Behandle enheter Evolusjon, typer, eksempler

De Behandle enheter Datamaskin dette er enheter som utfører en viktig rolle i prosessoperasjonen til en datamaskin. De brukes til å behandle dataene, etter instruksjonene fra et program.

Behandlingen er den viktigste funksjonen til datamaskinen, fordi transformasjonen av data til nyttig informasjon utføres i denne fasen til nyttig informasjon ved bruk av mange datamaskinbehandlingsenheter.

Kilde: Pixabay.com

Hovedfunksjonen med behandlingsenheter er å ha ansvaret for å skaffe veltalende informasjon fra dataene som blir transformert ved hjelp av flere av disse enhetene.

Lyd- og videobehandling består i rengjøring av dataene på en slik måte at de er mer behagelige for øret og for utsikten, og får dem til å se mer realistiske.

Det er grunnen til at du kan se bedre med noen skjermkort enn med andre, fordi skjermkortet behandler dataene for å forbedre realismen. Det samme skjer med lydkort og lydkvalitet.

[TOC]

Prosessor

Hver gang en datamaskin får informasjon fra en inndataenhet, for eksempel tastaturet, må denne informasjonen reise en mellomvei før du kan tildele den til en utdataenhet, for eksempel skjermen.

En prosesseringsenhet blir hvilken som helst enhet eller instrument på datamaskinen som er ansvarlig for å håndtere denne mellomreisen. De betjener funksjoner, utfører forskjellige beregninger og kontrollerer også andre maskinvareenheter.

Behandle enheter klager mellom forskjellige typer data, i tillegg til å manipulere og utføre oppgaver med data.

Vanligvis tilsvarer begrepet CPU en prosessor, og nærmere bestemt den.

Prosessoren jobber i nær koordinering med hovedminnet og perifere lagringsenheter.

Det kan være andre systemer og periferiutstyr som fungerer for å samle inn, lagre og spre dataene, men behandlingsoppgaver er typisk for prosessoren.

Evolusjon fra førstnevnte til i dag

Det første stadiet

De første datamaskinene, for eksempel ENIAC, måtte fysisk ledninger hver gang en annen oppgave ble utført.

I 1945 distribuerte matematikeren von Neumann skissen til en datamaskin med lagret program, kalt Edvac, som endelig skulle slutte i 1949.

De første enhetene som kunne kalles riktig som CPU kom med ankomsten av denne datamaskinen med et lagret program.

Programmene som ble opprettet for EDVAC, ble lagret i hovedminnet til datamaskinen, i stedet for å måtte etablere dem gjennom ledningsdata.

Derfor kan programmet utført av EDVAC utveksles med en enkel endring i minneinnholdet.

De første CPU -ene var unike design som ble brukt i en bestemt datamaskin. Deretter tillot denne metoden for å designe CPU -ene individuelt for en bestemt applikasjon flere oppgaver -prosessorer i store mengder i store mengder.

Reléer og vakuumrør

De ble ofte brukt som bytteenheter. En datamaskin trengte tusenvis av disse enhetene. Tube -datamaskiner som Edvac hadde i gjennomsnitt skade hver åttende time.

Til slutt ble de rørbaserte CPU -ene uunnværlige fordi fordelene de ga for å ha en betydelig hastighet overskredet problemet med påliteligheten.

Disse innledende synkrone CPU -ene jobbet med en liten klokkehastighet hvis de blir konfrontert med nåværende mikroelektroniske design, i stor grad på grunn av den lave hastigheten på koblingselementene som ble brukt i deres produksjon.

Kan tjene deg: spiralmodell: historie, egenskaper, stadier, eksempel

Transistorer

I løpet av 1950- og 1960 -årene hadde CPU ikke lenger produsert, og tok like store koblingsenheter og at de mislyktes så mye, i tillegg til sprø, som stafettene og vakuumrørene.

I den grad forskjellige teknologier gjorde det mulig at mindre og pålitelige elektroniske enheter kunne produseres. Den første forbedringen av denne typen ble oppnådd ved ankomsten av transistoren.

Med dette fremskrittet kan CPUer lages med større kompleksitet og at de ville mislykkes mye mindre i en eller flere kretsplater. Datamaskiner som var basert på transistorer tilbød en serie forbedringer av de forrige.

I tillegg til å tilby lavere elektrisk forbruk og være mye mer pålitelige, gjorde transistorer det mulig for prosessorer å jobbe raskere, takket være byttetid så lavt at den hadde en transistor med hensyn til et vakuumrør.

Integrerte kretser

Transistor MOS ble oppfunnet av Bell Labs i 1959. Det har høy skalerbarhet, i tillegg til å bruke mye mindre strøm og være mye mer kondensert enn bipolare unionstransistorer. Dette tillot å bygge integrerte kretser med høy tetthet.

Dermed ble en metode utviklet for å produsere mange sammenkoblede transistorer i et kompakt område. Den integrerte kretsen tillot et stort antall transistorer å bli produsert i en enkelt form eller "chip" basert på halvledere.

