Evolucija naprav za obdelave, vrste, primeri

The naprave za obdelavo Računalnik To so enote, ki opravljajo pomembno vlogo pri procesnih operacijah računalnika. Uporabljajo se za obdelavo podatkov po navodilih programa.

Obdelava je najpomembnejša funkcija računalnika, saj se v tej fazi pretvorba podatkov izvaja v koristne informacije z uporabo številnih naprav za računalniško obdelavo.

Vir: Pixabay.com

Glavna funkcija obdelave naprav je odgovornost za pridobivanje zgovornih informacij iz podatkov, ki se preoblikujejo s pomočjo več teh naprav.

Zvočna in video obdelava je sestavljena iz čiščenja podatkov tako, da so bolj prijetni za uho in za ogled, zaradi česar so videti bolj realistično.

Zato lahko z nekaterimi video karticami vidite bolje kot pri drugih, saj video kartica obdeluje podatke za izboljšanje realizma. Enako se zgodi z zvočnimi karticami in kakovostjo zvoka.

[TOC]

Procesor

Kadarkoli računalnik dobi informacije iz vhodne naprave, na primer tipkovnice, morajo te informacije potuti po vmesni poti, preden ga lahko dodelijo izhodni napravi, kot je monitor.

Naprava za obdelavo postane vsaka naprava ali instrument v računalniku, ki je odgovoren za ravnanje s tem vmesnim potovanjem. Opravljajo funkcije, izvajajo različne izračune in tudi nadzirajo druge strojne naprave.

Obdelave naprav samostojno med različnimi vrstami podatkov, poleg manipulacije in izvajanja nalog s podatki.

Običajno izraz CPU ustreza procesorju in natančneje z njegovo enoto za izračun in krmiljenje, s čimer razlikuje te elemente od zunanjih komponent računalnika, kot sta glavni pomnilnik in vhodni/izhodni vezji.

Procesor deluje v tesnem usklajevanju z glavnim pomnilnikom in perifernimi napravami za shranjevanje.

Obstajajo lahko drugi sistemi in periferne naprave, ki delujejo za pomoč pri zbiranju, shranjevanju in širjenju podatkov, vendar so obdelave nalog značilne za procesor.

Evolucija od prejšnje do sedanjosti

Začetna faza

Prvi računalniki, kot je ENIAC, so morali vsakokrat opraviti fizično ožičenje.

Leta 1945 je matematik von Neumann razdelil skico računalnika s shranjenim programom, imenovanim EDVAC, ki se bo končno končal leta 1949.

Prve naprave, ki bi jih lahko pravilno poklicali, ko je CPU prispel s prihodom tega računalnika s shranjenim programom.

Programi, ustvarjeni za EDVAC, so bili shranjeni v glavnem pomnilniku računalnika, namesto da bi jih morali vzpostaviti z računalniškim ožičenjem.

Zato bi lahko program, ki ga je izvedel EDVAC, lahko zamenjal s preprosto spremembo vsebine pomnilnika.

Prvi procesovi so bili edinstveni modeli, ki so bili uporabljeni v določenem računalniku. Nato je ta način načrtovanja CPU -.

Releji in vakuumske cevi

Običajno so jih uporabljali kot preklopne naprave. Računalnik je potreboval na tisoče teh naprav. Računalniki cevi, kot je EDVAC, so imeli v povprečju poškodbe vsakih osem ur.

Na koncu so CPU -ji, ki temeljijo na cevi.

Ti začetni sinhroni procesorji so delovali z majhno hitrostjo, če se soočajo s trenutnimi mikroelektronskimi dizajni, predvsem zaradi nizke hitrosti preklopnih elementov, uporabljenih v njihovi proizvodnji.

Vam lahko služi: spiralni model: zgodovina, značilnosti, etape, primer

Tranzistorji

V petdesetih in šestdesetih letih prejšnjega stoletja CPU ni bilo več izdelovati, jemal tako velike preklopne naprave in da poleg krhkih ni uspelo toliko, kot releji in vakuumske cevi.

V kolikor so različne tehnologije omogočile, da bi lahko izdelali manjše in zanesljive elektronske naprave. Prvo izboljšanje te vrste je bilo doseženo s prihodom tranzistorja.

S tem napredkom bi lahko CPU -ji naredili z večjo zapletenostjo in da jim v eni ali več krožnikih ne bi uspeli veliko manj. Računalniki, ki so temeljili na tranzistorjih, so na prejšnjih ponudili vrsto izboljšav.

Poleg tega, da ponujajo nižjo porabo električne energije in veliko bolj zanesljivi, so tranzistorji procesorjem omogočili hitrejše delo.

Integrirana vezja

Tranzistor Mos je leta 1959 izumil Bell Labs. Ima veliko razširljivost, poleg tega, da porabi veliko manj električne energije in je veliko bolj kondenziran kot bipolarni sindikalni tranzistorji. To je omogočilo izdelavo integriranih vezij z visoko gostoto.

Tako je bila razvita metoda za izdelavo številnih medsebojno povezanih tranzistorjev v kompaktnem območju. Integrirano vezje je omogočilo izdelavo velikega števila tranzistorjev v enem samem kalupu ali "čipu", ki temelji na polprevodnikih.

