Njësia qendrore e përpunimit

Nga Wikipedia, enciklopedia e lirë
Shko te: navigacion, kërko
Die i një procesori Intel 80486DX2 (madhësia aktuale: 12×6.75 mm) në paketimin e vet.

Njësia qendrore e përpunimit (anglisht:Central Processing Unit) ose shkurt CPU, është pjesë e një sistemi kompjuterik i cili kryen udhëzimet e një programi kompjuterik, dhe është një element parësor në ushtrimin e funksioneve kompjuterike.Ky term ka qenë në përdorim në industrinë e kompjuterëve të paktën që prej fillimit të viteve 1960.Forma, hartimi dhe zbatimi i CPU kanë ndryshuar në mënyrë dramatike që nga shembujt më të hershme, por operacioni i tyre themelor mbetet i njëjtë.

Veprimet e tij janë të caktuara nga një program me kodin e makinës. Detyrat kryesore të tij janë operacionet aritmetike, leximi dhe shkrimi i të dhënave në regjistrin e punës (kujtesa RAM) si zbatimin e urdhëresave në Programe. Format moderne të CPU-së janë Mikroprocesorët në të cilat të gjitha integralet dhe pjesët tjera përbërës të CPU-së janë të futura në një mikrointegral (mikrochip).


Historia[redakto | redakto tekstin burimor]

Kompjutera si ENIAC duhet të rikablloheshin për të kryer detyra të veçanta, kështu që filluan të quheshin kompjutera me program të pandryshueshëm. Në përgjithësi termi CPU ishte përkufizuar si një paisje ekzekutuese programesh dhe paisjet e para që me të drejtë filluan të quheshin CPU, erdhën me shpikjen e kompjuterave të parë me program të memorizuar. Idea e këtyre kompjuterave ishte e pranishme në projektin për ENIAC-un të J. Presper Eckert-it dhe të John William Mauchly-it por fillimisht u la mënjanë për të mbaruar më shpejt paisjen. Në datën 30 qershor 1945, përpara mbarimit të ENIAC-ut, matematicieni John von Neumann paraqiti një tezë me titullin First Draft of a Report on the EDVAC (Plani i parë i raportit për EDVAC). Kjo tezë përshkruante projektin e një kompjuteri me program të memorizuar, që sipas planit do të mbarohej ne gusht të 1949-ës. EDVAC-u ishte projektuar për të kryer disa komanda të ndryshme. Këto komanda mund të kombinoheshin duke krijuar programe të dobishme për të vënë në punë ENIAC-un. Programet e shkruajtura për ENIAC-un ruheshin në memorie kompjuteri të shpejta, në vend që të specifikoheshin nga instalimet elektrike të kompjuterit. Në këtë mënyrë u tejkaluan kufizime të mëdha të ENIAC-ut, si psh. koha dhe mundimi i konsiderueshëm për të rikonfiguruar paisjen nëse duhej të kryente detyra të tjera. Me projektin e Von Neuman programi,ose software, që ENIAC-u ekzekutonte mund të ndryshohej thjesht duke ndryshuar përmbajten në memorjen e kompjuterit. Ndërsa Von Neuman njihet për projektin e kompjuterit të parë me program të memorizuar, të tjerë para tij si psh. Konrad Zuse hartuan dhe vunë në zbatim ide të ngjashme. E ashtuquajtura Arkitektura e Harvardit e paisjes Harvard Mark I, e cila mbaroi së ndërtuari para EDVAC-ut, përdorte gjithashtu programe të memorizuara por përdorte Shirita letre me vrima në vend të memorjes elektronike. Dallimi kryesor midis arkitekturës së Van Neuman-it dhe asaj të Harvardit është ky: e dyta ndan memorizimin dhe përpunimin e komandave të CPU-së dhe të dhënave (data), ndërsa e para përdor të njëjtën hapësirë në memorje për të dy (në të njëjtin vend ruhen të dhënat dhe komandat e CPU-së). Shumica e CPU-ve moderne ruan në plan të parë projektin e Von Neuman-it, por ka edhe elmente nga arkitektura e Harvardit. CPU është paisje dixhitale, dhe përdor shifra binare (1 dhe 0), kështu që duhet të jetë ndërtuar me paisje më të vogla që kalojnë nga 1 në 0 për një kohë shumë të shkurtër. Përpara shpikjes së tranzistorit, përdoreshin relé elektrike dhe Valvula termijonike (ang. Vacuum tubes). Tranzistorët kishin shumë lehtësira në krahasim me valvulat dhe reletë, të cilat ishin kryesisht mekanike në lëvizje dhe të papërshtatshme për arsye të tjera. pwned by : albanian hackers -4-

Mikroprocesorët[redakto | redakto tekstin burimor]

