloh s údajmi.

Termín CPU zvyčajne zodpovedá procesoru a konkrétnejšie k jednotke výpočtovej a riadiacej jednotky, čím sa odlišuje tieto prvky od externých komponentov počítača, ako je hlavná pamäť a vstupné/výstupné obvody.

Procesor pracuje v úzkej koordinácii s hlavnými pamäťovými a periférnymi úložnými zariadeniami.

Môžu existovať aj iné systémy a periférie, ktoré sa snažia pomáhať zhromažďovať, ukladať a šíriť údaje, ale úlohy spracovania sú typické pre procesor.

Evolúcia z prvého do súčasnosti

Počiatočná fáza

Prvé počítače, ako napríklad ENIAC, museli fyzicky zapojiť zakaždým, keď sa vykonala iná úloha.

V roku 1945 matematik von Neumann distribuoval náčrt počítača s uloženým programom s názvom EDVAC, ktorý sa nakoniec skončí v roku 1949.

Prvé zariadenia, ktoré by sa dali správne nazvať, keď CPU prišla s príchodom tohto počítača s uloženým programom.

Programy vytvorené pre EDVAC boli uložené v hlavnej pamäti počítača, namiesto toho, aby ich museli založiť prostredníctvom počítačového zapojenia.

Preto by program vykonaný spoločnosťou EDVAC mohol vymeniť s jednoduchou zmenou obsahu pamäte.

Prvými procesormi boli jedinečné návrhy, ktoré sa použili v konkrétnom počítači. Následne táto metóda navrhovania CPU individuálne pre konkrétnu aplikáciu umožnila vyvíjať viac procesorov úloh vo veľkých množstvách.

Relé a vákuové trubice

Bežne sa používali ako prepínanie zariadení. Počítač potreboval tisíce týchto zariadení. Počítače trubice, ako je EDVAC, mali v priemere každých osem hodín poškodenie v priemere.

Nakoniec sa CPU založené na trubiach stali nevyhnutnými, pretože výhody, ktoré poskytli, že majú výraznú rýchlosť, prekročili problém ich spoľahlivosti.

Tieto počiatočné synchrónne CPU pracovali pri malej rýchlosti hodín, ak sú konfrontované so súčasnými mikroelektronickými návrhmi, najmä v dôsledku nízkej rýchlosti prepínajúcich prvkov použitých pri ich výrobe.

Môže vám slúžiť: špirálový model: História, charakteristiky, etapy, príklad

Tranzistory

Počas 50. a 60. rokov 20. storočia sa CPU už nevyrábala, pričom si vzala také veľké prepínanie a že až tak zlyhali, okrem krehkých, ako relé a vákuové trubice.

Do tej miery, že rôzne technológie umožnili, že by sa mohli vyrábať menšie a spoľahlivé elektronické zariadenia. Prvé zlepšenie tohto typu sa dosiahlo príchodom tranzistora.

S týmto pokrokom by sa CPU mohli dosiahnuť s väčšou zložitosť. Počítače, ktoré boli založené na tranzistoroch, ponúkli sériu vylepšení v predchádzajúcich.

Okrem toho, že ponúkajú nižšiu elektrickú spotrebu a sú oveľa spoľahlivejšie, tranzistory umožnili spracovateľom pracovať rýchlejšie, a to tak nízko, že mal tranzistor vzhľadom na vákuovú trubicu.

Integrované obvody

Tranzistor MOS vynašiel Bell Labs v roku 1959. Má vysokú škálovateľnosť, okrem výdavkov oveľa menšej elektriny a je oveľa viac kondenzovaná ako tranzistory bipolárnej únie. To umožňuje budovať integrované obvody s vysokou hustotou.

Takto sa vyvinula metóda na výrobu mnohých vzájomne prepojených tranzistorov v kompaktnej oblasti. Integrovaný obvod umožnil výrobu veľkého počtu tranzistorov v jednej forme alebo „čipe“ na základe polovodičov.

Štandardizácia sa začala vo fáze tranzistorov '.

V rozsahu, v akom postupujú mikroelektronická technológia, do integrovaných obvodov by sa mohol umiestniť väčší počet tranzistorov, čím by sa znížil počet integrovaných obvodov potrebných na dokončenie CPU.

Integrované obvody zvýšili počet tranzistorov na stovky a následne na tisíce ľudí. Do roku 1968 sa množstvo integrovaných obvodov potrebných na vybudovanie úplného CPU znížilo na 24, z ktorých každý obsahoval asi 1.000 MOS tranzistory.

Mikroprocesor

Pred príchodom súčasného mikroprocesora počítače používali stále malé integrované obvody, ktoré boli rozptýlené po celej doske obvodu.

