Unitatea centrală de procesare (Central Processing Unit - CPU) este o piesă hardware complexă, dar esențială. Este "creierul" unui sistem informatic și este responsabilă pentru diversele sarcini pe care computerul le efectuează. În timpul executării acestor sarcini, aceasta efectuează o mulțime de calcule. De aici și întrebarea: unde își stochează CPU calculele?

Procesorul utilizează registrele pentru a stoca toate calculele sale. Registrele sunt o memorie temporară, asemănătoare cu memoria cache a procesorului și memoria cu acces aleatoriu (RAM), dar registrele sunt mult mai mici și mai rapide.

Există diferite registre ale CPU, printre care registre de date, de adrese și de stare, printre altele. Fiecare tip este utilizat pentru un scop diferit. De exemplu, registrele de date ajută la stocarea datelor numerice; registrele de stare conțin valori de adevăr etc.

Avem o acoperire detaliată a acestui aspect și a altora mai jos. Așadar, vă rugăm să continuați să citiți pentru a afla mai multe despre aceste zone de stocare din CPU, despre modul în care funcționează și despre diferitele tipuri disponibile.

Unde își stochează procesorul calculele?

Unitatea centrală de procesare își stochează calculele în tipuri unice de memorie temporară cunoscute sub numele de registre. Aceasta utilizează registre pentru că este mai eficient stocarea datelor acolo decât în Memoria cache CPU sau chiar RAM .

Registrele fac parte din arhitectura procesorului și nu le puteți modifica (adăuga sau elimina). Ele constau într-o cantitate mică de stocare super-rapidă care poate fi accesată aleatoriu. Unele registre sunt Doar pentru citire sau Scriere numai pentru scriere pentru motive specifice.

Aceste tipuri temporare de memorie nu fac parte din memoria principală (RAM), dar uneori li se atribuie o adresă de memorie. Procesorul computerului dvs. preia date din alte tipuri de memorie mai semnificative. Apoi le încarcă în registre pentru calcule și stocare După ce datele sunt procesate, acestea sunt de obicei stocate în memoria RAM (memoria sistemului) pentru a crea spațiu pentru noi analize.

Registrele și ierarhia memoriei

Ați auzit vreodată de termenul Ierarhia memoriei Ei bine, este folosit în mod obișnuit în arhitectura calculatoarelor pentru a descrie diferitele tipuri de memorie și modul în care acestea funcționează. Hard disk-urile, de exemplu, sunt tipuri de memorie mai lente și mai mari și sunt poziționate în partea de jos a ierarhiei. Registrele CPU sunt cel mai rapid (în ordinea timpului de acces) și cel mai mic Astfel, acestea sunt plasate la nivelul vârful piramidei, urmat de cache-ul CPU .

Registrele CPU au dimensiuni diferite Mărimea unei memorii de registru este determinată de numărul de biți pe care îi poate conține. De exemplu, memoria de registru cele mai comune dimensiuni ale registrelor sunt 8 biți (adică 8 biți ), 12 biți , 16 biți , 32 de biți , și 64 de biți Registrele pot funcționa uneori în moduri diferite, ceea ce înseamnă că un registru poate funcționa în moduri diferite. 32 de biți registrul poate fi împărțit în 8 biți dimensiuni 4 ori Acest lucru îi permite să stocheze simultan diferite date.

Memoria cache și registrele CPU sunt componente critice care nu pot fi trecute cu vederea. CPU are nevoie de ele pentru a-și îndeplini sarcinile în mod rezonabil și cu eficiență maximă. Dacă memoria cache nu ar exista, CPU ar trebui să încarce datele din memoria RAM, ceea ce ar face calculatoarele foarte lente.

Cum funcționează registrele CPU?

Am menționat că registrele sunt de diferite tipuri (găsiți detalii mai jos) pentru diverse scopuri. Adesea, ele conțin fie date, fie adrese pentru a ajuta la găsirea datelor stocate în altă parte în sistem. Datele sunt de obicei stocate - în memoria cache a procesorului sau în memoria RAM.

De exemplu, registre de indexare în sarcinile lor aritmetice dețin adrese care permite procesorului să găsească datele necesare . registrele de indexare joacă un rol esențial în creșterea eficienței procesorului Acestea reduc semnificativ utilizarea memoriei și accelerează viteza de execuție a procesorului.

Tipuri de registre

Dacă nu știați, există numeroase tipuri diferite de registre. Și toate acestea lucrează pentru a ajuta procesorul să execute diversele sale operațiuni. Registrul numărul și tipurile de registre a unei unități centrale de procesare depind de sale arhitectură Unele joacă roluri mai importante decât altele.

Am menționat unele dintre aceste registre CPU mai jos pentru a vă oferi o idee generală despre cum se descurcă. Aruncați o privire!

• Registre de constante - Ele stochează Doar pentru citire valori.
• Registre de adrese - Magazin adrese de date , care ajută procesorul să localizeze datele în memoria RAM.
• Registrul de date - Ele stochează date numerice utilizate pentru sarcini aritmetice.
• Registre de stare - Țineți valori de adevăr care ajută procesorul să determine dacă trebuie să execute o instrucțiune.
• Registrul vectorial - Acestea dețin date pentru procesare vectorială .
• Registre de instrucțiuni - Magazin instrucțiuni pe care procesorul îl execută în acest moment.

Există mai multe alte tipuri de registre; puteți vedea o listă cuprinzătoare aici. Toate aceste registre lucrează în armonie cu CPU pentru a face ca operațiunile computerului să fie eficiente, rapide și 100% de succes.

Concluzie

Unde își stochează procesorul calculele? Am aflat că procesorul utilizează registre pentru a stoca calculele sale. Registrele sunt tipuri speciale de memorie temporară. Acestea sunt cele mai mici și mai rapide tipuri de memorie din sistemele informatice.

Registrele se află în vârful piramidei din cadrul ierarhia memoriei de arhitectură a calculatoarelor. Următorul în linie este Memoria cache CPU Ambele joacă un rol critic în a permite procesorului să fie cât mai eficient și mai rapid în executarea sarcinilor.

De asemenea, am învățat că există atât de multe tipuri de registre. Fiecare tip este conceput pentru un anumit scop. Așadar, sperăm că puteți răspunde confortabil la întrebarea de mai sus, acum și în viitor.