Bộ xử lý trung tâm (CPU) là một phần cứng phức tạp nhưng quan trọng. Đó là “bộ não” của một hệ thống máy tính và chịu trách nhiệm cho các tác vụ khác nhau mà máy tính thực hiện. Trong quá trình thực hiện các nhiệm vụ này, nó thực hiện rất nhiều tính toán. Do đó câu hỏi; CPU lưu trữ các tính toán của nó ở đâu?

CPU sử dụng các thanh ghi để lưu trữ tất cả các tính toán của nó. Các thanh ghi là một bộ nhớ tạm thời, tương tự như bộ đệm CPU và Bộ nhớ Truy cập Ngẫu nhiên (RAM). Tuy nhiên, các thanh ghi khá nhỏ hơn và nhanh hơn.

Có các thanh ghi CPU khác nhau, bao gồm các thanh ghi dữ liệu, địa chỉ và trạng thái, trong số những thanh ghi khác. Mỗi loại được sử dụng cho một mục đích khác nhau. Chẳng hạn, các thanh ghi dữ liệu giúp lưu trữ dữ liệu số; thanh ghi trạng thái giữ giá trị thực, v.v.

Chúng tôi có thông tin chi tiết về vấn đề này và hơn thế nữa bên dưới. Vì vậy, vui lòng tiếp tục đọc để biết thêm về các khu vực lưu trữ CPU này, cách chúng hoạt động và các loại khác nhau hiện có.

CPU lưu trữ các tính toán của nó ở đâu?

CPU lưu trữ các tính toán của nó trong các loại bộ nhớ tạm thời duy nhất được gọi là thanh ghi. Nó sử dụng thanh ghi vì nó hiệu quả hơn lưu trữ dữ liệu ở đó so với trong bộ đệm CPU hoặc thậm chí RAM .

Các thanh ghi là một phần của kiến ​​trúc CPU và bạn không thể thay đổi (thêm hoặc xóa) chúng. Chúng bao gồm một lượng nhỏ dung lượng lưu trữ siêu nhanh có thểđược truy cập một cách ngẫu nhiên. Một số thanh ghi là Chỉ đọc hoặc Chỉ ghi vì những lý do cụ thể.

Các loại bộ nhớ tạm thời này không phải là một phần của bộ nhớ chính (RAM), nhưng đôi khi một địa chỉ bộ nhớ được gán cho chúng. CPU của máy tính của bạn lấy dữ liệu từ các loại bộ nhớ quan trọng khác. Sau đó, nó tải nó vào thanh ghi cho mục đích tính toán và lưu trữ . Sau khi dữ liệu được xử lý, dữ liệu thường được lưu trữ trong RAM (bộ nhớ của hệ thống) để tạo không gian cho các phân tích mới.

Thanh ghi và phân cấp bộ nhớ

Bạn đã bao giờ nghe đến thuật ngữ Phân cấp bộ nhớ chưa? Chà, nó thường được sử dụng trong kiến ​​trúc máy tính để mô tả các loại bộ nhớ khác nhau và cách chúng hoạt động. Ví dụ, ổ cứng là loại bộ nhớ lớn hơn, chậm hơn và được đặt ở dưới cùng theo thứ bậc. Các thanh ghi CPU là loại bộ nhớ nhanh nhất (thứ tự thời gian truy cập) và nhỏ nhất . Do đó, chúng được đặt ở đỉnh của kim tự tháp, theo sau là bộ đệm CPU .

Các thanh ghi CPU có kích thước khác nhau . Kích thước của bộ nhớ thanh ghi được xác định bởi số bit mà nó có thể chứa. Chẳng hạn, kích thước thanh ghi phổ biến nhất là 8-bit (có nghĩa là 8 bit ), 12-bit , 16-bit , 32-bit và 64-bit . Thanh ghi đôi khi có thể hoạt động ở các chế độ khác nhau, nghĩa là thanh ghi 32-bit có thể được chia thành 8-bit kích thước 4 lần . Điều này cho phép nó lưu trữ đồng thời nhiều dữ liệu khác nhau.