CPU, ako je v súčasnosti známe, bol vyvinutý prvýkrát v roku 1971 spoločnosťou Intel, takže bude fungovať v rámci štruktúry osobných počítačov.

Tento prvý mikroprocesor bol procesor 4 -bit s názvom Intel 4004. Následne ho nahradili novšie návrhy architektúrami 8 -bit, 16 bitov, 32 bitov a 64 bitov.

Mikroprocesor je integrovaný obvodný čip vyrobený z kremíkového polovodičového materiálu s miliónmi elektrických komponentov vo svojom priestore.

Nakoniec sa stal ústredným procesorom počítačov štvrtej generácie 80. a neskôr desaťročí.

Moderní mikroprocesori sa objavujú na elektronických zariadeniach od automobilov po mobilné telefóny a dokonca aj hračky.

Chlapci

Počítačové procesory predtým používali čísla, ako je identifikácia, a tak pomáha identifikovať najrýchlejšie procesory. Napríklad procesor Intel 80386 (386) bol rýchlejší ako procesor 80286 (286).

Keď procesor Intel Pentium vstúpil na trh, ktorý sa mal nazývať 80586, ostatní procesori začali nosiť mená ako Celeron a Athlon.

V súčasnosti, okrem rôznych názvov procesorov, existujú rôzne kapacity, rýchlosti a architektúry (32 bitov a 64 bitov).

Môže vám slúžiť: etické správanie technológa

Viacero zariadení na spracovanie jadier

Napriek rastúcim obmedzeniam veľkosti čipu, túžba produkovať viac sily nových procesorov naďalej motivuje výrobcov.

Jednou z týchto inovácií bolo zavedenie procesoru Multinuk, jedinečný mikroprocesorový čip schopný mať multi -core procesor. V roku 2005 spoločnosť Intel a AMD spustili prototypy Chips s viacerými základnými návrhmi.

Intel's Pentium D bol dvojitý procesor v porovnaní s procesorom AMD Dual Athlon X2, čipom pre servery High -end.

Bol to však iba začiatok revolučných trendov v mikroprocesorových čipoch. V nasledujúcich rokoch sa multinuk procesory vyvinuli z dvojjadrových čipov, ako napríklad Intel Core 2 du Du.

Všeobecne platí, že procesory Multinuk ponúkajú viac ako základy procesora s jedným core a sú schopné vykonávať viac a viacnásobné spracovanie úloh, a to aj v rámci jednotlivých aplikácií.

Spracovanie mobilných zariadení

Zatiaľ čo tradičné mikroprocesory osobných aj superpočítačov zažili monumentálny vývoj, sektor mobilnej informatiky sa rýchlo rozširuje a čelí svojim vlastným výzvam.

Výrobcovia mikroprocesorov integrujú všetky druhy charakteristík na zlepšenie individuálnych skúseností.

Rovnováha medzi rýchlejšou rýchlosťou a reguláciou tepla zostáva bolesti hlavy, a nezabudnite na vplyv na mobilné batérie týchto rýchlejších procesorov.

Grafická spracovateľská jednotka (GPU)

Grafický procesor tiež vytvára matematické výpočty, iba tentoraz, s preferenciami obrázkov, videí a iných typov grafiky.

Tieto úlohy boli predtým riadené mikroprocesorom, ale keď boli CAD aplikácie v grafiku bežné, objavila sa potreba vyhradeného spracovateľského hardvéru, ktorý je schopný zvládnuť takéto úlohy bez toho, aby ovplyvnil všeobecný výkon počítača.

Typický GPU prichádza tromi rôznymi spôsobmi. Zvyčajne je spojená osobitne s základnou doskou. Je integrovaný s CPU alebo je dodávaný ako ďalší čip oddelený v základnej doske. GPU je k dispozícii pre stolné počítače, notebooky a tiež mobil.

Intel a NVIDIA sú sady čipov poprednej grafiky na trhu, pričom posledná uvedená je preferovanou možnosťou hlavného grafického spracovania.

Príklady

- Centrálna spracovateľská jednotka (CPU)

Najdôležitejšie spracovateľské zariadenie počítačového systému. Nazýva sa to tiež mikroprocesor.

Je to interný počítačový čip, ktorý spracúva všetky operácie, ktoré prijíma zo zariadení a aplikácií, ktoré sa vykonávajú v počítači.

Intel 8080

Prezentovaný v roku 1974, mal 8 -bit architektúru, 6.000 tranzistorov, rýchlosť 2 MHz, prístup k pamäti 64 kB a 10 -násobok výťažku 8008.

Intel 8086

Predstavené v roku 1978. Použila 16 -bit architektúru. Bolo to 29.000 tranzistorov, ktoré bežia rýchlosťou medzi 5 MHz do 10 MHz. Mohol by som mať prístup k 1 megabajtu pamäte.

