마이크로 프로세서 또는 CPU 란 무엇이며 무엇입니까?

CPU 또는 중앙 처리 장치라고도하는 마이크로 프로세서는 단일 실리콘 칩 에서 제조되는 완전한 컴퓨팅 엔진입니다. 데스크톱 컴퓨터, 서버 또는 랩톱과 같은 일반적인 컴퓨터의 핵심이라고도합니다.

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마이크로 프로세서 란 무엇입니까?

컴퓨터에서 사용중인 마이크로 프로세서 는 Pentium, AMD Ryzen 또는 Intel Core i3, i5, i7 또는 i9 세대 중 하나입니다. 이들은 가장 많이 사용되는 프로세서입니다. 그러나 실제로는 모두“거의 동일합니다”(차별화 기술이 있기 때문에 따옴표로 묶음)와 같은 방식으로 수행됩니다.

첫 번째 마이크로 프로세서는 1971 년에 소개 된 Intel 4004 였습니다. 더하고 빼기 만하면 한 번에 4 비트 만 할 수 있기 때문에 강력하지는 않았습니다. 그러나 모든 것이 칩 위에 있다는 것은 놀라운 일이었습니다.

마이크로 프로세서는 일반적으로 컴퓨터 마더 보드의 특정 소켓 을 통해 제공됩니다. 안정적이고 정확한 작동을 위해 방열판과 팬을 포함하는 냉각 시스템이 추가되어 방열판이 흡수하는 모든 과도한 열을 제거합니다.

마이크로 프로세서 캡슐 과 방열판 사이에는 열전도도 가 열전도율을보다 효과적으로하기 위해 일반적으로 사용 됩니다. 또한, 액체 냉각 또는 더 큰 냉각을위한 펠티어 셀 사용과 같은 다른 더 현대적이고 효율적인 방법이 시장에 있지만, 이러한 방식은 거의 독점적으로 오버 클럭킹에 사용됩니다.

마이크로 프로세서 란 무엇입니까?

마이크로 프로세서는 컴퓨터 처리와 관련된 지침 및 작업을 수행하는 구성 요소이며 컴퓨터를 켤 때 시작되는 "엔진"입니다. 컴퓨터 시스템에서, 마이크로 프로세서는 전송되는 논리 명령을 실행하고 관리하는 중앙 장치입니다.

마이크로 프로세서는 더하기, 빼기, 나누기, 곱하기, 프로세스 간 및 장치 통신, 입력, 출력 관리 등과 같은 일반적인 작업을 수행하도록 설계되었습니다.

장비의 전력에 따라 수천 개의 트랜지스터를 포함하는 집적 회로 로 구성됩니다.

마이크로 프로세서는 일반적으로 주어진 시간에 처리 할 수있는 명령 수, 메가 헤르츠 단위로 측정 된 클럭 주파수 및 명령 당 사용 된 비트 수에 따라 분류됩니다.

마이크로 프로세서는 레지스터 라고하는 소수의 보유 영역을 사용하는 산술 및 논리 연산을 수행하도록 설계되었습니다.

컴퓨터가 켜져 있으면 마이크로 프로세서는 컴퓨터와 함께 제공되는 첫 번째 기본 입 / 출력 시스템 (BIOS) 명령을 메모리의 일부로받습니다.

그 후 BIOS 또는 BIOS가 컴퓨터 메모리에로드하는 운영 체제는 마이크로 프로세서를 "구동"하여 지시합니다. 마이크로 프로세서는 메모리에 저장된 명령어에 따라 이진 데이터를 입력으로 받아들이고 처리 후 출력을 제공합니다.

칩이란?

칩은 집적 회로라고도합니다. 일반적으로 마이크로 프로세서를 구성하는 트랜지스터 가 에칭 된 작고 얇은 실리콘 조각입니다.

칩은 한면에 1 인치 정도의 크기를 가질 수 있으며 수천만 개의 트랜지스터를 수용 할 수 있습니다. 가장 간단한 프로세서는 수 평방 밀리미터의 칩에 새겨진 수천 개의 트랜지스터로 구성 될 수 있습니다.

마이크로 프로세서는 어떻게 작동합니까?

Wikipedia의 이미지

프로세서는 기본적으로 산술 및 논리 장치 (ALU), 제어 장치 및 레지스터 매트릭스로 구성된 컴퓨터의 두뇌입니다.