Futja e mikroprocesor në vitet 1970 ndikuar dukshëm në hartimin dhe zbatimin e CPUs. Që nga futja e mikroprocesor parë tregtare në dispozicion (Intel 4004) në 1970 dhe mikroprocesor e parë e përdorur gjerësisht (Intel 8080) në 1974, kjo klasë e CPU ka pothuajse tërësisht zënë të gjitha metodat e tjera qendrore të përpunimit të njësisë së zbatimit. Mainframe dhe minicomputer prodhuesit e kohës filloi të pronarit të zhvillimit të programeve të IC për të përmirësuar arkitekturave të vjetër e tyre kompjuterike, dhe udhëzimi i prodhuar në fund të vendosur microprocessors compatible që ishin kthyer nga-përputhje me hardware dhe software e tyre të vjetër. Kombinuar me ardhjen dhe suksesi eventual të madhe të kompjuterësh, që tani kudo personal, CPU term është aplikuar tani pothuajse ekskluzivisht për microprocessors. CPU Disa mund të kombinohen në një çip të përpunimit të vetme. gjeneratat e mëparshme të CPUs janë zbatuar si komponentë diskrete dhe të qarqeve të shumta të vogla të integruara (ICS), në një ose më shumë bordet e qark. Microprocessors, në anën tjetër, janë të CPU prodhuar në një numër shumë i vogël i ICS, zakonisht vetëm një. Përgjithshëm të vogla të madhësisë CPU si rezultat i po zbatohet në një vdesin vetme do të thotë kohën më të shpejtë switching për shkak të faktorëve fizik si vëllim porta ulur parazitare. Kjo ka lejuar microprocessors sinkron të kenë norma të kohës duke filluar nga dhjetra megahertz të gigahertz disa. Përveç kësaj, si aftësi për të ndërtuar jashtëzakonisht transistorëve të vogël në një IC është rritur, kompleksiteti dhe numri i transistorëve në një CPU i vetëm ka rritur në mënyrë dramatike. Kjo gjerësisht trend vërehet është përshkruar nga ligji i Moore, i cili ka provuar të jetë një parashikues mjaft të sakta e rritjes së CPU (dhe IC tjera) kompleksiteti deri më sot. Ndërsa, ndërtimi kompleksitetin madhësia,, dhe forma e përgjithshme e CPU kanë ndryshuar në mënyrë drastike gjatë viteve të gjashtëdhjetë të fundit, ajo është dukshëm që projektin kryesor dhe funksion nuk ka ndryshuar shumë në të gjitha. Pothuajse të gjithë e zakonshme sot CPU mund të jenë shumë të saktë përshkruhet si von Neumann ruajtur makinat-program. Si ligji Moore lartpërmendur vazhdon të mbajë të vërtetë, shqetësimet janë ngritur në lidhje me kufijtë e tranzitor teknologjisë qark të integruar. miniaturization ekstreme e portave elektronike është duke shkaktuar efektet e fenomeneve si electromigration dhe rrjedhje subthreshold të bëhet shumë më e rëndësishme. Këto shqetësime të reja, janë ndër faktorët që shkaktojnë shumë studiuesve për të hetuar metoda të reja të tilla si informatikë kuantike kompjuter, si dhe për zgjerimin e përdorimit të paralelizmi dhe metoda të tjera që shtrihen dobinë e modelit klasik von Neumann. Qamil kulleri

Operacioni[redakto | redakto tekstin burimor]

Projektimi dhe zbatim[redakto | redakto tekstin burimor]

Paralelizmi[redakto | redakto tekstin burimor]

Paralelizmi (ang:Pipeline) është ekzekutimi i instruksioneve nga procesori në mënyre paralele.Procesori i ekzekuton instruksionet përgjatë një intervali të caktuar kohorë, metoda paralele mundëson qe brenda këtijë intervali kohorë të njejtë të ekzekutohen disa instruksione njëkohësisht.Ku dalja e një instruksioni është hyrje për instruksionin tjetër. Fazat paralele të procesorit janë:

-Marrja e Instruksionit,pjesa e parë(anglisht:Instruction Fetch,First Half) -Marrja e Instruksionit,pjesa e dytë(anglisht:Instruction Fetch,Second Half) -Marrja nga Regjistri (anglisht:Register Fetch) -Ekzekutimi (anglisht:Execution) -Marrja e të Dhënave,pjesa e parë(anglisht:Data Fetch,First Half) -Marrja e të Dhënava,pjesa e dytë(anglisht:Data Fetch,Second Half) -Kontrolli i etiketes (anglisht:Tag check) -Shkrimi pas,përditësimi i regjistrave (anglisht:Write Back)


MI,Pjesa e parë
 Gjatë kësaj faze ndodh:
  Caktohet adresa e instruksionit,dhe instruksioni fillon të mirret nga memoria kesh(anglisht:cache)
  Fillon dekodimi ose perkthimi i instruksionit të marrur nga memoria kesh
 MI,Pjesa e dytë
  Në këtë faze përfundon marrja e instruksionit komplet dhe dekodimi i instruksionit.
 MR(Marrja nga regjistri)
 Instruksioni për dekodim e dekodon instruksionin dhe pastaj e kontrollon kushtet e instruksionit.
 Ekzekutimi
 Gjatë kësaj faze njesia aritmetike dhe logjike (anglisht:ALU) kryen operacionet aritmetike dhe logjike
  me instruksionet regjistër-regjistër.
 Njesia aritmetike dhe logjike llogarit adresat e instruksioneve për ngarkim dhe deponim.
 MDH(Marrja e të dhënave),Pjesa e parë
 Mirren të dhënat nga memoria kesh,gjatë këtijë operacioni nuk kryhet asnjë operacion tjetër.
 MDH,Pjesa e dytë
  Të dhënat janë marrur nga keshi,si he instruksionet për ngarkim dhe deponim përfundohen.
 "Kontrolli i Etiketës"
  Për instruksionet ngarkim dhe deponim procesori kontrollon gjithmonë etiketat e këtyre instruksioneve gjatë kësaj faze.
 Shkrimi Pas
  Për instruksionet regjistër-regjistër rezultati i instruksionit shkruhet në regjistër,regjistrat përditësohen 
   dhe gjatë kësaj faze nuk kryhet asnjë operacion tjetër.

[1]

Performanca[redakto | redakto tekstin burimor]

Burimi[redakto | redakto tekstin burimor]

  1. ^ Stallings - Computer Organization and Architecture-8th

Lidje të jashtme[redakto | redakto tekstin burimor]

Projektues të Mikroprocesorëve