Центральный процессор (ЦП) - это сложный, но очень важный элемент аппаратного обеспечения. Это "мозг" компьютерной системы, который отвечает за выполнение различных задач, стоящих перед компьютером. Во время выполнения этих задач он производит множество вычислений. Отсюда возникает вопрос: где ЦП хранит свои вычисления?

Центральный процессор использует регистры для хранения всех своих вычислений. Регистры - это временная память, похожая на кэш процессора и память с произвольным доступом (RAM). Но регистры гораздо меньше и быстрее.

Существуют различные регистры процессора, включая регистры данных, адреса, состояния и т.д. Каждый тип используется для различных целей. Например, регистры данных помогают хранить числовые данные; регистры состояния хранят значения истинности и т.д.

Ниже мы подробно рассказываем об этом и многом другом. Итак, продолжайте читать, чтобы узнать больше об этих областях хранения процессора, о том, как они работают, и о различных доступных типах.

Где процессор хранит свои вычисления?

Центральный процессор хранит свои вычисления в уникальных типах временной памяти, известных как регистры. Он использует регистры потому что это более эффективный хранение данных чем в Кэш процессора или даже ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ .

Регистры являются частью архитектуры процессора, и вы не можете их изменить (добавить или удалить). Они состоят из небольшого объема сверхбыстрой памяти, к которой можно обращаться произвольно. Некоторые регистры являются Доступно для чтения или Только для записи по определенным причинам.

Эти временные типы памяти не являются частью основной памяти (RAM), но иногда им присваивается адрес памяти. Центральный процессор компьютера получает данные из других, более значимых типов памяти. Затем он загружает их в регистры для вычислений и хранения данных После обработки данных они обычно сохраняются в ОЗУ (память системы), чтобы освободить место для новых анализов.

Регистры и иерархия памяти

Слышали ли вы когда-нибудь о термине Иерархия памяти Например, жесткие диски являются более медленными и большими типами памяти и располагаются внизу иерархической структуры. Регистры процессора - это самый быстрый (в порядке возрастания времени доступа) и самый маленький типы памяти. Таким образом, они располагаются в вершина пирамиды, затем кэш процессора .

Регистры процессора имеют разные размеры Размер регистровой памяти определяется количеством битов, которые она может вместить. Например. наиболее распространенные размеры регистров являются 8-битный (значение 8 биты ), 12-бит , 16-бит , 32-бит и 64-бит Регистры иногда могут работать в разных режимах, что означает, что 32-бит регистр может быть разделен на 8-битный размеры 4 раза Это позволяет хранить различные данные одновременно.

Кэш-память и регистры процессора - критически важные компоненты, которые нельзя упускать из виду. Они нужны процессору для разумного и максимально эффективного выполнения своих задач. Если бы кэш-памяти не существовало, процессорам пришлось бы загружать данные из оперативной памяти, что сделало бы компьютеры очень медленными.

Как работают регистры процессора?

Мы уже упоминали, что регистры бывают разных типов (подробнее см. ниже) для различных целей. В них часто хранятся либо данные, либо адреса, помогающие найти данные, хранящиеся в другом месте системы. Данные обычно хранятся - в кэше процессора или оперативной памяти.

Например, индексные регистры в своих арифметических задачах имеют адреса, которые позволяют центральному процессору найти необходимые данные . Индексные регистры играют важную роль в повышение эффективности работы центрального процессора Они значительно снижают потребление памяти и ускоряют скорость работы процессора.

Типы регистров

Если вы не знали, существует множество различных типов регистров. И все они работают, чтобы помочь процессору выполнять различные операции. The количество и типы регистров центрального процессора зависеть от его архитектура Некоторые играют более важную роль, чем другие.

Мы уже упоминали некоторые из этих регистров процессора ниже, чтобы дать вам общее представление о том, как они работают. посмотрите!

• Регистры констант - Они хранят Доступно для чтения значения.
• Адресные регистры - Магазин адреса данных которые помогают процессору найти данные в оперативной памяти.
• Регистр данных - Они хранят числовые данные используется для решения арифметических задач.
• Регистры состояния - Держать истинные ценности которые помогают центральному процессору определить, следует ли ему выполнять ту или иную инструкцию.
• Векторный регистр - Они хранят данные для векторная обработка .
• Регистры инструкций - Магазин инструкции которые процессор выполняет в данный момент.

Существует еще несколько типов регистров; полный список можно посмотреть здесь. Все эти регистры гармонично взаимодействуют с центральным процессором, чтобы сделать работу компьютера эффективной, быстрой и 100% успешным.

Заключение

Где процессор хранит свои вычисления? Мы узнали, что процессор использует регистры для хранения своих вычислений. Регистры - это особые типы временной памяти. Они являются самыми маленькими и быстрыми типами памяти в компьютерных системах.

Регистры находятся на вершине пирамиды в иерархия памяти компьютерной архитектуры. Следующим на очереди является Кэш процессора Оба играют важную роль в обеспечении максимальной эффективности и скорости выполнения задач центральным процессором.

Мы также узнали, что существует множество типов регистров. Каждый тип предназначен для определенной цели. Итак, мы надеемся, что вы сможете комфортно ответить на вышеупомянутый вопрос сейчас и в будущем.