Standardizacija se je začela na fazi tranzistorjev '.

V kolikor je mikroelektronska tehnologija napredovala, bi bilo mogoče v integrirana vezja namestiti večje število tranzistorjev in tako zmanjšati število integriranih vezij, potrebnih za dokončanje CPU -ja.

Integrirani vezji so povečali število tranzistorjev na stotine in nato na tisoče. Do leta 1968 se je količina integriranih vezij, potrebnih za izdelavo celotnega CPU -ja, zmanjšala na 24, od katerih je vsaka približno 1.000 MOS tranzistorjev.

Mikroprocesor

Pred prihodom sedanjega mikroprocesorja so računalniki uporabljali vse manj majhna integrirana vezja, ki so bila raztresena po celotni plošči tokokroga.

CPU, kot je trenutno znan, je Intel prvič razvil leta 1971, tako da bo deloval v strukturi osebnih računalnikov.

Ta prvi mikroprocesor je bil 4 -bitni procesor, imenovan Intel 4004. Naknadno so ga nadomestili z novejšimi modeli z 8 -bitnimi arhitekturami, 16 bitom, 32 bitom in 64 bitmi.

Mikroprocesor je integriran vezje, narejen iz silicijevega polprevodniškega materiala, z milijoni električnih komponent v njegovem prostoru.

Končno je postal osrednji procesor računalnikov četrte generacije v osemdesetih in poznejših desetletjih.

Sodobni mikroprocesorji se pojavljajo na elektronskih napravah, ki segajo od avtomobilov do mobilnih telefonov in celo igrač.

Fantje

Prej so računalniški procesorji uporabljali številke, kot je identifikacija, s čimer so pomagali prepoznati najhitrejše procesorje. Na primer, procesor Intel 80386 (386) je bil hitrejši od procesorja 80286 (286).

Potem ko je na trg vstopil procesor Intel Pentium, ki bi ga morali poklicati 80586, so drugi procesorji začeli nositi imena, kot sta Celeron in Athlon.

Trenutno poleg raznolikih imen procesorjev obstajajo različne zmogljivosti, hitrosti in arhitekture (32 bitov in 64 bitov).

Vam lahko služi: etično vedenje tehnologa

Več jeder obdelave

Kljub naraščajočim omejitvam velikosti čipov, želja po več moči novih procesorjev še naprej motivira proizvajalce.

Ena od teh inovacij je bila uvedba multinukovega procesorja, edinstvenega mikroprocesorskega čipa, ki je sposoben imeti večnamenski procesor. Leta 2005 sta Intel in AMD lansirala prototipe čipov z več jedrnimi dizajni.

Intel's Pentium D je bil dvojni procesor v primerjavi z AMD dvojni Athlon X2 procesor, čip za strežnike z visokimi enci.

Vendar je bil to le začetek revolucionarnih trendov v mikroprocesorskih čistih. V naslednjih letih so se večnamenski procesorji razvili iz dvojednih čipov, kot je Intel Core 2 Du.

Na splošno večnamenski procesorji ponujajo več kot osnove enojnega procesorja in so sposobni opravljati več in večprocesijskih nalog, tudi v posameznih aplikacijah.

Obdelava mobilnih naprav

Medtem ko so tradicionalni mikroprocesorji osebnih in superračunalniških računalnikov doživeli monumentalno evolucijo, se sektor mobilnih računalništva hitro širi in se sooča z lastnimi izzivi.

Proizvajalci mikroprocesorjev vključujejo vse vrste značilnosti za izboljšanje individualnih izkušenj.

Ravnotežje med hitrejšo hitrostjo in nadzorom toplote ostane glavobol, ne pozabi na vpliv na mobilne baterije teh hitrejših procesorjev.

Enota za obdelavo grafike (GPU)

Grafični procesor proizvaja tudi matematične izračune, le tokrat s prednostjo slik, videoposnetkov in drugih vrst grafike.

Te naloge je predhodno upravljal mikroprocesor, ko pa so bile aplikacije CAD intenzivne v grafiki pogoste, se je pojavila potreba po namenski strojni opremi za obdelavo, ki je sposobna obravnavati takšne naloge, ne da bi to vplivalo na splošno delovanje računalnika.

Tipični GPU prihaja na tri različne načine. Običajno je povezan ločeno z matično ploščo. Integriran je s CPU -jem ali je kot dodaten čip ločen v matični plošči. GPU je na voljo za namizne računalnike, prenosnike in tudi mobilne.

Intel in Nvidia sta sklopi čipov vodilne grafike na trgu, slednja je najprimernejša možnost za glavno grafično obdelavo.

Primeri

- Centralna procesna enota (CPU)

Najpomembnejša naprava za obdelavo računalniškega sistema. Imenuje se tudi mikroprocesor.

To je notranji računalniški čip, ki obdeluje vse operacije, ki jih prejme iz naprav in aplikacij, ki se izvajajo v računalniku.

