Шта је ЦПУ? ЦПУ или централна процесорска јединица^{(Central Processing Unit)} је мозак рачунара који кружи бројеве. Све што рачунар ради, од играња видео игрица^{(video games)} до помоћи у писању есеја, рашчлањено је на сет математичких упутстава. ЦПУ^(CPU) узима те инструкције и извршава их  .

Детаљи о томе како то ради су, наравно, много^{(much )} компликованији од тог једноставног објашњења. Најважнија ствар коју треба да знате је да је ЦПУ^(CPU) главни математички мотор рачунара.

(Изузетно) кратка историја ЦПУ-а^{(The (Extremely) Short History Of CPUs)}

Историја рачунарства је дуга и сложена. Такође сеже даље у историју од дигиталне технологије, електронике или чак електричне енергије. Абакус је врста процесора. Као и механички калкулатори. Велика разлика је у томе што ове машине могу да ураде само један или неколико математичких задатака. Они нису процесори опште намене^{(general purpose)} , за шта је пример савремених процесора^(CPU) .

Оно што ЦПУ^(CPU) чини уређајем за прорачун опште намене је употреба логике. Године 1903. Никола Тесла^{(Nikola Tesla)} је патентирао електрична кола позната као капије и прекидачи. Користећи ова кола, могли бисте да направите уређаје који изводе логичке операције, где бисте могли да натерате машину да делује под одређеним условима. 

Средином до касних 1940-их Вилијам Шокли^{(William Shockley)} , Џон Бардин^{(John Bardeen)} и Волтер Братејн^{(Walter Brattain)} измислили су и патентирали уређај назван транзистор, док су радили у Белл ^(Bell) Лабораториес^{(Laboratories)} . Транзистор је основни градивни блок ЦПУ-^(CPU) а . Транзистори су релативно мале рачунарске компоненте. Транзистор је толико важан проналазак да су тројица проналазача за њега добили Нобелову награду^{(Nobel Prize)} .

Крајем 1950-их, Роберт Нојс^{(Robert Noyce)} и Џек Килби^{(Jack Kilby)} отишли ​​су један огроман корак даље и створили прво функционално интегрисано коло^{(integrated circuit)} . Интегрисано коло је скуп електронских кола интегрисаних у један комад полупроводничког материјала. У већини случајева, тај материјал је силицијум. Ово људи мисле када кажу „микрочип“. 

ЦПУ^(CPU) се састоји од једног или више микрочипова. Ово је важан проналазак јер милијарде транзистора могу бити спаковане у један ЦПУ^(CPU) . Ово ствара невероватно моћне математичке машине.

Користећи проналаске логичких капија, транзистора и интегрисаних кола, цео свет је промењен. Микрочипови су данас у свему, а не само у вашем рачунару. А процесори^(CPUs) су најнапреднији микрочипови опште намене које можемо да направимо.

Како раде процесори?^{(How Do CPUs Work?)}

Цео принцип ЦПУ-^(CPU) а је заснован на бинарном коду^{(binary code)} . Људска бића имају тенденцију да представљају бројеве користећи систем који се зове база 10^{(base 10)} или децимални систем. Вредности места сваке цифре у броју расту за фактор десет. Дакле, „111“ садржи сто, десет и један.

Рачунари и њихови процесори^(CPUs) уопште не могу да разумеју базу 10. Транзистори раде на принципу да су укључени или искључени. Што значи да логичке капије које направите од њих такође могу да раде само са ова два стања. Због тога, у основи, процесори^(CPUs) раде на бинарном коду^{(binary code)} . Овај бројни систем има различите вредности места. Уместо ако су 1, 10, 100, 1000 и тако даље, вредности места су 1,2,4,8,16,32,64,128 и тако даље. 

Дакле, у бинарном систему „111“ би било 7 у децималним бројевима. Пошто саберете 1,2 и 4 заједно. Ако је било који од бројева нула, једноставно га прескочите и додате вредност места следећег 1. На овај начин можете изразити било коју децималну вредност. Само^(Just) имајте на уму да се бинарни бројеви често читају с десна на лево, тако да би вредност места „1“ била крајње десно.

