Protsessorid

Protsessorid
Protsessor(CPU (Central Processing Unit)) – Protsessor kujutab endast loogikaskeemi, mis interpreteerib ja täidab käske ning koosneb vähemalt käsuseadmest ja aritmeetika-loogikaseadmest. Enamasti mõeldakse protsessori all arvuti keskprotsessorit. Personaalarvutites ja digijuhtimisega seadmetes kasutatavaid protsessoreid nimetatakse protsessorikiipide väikeste mõõtmete tõttu sageli mikroprotsessoriteks.
Taktsagedus (clock speed) – Arvuti taktsagedus näitab taktgeneraatori poolt genereeritavat impulsside arvu sekundis ja määrab ära protsessori töökiiruse. Taktsagedust mõõdetakse harilikult megahertsides (MHz, miljon impulssi sekundis) või gigahertsides (GHz, miljard impulssi sekundis). Tänapäeva personaalarvutite taktsagedused ulatuvad mõne gigahertsini.
Andmesiin (data bus) – Andmete teisalduseks ette nähtud siin (ühendused keskprotsessori, mälu ja välisseademte vahel. Peale andmesiini on olemas veel aadressisiin ja juhtsignaalid.
Andmesiini laius ja taktsagedus määravad ära andmeedastuskiiruse (edastatavate baitide arvu sekundis), mis on üks tähtsamaid arvuti võimsust mõjutavaid tegureid. Enamik kaasaegseid protsessoreid kasutab 32-bitist andmesiini, s.t. ühekorraga saab edastada 32 andmebitti. Mõnel protsessoril on olemas sisemine andmesiin, mis on välimisest siinist laiem, et teha välimised ühendused odavamaks ja samal ajal säilitada laiema siini eeliseid (suurem andmetöötlusvõimsus)
Aadressisiin(address bus) – Protsessori ja mälu vaheline siin aadresside edastuseks, kui protsessor tahab mällu kirjutada või sealt lugeda. Aadressisiiini bittide arv määrab ära mälu maksimaalse suuruse, mille poole protsessor saab pöörduda.
Register – Spetsiaalne eriti kiire mälupiirkond keskprotsessoris. Enne töötlemist peavad kõik andmed olema üle viidud registrisse. Näiteks kui on vaja korrutada kaks arvu, siis peavad need mõlemad asuma registrites ja tehte tulemus läheb samuti registrisse. Registris võib olla ka ainult admeid sisaldava mälupesa aadress, mitte andmed ise.
See, kui palju registreid keskprotsessor sisaldab ja kui suured need on (mitu bitti) määrab ära keskprotsessori jõudluse ja töökiiruse. Näiteks 32-bitine keskprotsessor on selline protsessor, mille iga register on 32 bitti lai. Seega võib iga käsuga töödelda 32 bitti andmeid
Esimese taseme vahemälu(L1 (level 1) cache) – Kiireim, tänapäevale harilikult protsessori kiibil paiknev vahemälu. Kui arvuti protsessor leiab järgmise operatsiooni jaoks vajalikud andmed vahemälust, siis säästab see aega võrreldes sellega, kui nende andmete otsimiseks tuleks pöörduda muutmälu (RAM) poole. Näit. Intel MMX mikroprotsessoril on L1 vahemälu suuruseks 32 KB.
Teise taseme vahemälu(L2 (level 2) cache) – Harilikult emaplaadil või protsessoriplaadil asuv eraldi kiip, mille poole pöördumine on kiirem kui pöördumine suure muutmälu (RAM) poole. Levinuim L2 vahemälu suurus on 1024 KB (ehk 1 MB).
MIPS (Million Instruction Per Second) ehk megakäsku sekundis – Arvutiprotsessori töökiiruse mõõtühik, mis on paraku kasutatav ainult ühe ja sama käsustikuga protessorite võrdlemisel. Nimelt vajavad erineva käsustikuga protsessorid ühe ja sama töö tegemiseks erinevat arvu käske
ALU (Arithmetic and Logic Unit ) ehk aritmeetika-loogikaplokk – Kõiki aritmeetilisi arvutusi (liitmine, lahutamine, korrutamine, jagamine), samuti loogikaoperatsioone (võrdlusi) sooritav protsessori osa.