Standardiseringen begynte på scenen av transistorene '.

I den grad mikroelektronisk teknologi utviklet seg, kunne et større antall transistorer plasseres i integrerte kretsløp, og dermed redusere antall integrerte kretsløp som kreves for å fullføre en CPU.

Integrerte kretsløp økte antall transistorer til hundrevis og deretter til tusenvis. I 1968 hadde mengden integrerte kretsløp som er nødvendige for å bygge en komplett CPU blitt redusert til 24, hver inneholdt omtrent 1.000 MOS -transistorer.

Mikroprosessor

Før ankomsten av den nåværende mikroprosessoren, brukte datamaskiner stadig mer integrerte kretsløp som var spredt over kretsen.

CPU -en som den for øyeblikket er kjent, ble utviklet for første gang i 1971 av Intel, slik at den skulle fungere innenfor strukturen til personlige datamaskiner.

Denne første mikroprosessoren var 4 -bit -prosessoren kalt Intel 4004. Den er senere erstattet av nyere design med 8 -bit arkitekturer, 16 biter, 32 biter og 64 biter.

Mikroprosessoren er en integrert kretsbrikke laget av silisium halvledermateriale, med millioner av elektriske komponenter i dets rom.

Til slutt ble det den sentrale prosessoren til fjerde generasjons datamaskiner på 1980 -tallet og senere tiår.

Moderne mikroprosessorer vises på elektroniske enheter som spenner fra biler til mobiltelefoner, og til og med leker.

Folkens

Tidligere brukte datamaskinprosessorer tall som identifikasjon, og hjalp dermed til å identifisere de raskeste prosessorene. For eksempel var Intel 80386 (386) prosessor raskere enn prosessor 80286 (286).

Etter at Intel Pentium -prosessoren kom inn i markedet, som burde vært kalt 80586, begynte de andre prosessorene å bære navn som Celeron og Athlon.

For øyeblikket, bortsett fra de varierte navnene på prosessorer, er det forskjellige kapasiteter, hastigheter og arkitekturer (32 biter og 64 biter).

Kan tjene deg: teknologens etisk oppførsel

Flere kjernebehandlingsenheter

Til tross for de økende begrensningene i brikkestørrelse, fortsetter ønsket om å produsere mer kraft av nye prosessorer å motivere produsenter.

En av disse nyvinningene var introduksjonen av Multinuk -prosessoren, en unik mikroprosessorbrikke som var i stand til å ha en multi -core -prosessor. I 2005 lanserte Intel og AMD chips -prototyper med flere kjernedesign.

Intels Pentium D var en dobbel -core -prosessor sammenlignet med AMD Dual Athlon X2 -prosessor, en brikke for høye -end -servere.

Imidlertid var dette bare begynnelsen på revolusjonerende trender i mikroprosessorbrikker. I de påfølgende årene utviklet multinuk-prosessorer seg fra dobbeltkjerneflis, for eksempel Intel Core 2 DU.

Generelt tilbyr multinuk -prosessorer mer enn det grunnleggende om en enkelt -core -prosessor og er i stand til å utføre flere og multiprosesseringsoppgaver, selv innenfor individuelle applikasjoner.

Behandle mobile enheter

Mens tradisjonelle mikroprosessorer av både personlige og superdatamaskiner har opplevd monumental evolusjon, utvides den mobile datavitenskapelige sektoren raskt og står overfor sine egne utfordringer.

Mikroprosessorprodusenter integrerer alle slags egenskaper for å forbedre individuell opplevelse.

Balansen mellom å ha en raskere hastighet og varmekontroll forblir hodepine, og glemmer ikke effekten på mobile batterier av disse raskere prosessorene.

Graphics Processing Unit (GPU)

Grafikkprosessoren produserer også matematiske beregninger, bare denne gangen, med preferanse for bilder, videoer og andre typer grafikk.

Disse oppgavene ble tidligere administrert av mikroprosessoren, men da CAD -applikasjonene var intense i grafikk var vanlige, oppsto behovet for en dedikert prosesseringsmaskinvare, i stand til å håndtere slike oppgaver uten å påvirke den generelle ytelsen til datamaskinen.

Den typiske GPU kommer på tre forskjellige måter. Det er vanligvis koblet separat til hovedkortet. Den er integrert med CPU eller kommer som en ekstra brikke separat i hovedkortet. GPU er tilgjengelig for stasjonære datamaskiner, bærbare datamaskiner og også mobil.

Intel og Nvidia er settene med brikker av ledende grafikk i markedet, og sistnevnte er det foretrukne alternativet for den viktigste grafikkbehandlingen.

Eksempler

- Central Processing Unit (CPU)

Viktigste prosesseringsenhet i datasystemet. Det kalles også mikroprosessor.

Det er en intern datamaskinbrikke som behandler alle operasjoner den mottar fra enhetene og applikasjonene som blir utført på datamaskinen.