이름에서 알 수 있듯이 ALU는 메모리 또는 입력 장치에서 수신 한 데이터에 대해 모든 산술 및 논리 연산 을 수행합니다.

레지스터 매트릭스 는 어큐뮬레이터 (A), B, C, D 등과 같은 일련의 레지스터로 구성되며 데이터를 처리하기위한 빠른 액세스 메모리의 임시 위치로 작동합니다.

제어 유닛 은 시스템 전체의 명령 및 데이터 흐름을 관리합니다.

따라서 기본적으로 마이크로 프로세서는 연결된 장치에서 입력을 가져 와서 메모리에 제공된 지침에 따라 처리하고 출력을 생성합니다.

마이크로 프로세서의 장점

• 저렴한 비용 : 집적 회로 기술 덕분에 저렴한 비용으로 마이크로 프로세서를 사용할 수 있습니다. 컴퓨터 시스템의 비용이 절감됩니다. 고속 : 마이크로 프로세서 칩은 사용 된 기술 덕분에 매우 빠른 속도로 작동 할 수 있습니다. 초당 수백만 개의 명령을 실행할 수 있습니다. 소형 : 대규모 및 초대형 통합 기술로 인해 마이크로 프로세서 는 표면 크기가 크게 줄어 듭니다. 전체 컴퓨터 시스템의 크기가 줄어 듭니다. 다용도 : 마이크로 프로세서는 매우 다목적이며, 단순히 프로그램 (메모리에 저장된 명령)을 변경하여 동일한 칩을 여러 응용 분야에 사용할 수 있습니다. 저전력 소비 : 마이크로 프로세서는 일반적으로 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) 기술을 사용하여 제조되며 MOSFET (금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터)는 포화 및 차단 모드에서 작동합니다. 따라서 전력 소비가 매우 낮습니다.

권장 사항 Vcore 란 무엇이며 프로세서 소비를 낮추기 위해 Vcore를 조정하는 방법

• 발열량 감소 : 진공관 장치 (열 이온 밸브)에 비해 반도체 장치는 열을 많이 방출하지 않습니다. 신뢰성 : 마이크로 프로세서는 매우 안정적이며 반도체 기술이 사용됨에 따라 고장률이 훨씬 낮습니다. 휴대용 : 마이크로 프로세서로 만든 컴퓨터 장치 또는 시스템은 크기가 작고 전력 소비가 적기 때문에 휴대용으로 만들 수 있습니다.

마이크로 프로세서에 사용되는 일반적인 용어

마이크로 프로세서의 작동 방식을 이해하려면 내부를 살펴보고이를 작성하는 데 사용되는 논리에 대해 배우는 것이 좋습니다. 이 과정에서 마이크로 프로세서의 모국어와 엔지니어가 프로세서 속도를 높이기 위해 할 수있는 많은 것들에 대해서도 배울 수 있습니다.

다음은 마이크로 프로세서 분야에서 사용되는 몇 가지 일반적인 용어입니다.

버스

버스는 데이터, 주소 또는 제어 정보를 마이크로 프로세서의 다른 요소로 전송하기위한 도체 세트입니다. 일반적으로 마이크로 프로세서에는 3 가지 유형의 버스 (데이터 버스, 제어 버스 및 주소 버스)가 있으며 8 비트 프로세서는 8 비트 폭 버스를 사용합니다.

명령 세트

명령어 세트는 마이크로 프로세서가 이해할 수있는 명령어 그룹입니다. 명령어 세트 는 하드웨어와 소프트웨어 간의 인터페이스입니다. 명령은 프로세서로 하여금 일부 트랜지스터를 처리하기 위해 관련 트랜지스터를 변경하도록 지시한다. 예를 들어 ADD A, B; 레지스터 A와 B에 저장된 두 개의 숫자를 추가하는 데 사용됩니다.

단어 길이

워드 길이는 프로세서 내부 데이터 버스의 비트 수이거나 프로세서가 한 번에 처리 할 수있는 비트 수입니다.

예를 들어, 8 비트 프로세서는 8 비트 데이터 버스, 8 비트 레지스터를 가지며 한 번에 8 비트를 처리합니다. 더 높은 비트 연산 (32 또는 16 비트)을 수행하려면이를 일련의 8 비트 연산으로 나눕니다.

