La differenza tra una CPU e un microprocessore
L'unità di elaborazione centrale (CPU) è un chip che funziona come il cervello del computer. È fatto di transistor, in effetti milioni di transistor. I microprocessori sono i circuiti che circondano la CPU. Il microprocessore è più della CPU. Contiene altri processori, ad esempio l'unità del processore grafico. Le schede audio e le schede di rete sono racchiuse in microprocessori. Quindi una CPU fa parte di un microprocessore, ma un microprocessore è più della CPU.
La CPU
La CPU ha un'unità di controllo, un'unità logica e aritmetica e registri, oltre a un piccolo bit di memoria chiamato cache. L'unità logica elabora le istruzioni un ciclo alla volta. Esegue queste istruzioni in base al programma per computer in esecuzione. In questo senso, la CPU esegue singole istruzioni; e quando combinato per eseguire un'attività, questo è un programma per computer.
L'unità aritmetica fa i calcoli. Se il programma per computer cercherà un calcolo matematico, l'unità logica invia quell'istruzione all'unità aritmetica per eseguire il compito. Al completamento dell'operazione, i risultati vengono inseriti nella cache della CPU o nuovamente nell'unità logica per ulteriori operazioni.
L'unità di controllo controlla come e in quale ordine verranno elaborate le istruzioni.
Un'ultima nota su un diverso tipo di processore, il processore vettoriale o il processore array. Questa è una CPU che opera su un set di istruzioni contenente array unidimensionali di dati chiamati vettori. In contrasto con un processore noto come processore scalare le cui istruzioni operano su singoli elementi di dati. Oggi, la maggior parte delle CPU sono scalari.
Il microprocessore
Il microprocessore è composto da milioni di transistor. Questi sono piccoli dispositivi elettronici che trasportano una carica elettrica. Hanno un interruttore di accensione e spegnimento (o cancello aperto e chiuso) che guida la corrente attraverso un percorso particolare per produrre il risultato desiderato.
I microprocessori hanno tradizionalmente tenuto la CPU. I circuiti di entrambi i dispositivi si intrecciano producendo un'operazione senza interruzioni. Il microprocessore riceve segnali elettrici dalla memoria, dai dischi rigidi esterni e interni, dalle schede di rete, dai dispositivi grafici e video e da altri dispositivi di input come un mouse o una tastiera.
Tuttavia, non tutte le correnti elettriche finiscono nella CPU. Alcuni segnali vanno a chip specializzati che hanno sostituito la CPU. I chip risiedono sui propri microprocessori ed elaborano i propri risultati. Tuttavia, la CPU funge da coordinatore in cui vengono calcolati tutti i segnali elaborati, anche da chip diversi. Queste sono le operazioni matematiche (sulla CPU) o i risultati finali visualizzati, come le operazioni di rete o video o audio. Quindi, anche se sono presenti altri chip ad alte prestazioni sui microprocessori, il risultato verrà elaborato sulla CPU.
Il microprocessore è il circuito di tenuta che si collega alla scheda madre. La scheda madre contiene tutti i diversi microprocessori, ma lavorano all'unisono per produrre quello che è noto come un computer.
Architettura della CPU
Anche con i nuovi chip sui microprocessori, la CPU è ancora l'unità di elaborazione centrale che controlla le operazioni sul computer. Questo spiega perché i produttori di CPU dedicano così tanto tempo a modificare ed estendere la potenza di elaborazione di questi chip.
Alcune delle innovazioni che ne derivano includono l'aggiunta di più CPU al microprocessore. Intel e AMD hanno entrambi microprocessori dual-core. Ciò significa che hanno due CPU sul microprocessore. Sono indipendenti l'uno dall'altro ma prendono i set di istruzioni dai programmi e li elaborano indipendentemente ma all'unisono.
I microprocessori avanzati ora hanno architetture quad-core e sei-core e oltre. Dodici e persino microprocessori CPU a 48 core sono in fase di progettazione.
Chip e microprocessori
La CPU potrebbe essere il processore più importante del computer, ma molte attività sono state rimosse da esso e assegnate ad altri chip.
Le unità del processore grafico (GPU) rimuovono le operazioni grafiche 2D o 3D dalla CPU. Sono utilizzati in personal computer, sistemi embedded, telefoni cellulari, workstation e console di gioco.
Un'unità di elaborazione di rete (NPU) è un circuito integrato progettato con un set di funzionalità mirato in modo univoco al dominio delle operazioni di rete. Le operazioni Internet e gli insiemi di funzionalità di rete rientrano nel dominio delle operazioni. Sono in genere dispositivi programmabili tramite software e hanno molte caratteristiche generiche simili alle unità di elaborazione centrali per uso generale.
Un'unità di elaborazione audio (APU) è un circuito integrato progettato per elaborare i dati audio per fornire un suono più chiaro e più robusto da generare. È memorizzato su un microprocessore su una scheda audio.
Riepilogo
La CPU è un microprocessore. Il microprocessore è un circuito integrato composto da milioni di transistor. Tuttavia, non tutti i microprocessori sono CPU. Esistono NPU, GPU e APU che rimuovono l'elaborazione di rete, grafica o audio dalla CPU. Il risultato finale è una performance della CPU più veloce. La CPU non è rallentata da operazioni che possono essere eseguite da microprocessori esterni; e poiché tutti funzionano insieme, i risultati vengono visualizzati più velocemente, in modo più affidabile e con meno interruzioni o tempi di inattività.