Mälu
RAM (Random-Access Memory) ehk muutmälu, suvapöördusmälu – Arvuti keskne mäluseade, kuhu saab andmeid kirjutada ja kust saab neid lugeda. Suvapöördus (random access) tähendab seda, et igal mälupesal on oma aadress ning nii lugemiseks kui kirjutamiseks on võimalik pöörduda suvalise aadressi poole. Enamik muutmälusid pole säilmälud, s.t. toite väljalülitamisel mälus olevad andmed hävivad.
ROM (Read-Only Memory) ehk püsimälu – Mälukiip, kuhu salvestatud käsud ja andmed säilivad alaliselt. Need salvestatakse sinna kiibi valmistamisel ja neid ei saa muuta. Püsimälusid kasutatakse personaalarvutite juhtprogrammide (näit. BIOS), välisseadmete kontrollerite jms talletamiseks. Neid leidub ka printerites, videomängudes jt süsteemides.
Kui arvuteid kasutatakse mobiilseadmetes, majapidamismasinates, autodes vms seadmetes, salvestatakse nende programmid üldiselt püsimäludesse või muudesse säilivmäludesse nagu näit. PROM või EPROM.
PROM (Programmable Read-Only Memory) ehk programmeeritav püsimälu –
Programmeeritav püsimälu on selline püsimälu (ROM), mille sisu kasutaja saab ise muuta. Selleks kasutatakse spetsiaalset seadet, mida nimetatakse püsimälu programmaatoriks (PROM programmer). Programmaator saadab vajalikest mäluelementidest läbi elektriimpulsi, mis tegelikult põletab need läbi. Seepärast nimetatakse taolist tegevust püsimälu põletamiseks. Kuna põletamine on pöördumatu protsess ja seda saab teha ainult üks kord, siis ei tohi siin vigu lubada. Seepärast on kasutaja poolt programmeeritavate püsimäludena harilikult kasutusel EPROM- või EEPROM-tüüpi püsimälud
Flash memory ehk välkmälu, poolpüsimälu –Liik püsimälusid, võimaldab korduvkirjutust ja säilitab informatsiooni ka siis, kui toide on välja lülitatud. Kujutab endast väikest trükkplaati, millele on monteeritud suure mahuga mälukiip. Nimetatakse ka välk-muutmäluks (flash RAM) või välk-püsimäluks (flash ROM) ning kasutatakse peamiselt pihuarvutites, sülearvutites, digitaalkaamerates jne.
Välkmälukiibid on personaalarvutites välja tõrjunud BIOS püsimälud, nii et BIOS’i on nüüd võimalik värskendada kohapeal ega ole enam vaja mälukiipi välja vahetada. Välkmälude eluiga on 100 - 300 tuhat kirjutamistsüklit.
DRAM (Dynamic Random Access Memory) ehk dünaamiline muutmälu, dünaamiline suvapöördumisega mälu – Pooljuhtmälu, kus toimub salvestatud andmete pidev regenereerimine (SRAM ehk staatilise muutmälu puhul pole seda vaja).
SRAM (Static Random Access Memory) ehk staatiline muutmälu – RAM, mis ei vaja pidevat andmete värskendamist, kuid pole siiski püsimälu, st andmed hävivad toite väljalülitamisel
Virtuaalmälu(virtual memory) – Mõned opsüsteemid (näit. MS Windows) kasutavad virtuaalmälu. See on kujutletav mälupiirkond, millest osa paikneb muutmälus ja osa kõvakettal. Virtuaalmälul on oma mäluaadresside süsteem ning programmid kasutavad reaalsete mäluaadresside asemel neid virtuaalseid aadresse käskude ja andmete salvestamiseks. Kui programmi tegelikult täidetakse, siis muudetakse virtuaalsed aadressid reaalseteks mäluaadressideks.
|