Хајде да то ставимо у табелу да буде кристално јасно:

Binary Place Values	1	2	4	8	16	32	64	128	256
The decimal number 7 in binary	1	1	1	0	0	0	0	0	0

Можете ли да видите зашто се сабира у децимални број 7? Хајде да урадимо број 23:

Binary Place Values	1	2	4	8	16	32	64	128	256
The decimal number 7 in binary	1	1	1	0	1	0	0	0	0

Дакле, 111 је „7“, али „11101“ је 23 јер је вредност петог места у бинарном систему 16. Прилично^(Pretty) кул, зар не? На овај начин можете изразити било који могући број који се може записати децимално. Што значи да рачунари направљени од транзистора могу да раде и са било којим бројевима.

Како се праве процесори?

Процес производње модерних ЦПУ^(CPUs) - а је такође, као што бисте очекивали, прилично сложен. Основни процес укључује узгој великих цилиндара силицијумских кристала. Његова полупроводничка својства чине га идеалним за изградњу бинарног интегрисаног кола.

Ови велики кристали су исечени на танке облатне. Облатне се затим „допирају“ другом хемикалијом да би се фино подесила њихова својства. Нано кола се затим урезују у површину плочице помоћу светлости помоћу процеса познатог као фотолитографија^{(photolithography)} .

Дизајн и перформансе ЦПУ-а

ЦПУ-^(CPUs) ови нису сви једнаки. Први прави предак модерног ЦПУ-^(CPU) а, Интел 8086^{(Intel 8086)} , имао је око 29 000 транзистора у свом интегрисаном колу. Данас, процесор као што је Интел^(Intel) и99900К има нешто више од 1,7 милијарди^(billion) транзистора. Што су логичка кола ЦПУ-^(CPU) а гушћа , то је сложенији и већи број инструкција које може да изведе по циклусу такта. 

Сачекај^(Hang) , „циклус сата“? Да, то је друга главна компонента перформанси процесора^(CPU) . ЦПУ^(CPU) ради на одређеној фреквенцији, са сваким импулсом ЦПУ^(CPU) такта се врши циклус прорачуна. Ако узмете исти ЦПУ^(CPU) и удвостручите његову брзину, онда би (у теорији) требало да ради дупло брже. 

Тај Интел 8086^{(Intel 8086)} из 1978. радио је на 5Мхз када је лансиран. То је пет милиона тактова у секунди. Интел^(Intel) и9-9900К ? Почиње на 3,6 Гхз. То је 3600 ^{(Ghz.That 3600)}Мхз^(Mhz) , са опцијом да се ствари повећају до 5000 Мхз ^{(starts )}када^(Mhz) је то могуће.

Да бисмо додали још један проблем перформансама процесора^(CPU) , модерни процесори^(CPUs) заправо садрже више „језгара“. Свако језгро је заправо самостални ЦПУ^(CPU) . Уобичајено је да ових дана имате најмање четири таква језгра, али у последње време је уобичајено да мејнстрим рачунари имају шест или осам језгара. Професионални рачунари врхунског квалитета могу имати око 100 ЦПУ^(CPU) језгара. 

Имати више језгара значи да ЦПУ^(CPU) може паралелно да изводи више скупова инструкција. Што значи да наши рачунари могу да раде много ствари одједном без проблема. Неки ЦПУ-^(CPUs) и имају „вишенитна“ језгра. Ова језгра могу сама да обрађују два засебна задатка. У Интеловим процесорима^{(Intel CPUs)} ово је означено као „ хипертхреадинг^{(hyperthreading)} “.

Дакле, укупне перформансе ЦПУ-^(CPU) а се своде на комбинацију:

• То је укупан број транзистора и колико је напредан дизајн његових логичких кола
• Фреквенција сата^{(clock frequency)}
• Број језгара^{(number of cores)}
• Број нити

Ту је, наравно, више од ове четири главне тачке. Међутим, то су четири главна разлога за добар рад ЦПУ-^(CPU) а.

Улога ЦПУ ^(Role)-^(CPU) а у вашем рачунару^{(Your Computer)}

Последња ствар коју морамо да покријемо је који посао ЦПУ^(CPU) игра у вашем рачунару. То, на крају крајева, није једини микрочип интегрисаног кола у вашем рачунару. На пример, ГПУ-ови^(GPUs) (јединице за графичку обраду) су често чак и гушће транзистора од ЦПУ^(CPU) -а .