Bộ nhớ cache và các thanh ghi của CPU là những thành phần quan trọng không thể bỏ qua. CPU cần chúng để thực hiện các tác vụ của nó một cách hợp lý và với hiệu quả tối đa. Nếu bộ đệm không tồn tại, CPU sẽ cần tải dữ liệu từ RAM, khiến máy tính rất chậm.

Các thanh ghi CPU hoạt động như thế nào?

Chúng tôi đã đề cập rằng các thanh ghi có nhiều loại khác nhau (tìm chi tiết bên dưới) cho các mục đích khác nhau. Họ thường giữ dữ liệu hoặc địa chỉ để hỗ trợ tìm dữ liệu được lưu trữ ở nơi khác trên hệ thống. Dữ liệu thường được lưu trữ – trong bộ nhớ cache của CPU hoặc RAM.

Ví dụ: các thanh ghi chỉ mục trong các tác vụ số học của chúng chứa các địa chỉ cho phép CPU tìm thấy dữ liệu cần thiết . Các thanh ghi chỉ mục đóng một vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả của CPU . Chúng cắt giảm đáng kể mức sử dụng bộ nhớ và tăng tốc độ thực thi của CPU.

Các loại thanh ghi

Nếu bạn chưa biết, có rất nhiều loại thanh ghi khác nhau. Và tất cả chúng đều hoạt động để giúp CPU thực hiện các hoạt động đa dạng của nó. Số lượng và loại thanh ghi của CPU phụ thuộc vào kiến ​​trúc của nó. Một số đóng vai trò quan trọng hơn những cái khác.

Chúng tôi đã đề cập đến một số thanh ghi CPU này bên dưới để cung cấp cho bạn ý tưởng chung về cách chúng hoạt động. Hãy xem!

• Không đổiThanh ghi – Chúng lưu trữ các giá trị Chỉ đọc .
• Thanh ghi địa chỉ – Lưu trữ địa chỉ dữ liệu , hỗ trợ CPU định vị dữ liệu trong RAM.
• Thanh ghi dữ liệu – Chúng lưu trữ dữ liệu số được sử dụng cho các tác vụ số học.
• Thanh ghi trạng thái – Giữ giá trị thực giúp CPU xác định xem nó có nên thực thi lệnh hay không.
• Thanh ghi véc tơ – Chúng giữ dữ liệu cho xử lý véc tơ .
• Thanh ghi lệnh – Lưu trữ các lệnh mà CPU đang thực hiện tại thời điểm này.

Có một số loại Thanh ghi khác; bạn có thể xem một danh sách toàn diện ở đây. Tất cả các thanh ghi này hoạt động hài hòa với CPU để giúp máy tính của bạn hoạt động hiệu quả, nhanh chóng và 100% thành công.

Kết luận

CPU lưu trữ các tính toán của nó ở đâu? Chúng ta đã biết rằng CPU sử dụng thanh ghi để lưu trữ các tính toán của nó. Thanh ghi là loại bộ nhớ tạm thời đặc biệt. Chúng là loại bộ nhớ nhỏ nhất và nhanh nhất trong hệ thống máy tính.

Các thanh ghi nằm ở đỉnh của kim tự tháp trong phân cấp bộ nhớ của kiến ​​trúc máy tính. Dòng tiếp theo là bộ đệm CPU . Cả hai đều đóng một vai trò quan trọng trong việc cho phép CPU hoạt động hiệu quả và nhanh nhất có thể trong việc thực thi các tác vụ.

Chúng ta cũng biết rằng có rất nhiều loại sổ đăng ký. Mỗi loại được thiết kế cho một mục đích cụ thể. Vì thế,chúng tôi hy vọng bạn có thể trả lời câu hỏi trên một cách thoải mái bây giờ và trong tương lai.