Intel 8080

Predstavljen leta 1974, je imel 8 -bitno arhitekturo, 6.000 tranzistorjev, hitrost 2MHz, dostop do pomnilnika 64KB in 10 -krat večji donos 8008.

Intel 8086

Predstavljen leta 1978. Uporabila 16 -bitno arhitekturo. Bilo je 29.000 tranzistorjev, ki tečejo s hitrostjo med 5MHz do 10MHz. Lahko bi imel dostop do 1 megabajta pomnilnika.

Intel 80286

Začela se je leta 1982. Bilo je 134.000 tranzistorjev, ki tečejo s hitrostjo 4MHz do 12MHz. Prvi procesor, združljiv s prejšnjimi procesorji.

Pentium

Uvedel Intel leta 1993. Uporabljajo jih lahko s hitrostmi od 60MHz do 300MHz. Ko je bil izdan, je imel skoraj dva milijona tranzistorjev več kot 80486DX procesor s 64 -bitnim podatkovnim vodilom.

Vam lahko služi: Alu (logična aritmetična enota): Operacije in arhitektura

Jedrna duet

Prvi dvojni procesor, razvit za mobilne računalnike, uveden leta 2006. To je bil tudi prvi Intel procesor, ki se uporablja v Apple Computers.

Intel Core i7

Gre za serijo CPU -ja, ki zajema 8 generacij Intelovih čipov. Ima 4 ali 6 jeder, s hitrostmi med 2,6 in 3,7 GHz. Uveden je bil leta 2008.

- Matična plošča

Imenovana tudi matična plošča. Je največja plošča znotraj računalnika. Hiši CPU, spomin, avtobuse in vse druge elemente.

Dodelite energijo in zagotovite obliko komunikacije, tako da vsi elementi strojne opreme komunicirajo med seboj.

- Next

Skupina integriranih vezij, ki sodelujejo, vzdrževanje in nadzor celotnega računalniškega sistema. Tako obravnava tok podatkov po celotnem sistemu.

- Uro

Služi za vse računalniške izračune. Okrepi, da lahko vsa vezja znotraj računalnika deluje hkratno.

- Razširitvena reža

Zócalo, ki se nahaja na matični plošči. Služi za povezovanje ekspanzijske kartice in tako zagotavlja dopolnilne funkcije z računalnikom, kot so video, zvok, shranjevanje itd.

- Podatkovni avtobus

Kabelski komplet, ki uporablja CPU za prenos informacij med vsemi elementi računalniškega sistema.

- Nagovori avtobus

Nabor prevodnih kablov, ki nosijo samo naslove. Informacije tečejo iz mikroprocesorja v pomnilnik ali vhodne/izhodne naprave.

- Kontrolni avtobus

Prenaša signale, ki poročajo o statusu različnih naprav. Običajno ima kontrolni avtobus samo en naslov.

- Grafične kartice

Ekspanzijska kartica, vnesena na matično ploščo računalnika. Ukvarja se s slikovno in video obdelavo. Uporablja se za ustvarjanje slike na zaslonu.

- Enota za obdelavo grafike (GPU)

Elektronsko vezje, ki je namenjeno ravnanju pomnilnika za pospešitev ustvarjanja slik, namenjenih oddajanju v vizualizacijski napravi.

Razlika med GPU in grafično kartico je podobna razlika med CPU in matično ploščo.

- Kartica omrežnega vmesnika (NIC)

Razširitvena kartica, ki se uporablja za povezavo z katero koli omrežje ali celo z internetom, z uporabo kabla s priključkom RJ-45.

Te kartice lahko medsebojno komunicirajo z omrežnim stikalom ali če so neposredno povezane.

- Brezžična kartica

Skoraj vsi sodobni računalniki imajo vmesnik za povezavo z brezžičnim omrežjem (WiFi), ki je integriran neposredno v matično ploščo.

- Zvočna kartica

Razširitvena kartica služi za reprodukcijo katere koli vrste zvoka v računalniku, ki jo je mogoče zaznati z visokimi zvočniki.

V računalniku, bodisi v ekspanzijski reži bodisi integriran v matično ploščo.

- Množični krmilnik za shranjevanje

Obdeluje shranjevanje in obnovitev podatkov, ki so trajno shranjeni na trdem disku ali podobni napravi. Ima svoj specializiran CPU za izvajanje teh operacij.

Reference

1. Računalniško upanje (2018). Naprava za obdelavo. Vzet iz: računalniškihop.com.
2. AM7S (2019). Kaj so naprave za računalniško obdelavo? Vzeto od: AM7S.com.
3. Salomon (2018). Vrste računalniške strojne opreme - naprave za obdelavo. Zig ga poveže. Vzet od: ciglinkit.com.
4. Strani vozlišča (2019). Naprave za obdelavo podatkov. Vzeto iz: Hubpages.com.
5. Wikipedia, brezplačna enciklopedija (2019). Centralna procesna enota. Vzeto od: v.Wikipedija.org.
6. Računalniško upanje (2019). CPU. Vzet iz: računalniškihop.com.
7. Margaret Rouse (2019).Procesor (CPU). TechTarget. Vzet od: kaj.TechTarget.com.