캐시 메모리

캐시는 프로세서에 내장 된 랜덤 액세스 메모리입니다. 이러한 방식으로 프로세서는 일반 RAM보다 캐시 메모리의 데이터에 더 빠르게 액세스 할 수 있습니다. "CPU 메모리"라고도합니다. 캐시는 작동 중에 소프트웨어 또는 프로그램이 자주 참조하는 데이터 또는 명령을 저장하는 데 사용됩니다. 이것은 작업 의 전체 속도 를 증가시킵니다.

클럭 주파수

마이크로 프로세서는 클럭 신호를 사용하여 명령 실행 속도를 제어하고 다른 내부 구성 요소를 동기화하며 이들 간의 데이터 전송을 제어합니다. 따라서 클럭 속도는 마이크로 프로세서가 명령을 실행하는 속도를 나타냅니다. 일반적으로 헤르츠 단위로 측정되며 메가 헤르츠 (MHz), 기가 헤르츠 (GHz) 등으로 표시됩니다.

마이크로 프로세서 분류

마이크로 프로세서는 다음과 같이 분류 할 수 있습니다.

단어 길이

프로세서의 워드 길이에 따라 8 비트, 16 비트, 32 비트 및 64 비트 프로세서를 사용할 수 있습니다.

RISC-축소 된 명령어 세트

RISC는 다른 구성 요소에서 볼 수있는보다 특수한 명령어 세트가 아닌 소형의 범용의 고도로 최적화 된 명령어 세트를 사용하는 마이크로 프로세서 아키텍처 유형입니다.

프로세서 온도를 확인하는 방법

RISC는 반대 CISC 아키텍처보다 높은 성능을 제공합니다. 프로세서에서 각 명령어를 실행하려면 데이터를로드하고 처리하는 특수 회로가 필요합니다. 따라서 명령어를 줄임으로써 프로세서는 간단한 회로와 더 빠른 작동을 사용합니다.

이 마이크로 프로세서에는 다음이 있습니다.

• 간단한 명령 세트 더 큰 프로그램 많은 수의 레지스터로 구성됩니다. 간단한 프로세서 회로 (작은 수의 트랜지스터) RAM을 더 많이 사용 고정 길이 명령 간단한 주소 지정 모드 일반적으로 명령을 실행하는 클럭 사이클 수는 설정됩니다.

CISC-복잡한 명령어 세트

CISC는 RISC와 반대되는 마이크로 프로세서 아키텍처입니다. 명령어 당 사이클 수를 무시하고 프로그램 당 명령어 수 를 줄이기 위해 수행됩니다. 이러한 방식으로 복잡한 명령어는 하드웨어로 직접 변환되므로 프로세서가 더 복잡하고 느리게 작동합니다.

이 아키텍처 는 메모리 비용을 줄이고 프로그램 기간을 줄 이도록 설계되었습니다.

이 마이크로 프로세서에는 다음이 있습니다.

• 복잡한 명령 세트 작은 프로그램 적은 레지스터 작은 프로세서 회로 (더 많은 트랜지스터) RAM 사용이 적음 가변 길이 명령 다양한 주소 지정 모드 각 명령에 대한 가변 클록 사이클 수

특수 프로세서

특정 기능을 처리하도록 설계된 일부 프로세서가 있습니다.

• DSP (Digital Signal Processors) 보조 프로세서: 주 프로세서와 함께 사용되는 프로세서 (8086과 함께 사용되는 8087 수학 보조 프로세서) I / O 프로세서 트랜스미터: 자체 로컬 메모리가있는 마이크로 프로세서

새 PC에 어떤 프로세서를 선택해야합니까?

마지막으로, 마이크로 프로세서는 컴퓨터 시스템 내에서 가장 중요한 단위이며 고유 한 명령 및 프로세스 세트를 처리해야하므로 오늘날 가장 좋은 마이크로 프로세서 를 분석하여 선택해야합니다. 우리가 언급 한 이러한 세부 사항은 프로세서에 관한 것이지만 20-30 년 전의 프로세서 작동 방식을 이해하기위한 기본 사항입니다. 현재 더 많은 기능이 있으며 조사하도록 초대합니다. 우리 기사에 대해 어떻게 생각 했습니까? 우리는 당신의 의견을 기대합니다!