Потребно им је сопствено хлађење и напајање, као и меморија. То је као мали додатни рачунар! Исто се може рећи и за чипове који контролишу ваш звук, УСБ^(USB) и саобраћај на хард диску. Па зашто је ЦПУ^(CPU) посебан? Ово су главни разлози:

• Може да обради БИЛО КОЈУ^(ANY) инструкцију, ГПУ^(GPU) ради само одређене врсте обраде
• Он повезује све остале компоненте заједно, гура и повлачи податке да би ваш рачунар радио
• ЦПУ^(CPU) је у одређеној мери укључен у сав посао који се од рачунара тражи

Укратко, ЦПУ^(CPU) је најважнија компонента перформанси опште намене у вашем рачунару. Не узимајте^(Don) то здраво за готово!

What Is a CPU & What Does It Do?

What is a CPU? The CPU or Central Processing Unit is the number-crunching brain of a computer. Everything a computer does, from playing video games to helping you write an essay, is broken down into a set of mathematical instructions. The CPU takes those instructions and executes them. 

The details of how it does this is, of course, much more complicated than that simple explanation. The most important thing you need to know is that the CPU is the main mathematical engine of a computer.

The (Extremely) Short History Of CPUs

The history of computing is long and complex. It also goes further back into history than digital technology, electronics or even electricity. An abacus is a sort of processor. So are mechanical calculators. The big difference is that these machines can only do one or a few mathematical tasks. They aren’t general purpose processors, which the modern CPU is an example of.

What makes a CPU a general purpose calculation device is the use of logic. In 1903 Nikola Tesla patented electrical circuits known as gates and switches. Using these circuits, you could build devices that perform logical operations, where you could have the machine act on certain conditions. 

In the mid- to late- 1940s William Shockley, John Bardeen and Walter Brattain invented and patented a device called a transistor, while working at Bell Laboratories. The transistor is the basic building block of a CPU. Transistors are relatively tiny computer components. The transistor is such an important invention that the three inventors were awarded a Nobel Prize for it.

In the late 1950s, Robert Noyce and Jack Kilby went one massive step further and created the first working integrated circuit. An integrated circuit is a set of electronic circuits integrated into a single piece of semiconductor material. In most cases, that material is silicon. This is what people mean when they say “microchip”. 

A CPU consists of one or more microchips. This is an important invention because billions of transistors can be packed into a single CPU. This creates incredibly powerful mathematical engines.

Using the inventions of logic gates, transistors and integrated circuits, the entire world has been changed. Microchips are in everything these days, not just your computer. And CPUs are the most advanced general-purpose microchips we can make.

How Do CPUs Work?

The entire principle of a CPU is based on binary code. Human beings tend to represent numbers using a system called base 10 or the decimal system. The place values of each digit in a number go up by a factor of ten. So “111” contains one hundred, ten and one.

Computers and their CPUs can’t understand base 10 at all. Transistors work on the principle of either being on or off. Which means the logic gates you build from them can also only work with these two states. This is why, fundamentally, CPUs run on binary code. This number system has different place values. Instead if 1, 10, 100, 1000 and so on, the place values are 1,2,4,8,16,32,64,128 and so on. 

So in binary “111” would be 7 in decimal numbers Since you add 1,2, and 4 together. If any of the numbers are a zero, you simply skip it and add the place value of the next 1. This way you can express any decimal value. Just note that binary numbers are often read from right to left, so the “1” place value would be at the far right.

Let’s put it in a table to make it crystal clear:

Binary Place Values	1	2	4	8	16	32	64	128	256
The decimal number 7 in binary	1	1	1	0	0	0	0	0	0

Can you see why it adds up to the number 7 in decimal? Let’s do the number 23:

Binary Place Values	1	2	4	8	16	32	64	128	256
The decimal number 7 in binary	1	1	1	0	1	0	0	0	0

So 111 is “7”, but “11101” is 23 because the fifth place value in binary is 16. Pretty cool, right? You can express any possible number that can be written in decimal this way. Which means computers built from transistors can work with any numbers as well.

How Are CPUs Made?

