Kaip veikia CPU?

Centrinis procesorius (CPU) arba procesorius yra komponentas, veikiantis kaip kompiuterinės sistemos smegenys. Tačiau užuot galvojęs, jis perkelia duomenis sistemoje kompiuterių programuotojų nustatytais būdais. CPU iš esmės atlieka tris pagrindines funkcijas. Jis priima įvestį, apdoroja duomenis ir pateikia išvestį. Jie yra labai svarbūs bet kurios kompiuterinės sistemos veikimui.

Įvestis yra procesas, kurio metu išoriniai duomenys įvedami į kompiuterį. Jį daugiausia teikia įprasti įvesties įrenginiai, pvz., klaviatūra, pelė, skaitytuvas ar modemas. Kai kompiuteris analizuoja įvestį, šie duomenys apdorojami ir konvertuojami į išvestį.

Išvestis yra galutinis apdorotų duomenų įvedimo į kompiuterinę sistemą rezultatas. Tai reiškia procesą, kurio metu CPU siunčia duomenis į įdiegtus įrenginius, tokius kaip monitorius, spausdintuvas ar net veikianti kompiuterio programa. Išvesties duomenys gali būti saugomi laikinai arba visam laikui, o tai reiškia, kad kompiuteris turi turėti galimybę šiuos duomenis saugoti, kol atliekamas apdorojimas. Čia atsiranda atmintis.

Kompiuteris saugo duomenis atmintyje ir nuskaito reikalingus duomenis iš tik skaitymo atminties (ROM) arba laisvosios prieigos atminties (RAM). ROM yra nuolatinė atmintis, kuri išsaugo duomenis net ir išjungus sistemą. RAM yra laikina atmintis, todėl visi joje saugomi duomenys bus ištrinti, kai sistema išjungiama. CPU naudoja RAM, kad saugotų ir gautų duomenis pagal poreikį. Pavyzdžiui, instrukcijos, reikalingos programai paleisti, būtų saugomos ir gaunamos iš RAM.

Talpykla taip pat vaidina svarbų vaidmenį veikiant CPU. Talpykla yra nedidelis didelės spartos atminties kiekis, kuriame saugomi duomenys. Kai kurie procesoriai turi talpyklą, kurios statinė RAM (SRAM) talpa skiriasi. SRAM yra daug greitesnė nei dinaminė RAM (DRAM), kuri skirta pagrindinei kompiuterio atminčiai. Bendras talpyklos tikslas – padidinti duomenų apdorojimo greitį.
CPU pateiktus duomenų užklausas apdoroja talpyklos valdiklis. Tai gali būti integruota į pagrindinę plokštę arba patį procesorių. Kadangi talpykla yra vidinis komponentas, ją galima pasiekti tiesiogiai ir taip išlaikyti procesoriaus greitį. Be šio komponento kompiuteris veiktų žymiai lėčiau, nes procesorius būtų priverstas laukti, kol iš pagrindinės sistemos atminties bus išsiųsti duomenys.
CPU yra ne tik svarbus, bet ir esminis elementas. Be jo sistema apskritai negalėtų veikti. Šis svarbus komponentas taip pat lemia bendrą bet kurios kompiuterio sistemos našumą.