Intel 80286

Bol uvedený na trh v roku 1982. Bolo to 134.000 tranzistorov, bežiace pri rýchlosti hodín 4 MHz na 12 MHz. Prvý procesor kompatibilný s predchádzajúcimi procesormi.

Pódium

Predstavil spoločnosť Intel v roku 1993. Môžu sa používať s rýchlosťami od 60 MHz do 300 MHz. Keď bol prepustený, mal takmer dva milióny tranzistorov viac ako procesor 80486DX, s 64 -bit zbernici dátovej zbernice.

Môže vám slúžiť: ALU (logická aritmetická jednotka): Operácie a architektúra

Jadrové duo

First Dual Core procesor vyvinutý pre mobilné počítače, predstavený v roku 2006. Bol to tiež prvý procesor Intel používaný na počítačoch Apple.

Intel Core i7

Je to séria CPU, ktorá pokrýva 8 generácií Intel Chips. Má 4 alebo 6 jadier s rýchlosťou medzi 2,6 a 3,7 GHz. Bol predstavený v roku 2008.

- Základná doska

Tiež určená základná doska. Je to najväčšia doska vo vnútri počítača. Domov CPU, pamäť, autobusy a všetky ostatné prvky.

Priraďujte energiu a poskytnite formu komunikácie tak, aby všetky hardvérové ​​prvky navzájom komunikovali.

- Čip

Skupina integrovaných obvodov, ktoré spolupracujú, udržiavajú a ovládajú celý počítačový systém. Zvládne tak tok údajov v celom systéme.

- Hodinky

Slúži na sprevádzanie všetkých výpočtov počítačov. Posilňuje, že všetky obvody vo vnútri počítača môžu fungovať súčasne.

- Rozširovanie

Zócalo sa nachádza na základnej doske. Slúži na pripojenie expanznej karty, čím poskytuje doplnkové funkcie k počítaču, ako je video, zvuk, úložisko atď.

- Dátový autobus

Sada káblov, ktorá používa CPU na prenos informácií medzi všetkými prvkami počítačového systému.

- Adresuje autobus

Sada vodivých káblov, ktoré nesú iba adresy. Informácie tečú z mikroprocesora do pamäte alebo vstupných/výstupných zariadení.

- Ovládací autobus

Prepravuje signály, ktoré hlásia stav rôznych zariadení. Normálne má riadiaca zbernica iba jednu adresu.

- Grafická karta

Expanzná karta vstúpila do základnej dosky počítača. Zaoberá sa spracovaním obrázkov a videa. Používa sa na vytvorenie obrázka na obrazovke.

- Grafická spracovateľská jednotka (GPU)

Elektronický obvod, ktorý sa venuje manipulácii s pamäťou na urýchlenie vytvárania obrázkov zameraných na vysielanie v vizualizačnom zariadení.

Rozdiel medzi GPU a grafickou kartou je podobný rozdielu medzi procesorom a základnou doskou.

- Karta sieťového rozhrania (NIC)

Expanzná karta použitá na pripojenie k akejkoľvek sieti alebo dokonca na internet, pomocou kábla s konektorom RJ-45.

Tieto karty môžu navzájom komunikovať pomocou sieťového prepínača alebo ak sú priamo pripojené.

- Bezdrôtová karta

Takmer všetky moderné počítače majú rozhranie na pripojenie k bezdrôtovej sieti (WiFi), ktorá je integrovaná priamo do základnej dosky.

- Zvuková karta

Expanzná karta slúži na reprodukciu akéhokoľvek typu zvuku na počítači, ktorý je možné vnímať prostredníctvom vysokých reproduktorov.

Zahrnuté do počítača, buď v rozširujúcom slote, alebo integrované do základnej dosky.

- Ovládač hromadného ukladania

Zvládne ukladanie a obnovenie údajov, ktoré sú natrvalo uložené na pevnom disku alebo podobného zariadenia. Má na vykonávanie týchto operácií svoj vlastný špecializovaný procesor.

Odkazy

1. Počítačová nádej (2018). Spracovateľské zariadenie. Prevzaté z: ComputerHope.com.
2. AM7S (2019). Čo sú zariadenia na spracovanie počítača? Prevzaté z: AM7S.com.
3. Solomon (2018). Typy počítačového hardvéru - spracovateľské zariadenia. ZIG LINK IT. Prevzaté z: ZigLinkit.com.
4. Stránky s nábojmi (2019). Zariadenia na spracovanie údajov. Prevzaté z: HubPages.com.
5. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2019). Centrálna procesorová jednotka. Prevzaté z: v.Wikipedia.orgán.
6. Počítačová nádej (2019). CPU. Prevzaté z: ComputerHope.com.
7. Margaret Rouse (2019).Procesor (CPU). Techtarget. Prevzaté z: čo.Techtarget.com.