The production process of modern CPUs is also, as you’d expect, pretty complex. The basic process involves growing large cylinders of silicon crystal. Its semiconductor properties make it ideal for building a binary integrated circuit.

These large crystals are sliced into thin wafers. The wafers are then “doped” with another chemical to fine tune its properties. The nano-scale circuitry is then etched into the wafer surface using light using a process known as photolithography.

CPU Design and Performance

CPUs are not all made equal. The first proper ancestor of the modern CPU, the Intel 8086, had about 29 000 transistors in its integrated circuit. Today, a processor like the Intel i99900K has just over 1.7 billion transistors. The denser the logic circuits of a CPU, the more complex and higher the number of instructions it can perform per clock cycle. 

Hang on, “clock cycle”? Yes, that’s the other major component of CPU performance. A CPU runs at a particular frequency, with each pulse of the CPU clock a cycle of calculations are done. If you take the same CPU and double it’s clock speed then (in theory) it should perform twice as fast. 

That 1978 Intel 8086 ran at 5Mhz when it was launched. That’s five million clock cycles per second. The Intel i9-9900K? It starts at 3.6 Ghz.That 3600 Mhz, with the option to ramp things up to 5000 Mhz when possible.

To add yet another wrinkle to CPU performance, modern CPUs actually contain multiple “cores”. Each core is actually an independent CPU itself. It’s typical to have at least four such cores these days, but lately the norm has been for mainstream computers to have six or eight cores. High end professional computers may have in the region of a 100 CPU cores. 

Having multiple cores means that the CPU can perform multiple sets of instructions in parallel. Which means our computers can do many things at once without issue. Some CPUs have “multithreaded” cores. These cores can themselves handle two separate tasks each. In Intel CPUs this is branded as “hyperthreading”.

So the total performance of a CPU comes down to a combination of:

• It’s total transistor count and how advanced the design of its logic circuits are
• The clock frequency
• The number of cores
• The number of threads

There is, of course, more to it than these four main points. However, those are the four main considerations for making a CPU perform well.

The Role of the CPU in Your Computer

The last thing we have to cover is what job the CPU plays in your computer. It is, after all, not the only integrated circuit microchip in your computer. For example, GPUs (graphics processing units) are often even more transistor-dense than a CPU.

They need their own cooling and power supply, as well as memory. It’s like a small extra computer! The same can be said for the chips that control your sound, USB and hard drive traffic. So why is the CPU special? These are the main reasons:

• It can process ANY instruction, a GPU only does certain types of processing
• It ties all the other components together, pushing and pulling data to make your computer work
• The CPU is involved with all work the computer is asked to do to some extent

In short, the CPU is the most important general-purpose performance component in your computer. Don’t take it for granted!

Related posts

• Зашто Нтоскрнл.Еке узрокује висок ЦПУ и како то поправити

• Зашто Всаппк узрокује велику употребу ЦПУ-а и како то поправити

• Како да поправите аудиодг.еке високу употребу ЦПУ-а у оперативном систему Виндовс 11/10

• Зашто Двм.еке узрокује велику употребу ЦПУ-а и како то поправити

• СД картица се не може прочитати? Ево како да то поправите

• Шта учинити ако мислите да је ваш рачунар или сервер заражен малвером

• Исправите заказани задатак који се не покреће за .БАТ датотеку

• Шта је грешка недоступне услуге 503 (и како је поправити)

• Шта да радите ако немате приступ Гоогле налогу

• 6 поправки када апликација Спотифи не реагује или се не отвара

• Како да поправите грешку Ерр_Цацхе_Мисс у Гоогле Цхроме-у

• Шта је ДирецтКс и зашто је важан?

• 21 ЦМД команде које би сви корисници Виндовса требали знати

• Графички управљачки програм који приказује Мицрософтов основни адаптер за екран? Како то поправити

• Да ли да купим или направим рачунар? 10 ствари које треба узети у обзир

• Дугме за штампање екрана не ради у оперативном систему Виндовс 10? Како то поправити

• Гоогле мапе не раде: 7 начина да то поправите

• Спора брзина преузимања Цхроме-а? 13 начина да се поправи

• Како да поправите грешку „Дискови су пуни“ у Пхотосхопу

• Како да поправите грешку „ИП адреса сервера није пронађена“ у Гоогле Цхроме-у