Intel 8080

Han ble presentert i 1974 og hadde en 8 -bit arkitektur, 6.000 transistorer, 2MHz hastighet, 64 kb minnetilgang og 10 ganger utbyttet av 8008.

Intel 8086

Introdusert i 1978. Brukte en 16 -bit arkitektur. Det var 29.000 transistorer, som løper i hastigheter mellom 5MHz til 10MHz. Jeg kunne ha tilgang til 1 megabyte minne.

Intel 80286

Den ble lansert i 1982. Det var 134.000 transistorer, som kjører med 4MHz klokkehastighet til 12MHz. Første prosessor kompatibel med tidligere prosessorer.

Pentium

Introdusert av Intel i 1993. De kan brukes med hastigheter fra 60MHz til 300MHz. Da den ble utgitt, hadde den nesten to millioner transistorer mer enn 80486DX -prosessoren, med en 64 -bit databuss.

Kan tjene deg: ALU (logisk aritmetisk enhet): drift og arkitektur

Kjerneduo

First Dual Core Processor utviklet for mobile datamaskiner, introdusert i 2006. Det var også den første Intel -prosessoren som ble brukt på Apple -datamaskiner.

Intel Core i7

Det er en serie CPU som dekker 8 generasjoner Intel -brikker. Den har 4 eller 6 kjerner, med hastigheter mellom 2,6 og 3,7 GHz. Det ble introdusert i 2008.

- Hovedkort

Også utpekt hovedkort. Det er den største platen inne i datamaskinen. Hus CPU, minne, busser og alle andre elementer.

Tilordne energi og gi en form for kommunikasjon slik at alle maskinvareelementer kommuniserer med hverandre.

- Chip

Gruppe av integrerte kretsløp som fungerer sammen, vedlikeholder og kontrollerer hele datasystemet. Dermed håndterer dataflyten i hele systemet.

- Klokke

Det tjener til å følge alle datamaskinberegninger. Forsterker at alle kretser inne i datamaskinen kan fungere på en samtidig måte.

- Utvidelsesplass

Zócalo ligger på hovedkortet. Det tjener til å koble et utvidelseskort, og gir dermed komplementære funksjoner til en datamaskin, for eksempel video, lyd, lagring, etc.

- Data buss

Kabelsett som bruker CPU for å overføre informasjon mellom alle elementene i et datasystem.

- Adresserer buss

Sett med ledende kabler som bare har adresser. Informasjonen flyter fra mikroprosessoren til minnet eller inngangs-/utgangsenhetene.

- Kontrollbuss

Transporterer signalene som rapporterer statusen til de forskjellige enhetene. Normalt har kontrollbussen bare en adresse.

- Grafikkort

Ekspansjonskort som er lagt inn i hovedkortet til en datamaskin. Den omhandler bilde- og videobehandling. Det brukes til å lage et bilde på en skjerm.

- Graphics Processing Unit (GPU)

Elektronisk krets som er dedikert til å håndtere minne for å fremskynde opprettelsen av bilder som er rettet mot kringkasting i en visualiseringsenhet.

Forskjellen mellom et GPU og et grafikkort er lik forskjellen mellom en CPU og et hovedkort.

- Network Interface Card (NIC)

Ekspansjonskort som brukes til å koble til et hvilket som helst nettverk, eller til og med til Internett, ved hjelp av en kabel med en RJ-45-kontakt.

Disse kortene kan kommunisere med hverandre ved hjelp av en nettverksbryter, eller hvis de er direkte tilkoblet.

- Trådløst kort

Nesten alle moderne datamaskiner har et grensesnitt for å koble til et trådløst nettverk (WiFi), som er integrert direkte i hovedkortet.

- Lydkort

Ekspansjonskort tjener til å reprodusere enhver form for lyd på en datamaskin, som kan oppfattes gjennom høye høyttalere.

Inkludert på datamaskinen, enten i et utvidelsesplass eller integrert i hovedkortet.

- Masselagringskontroller

Håndterer lagring og gjenoppretting av dataene som er permanent lagret på en harddisk eller lignende enhet. Har sin egen spesialiserte CPU for å utføre disse operasjonene.

Referanser

1. Computer Hope (2018). Behandlingsenhet. Hentet fra: computerhope.com.
2. AM7S (2019). Hva er datamaskinbehandlingsenheter? Hentet fra: am7s.com.
3. Solomon (2018). Typer datamaskinvare - Behandle enheter. Zig Link det. Hentet fra: ziglinkit.com.
4. Hub Pages (2019). Databehandlingsenheter. Hentet fra: hubpages.com.
5. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2019). Sentralenhet. Hentet fra: i.Wikipedia.org.
6. Computer Hope (2019). prosessor. Hentet fra: computerhope.com.
7. Margaret Rouse (2019).Prosessor (CPU). TechTarget. Hentet fra: hva.TechTarget.com.