УРЕЂАЈИ ЗА ОБРАДУ: ЕВОЛУЦИЈА, ТИПОВИ, ПРИМЕРИ - ТЕХНОЛОГИЈА - 2025

Обраду уређаји компјутер су јединице које играју важну улогу у обради рад на рачунару. Користе се за обраду података, пратећи упутства програма.

Обрада је најважнија функција рачунара, јер се у овој фази врши трансформација података у корисне информације, користећи многе уређаје за рачунарску обраду.

Извор: пикабаи.цом

Главна функција уређаја за обраду је одговорност за добијање елоквентних информација из података који се трансформишу уз помоћ неколико ових уређаја.

Аудио и видео обрада састоји се од чишћења података на начин који је пријатнији уху и оку, чинећи их реалнијим.

Због тога се може видети боље код неких видео картица него код других, јер видео картица обрађује податке да би побољшала реализам. Исто се догађа и са звучним картицама и квалитетом звука.

Процесор

Кад год информације дођу до рачунара са уређаја за унос, као што је тастатура, ове информације морају прећи средњу путању да би се могле користити за излазни уређај, као што је монитор.

Уређај за обраду је било који уређај или инструмент у рачунару који је одговоран за управљање овом средњом стазом. Они раде функције, обављају различите прорачуне, а такође управљају и другим хардверским уређајима.

Уређаји за обраду претварају између различитих врста података, као и манипулирају и извршавају задатке с подацима.

Обично израз ЦПУ одговара процесору, тачније његовој прорачунској јединици и контролној јединици, чиме се ти елементи разликују од спољних компоненти рачунара, као што су главна меморија и улазно / излазни кругови.

Процесор ради у уској координацији са главном меморијом и периферним уређајима за складиштење података.

Можда постоје други системи и периферни уређаји који помажу у прикупљању, смештању и дистрибуцији података, али задаци обраде су јединствени за процесор.

Еволуција од првог до данас

Почетна фаза

Рани рачунари, попут ЕНИАЦ-а, морали су да се физички повежу сваки пут када се обавља други задатак.

Године 1945, математичар вон Неуманн дистрибуирао је скицу за рачунар са чуваним програмом, зван ЕДВАЦ, која би коначно била завршена 1949.

Први уређаји који би се тачно могли назвати ЦПУ-и дошли су с доласком овог рачунара са сачуваним програмом.

Програми створени за ЕДВАЦ били су смештени у главној меморији рачунара, уместо да се успостављају путем ожичења рачунара.

Стога би програм који је покренуо ЕДВАЦ могао заменити једноставном променом садржаја у меморији.

Први ЦПУ-ови су били јединствени дизајни који су коришћени у одређеном рачунару. Накнадно, ова метода индивидуалног дизајнирања ЦПУ-а за одређену апликацију омогућила је у већем броју развијене мултитаскинг процесоре.

Релеји и вакуумске цеви

Обично су коришћени као преклопни уређаји. Рачунару је било потребно хиљаде ових уређаја. Рачунари на мрежи, попут ЕДВАЦ-а, у просеку су падали на сваких осам сати.

На крају су тубусни процесори постали неопходни јер су предности значајне брзине надмашиле њихов проблем са поузданошћу.

Ови рани синхрони ЦПУ-и радили су малим тактом у поређењу са тренутним микроелектронским дизајном, углавном због мале брзине преклопних елемената који се користе у њиховој производњи.

Транзистори

Током 1950-их и 1960-их, ЦПУ-и више нису морали да се граде на основу великих уређаја који су у квару, као и ломљивих, као што су релеји и вакуумске цеви.

Како су различите технологије омогућиле прављење мањих, поузданијих електронских уређаја, сложеност дизајна процесора се такође повећала. Прво побољшање такве врсте постигнуто је појавом транзистора.

Са овим напретком било је могуће направити ЦПУ веће сложености, а који није успео много мање на једној или више плочица. Рачунари који су били базирани на транзисторима нудили су бројна побољшања у односу на претходне.

Осим што су понудили нижу потрошњу енергије и били су много поузданији, транзистори су омогућили процесорима бржи рад, захваљујући малом времену пребацивања које је транзистор имао у поређењу са вакуумском цеви.

Интегрисаних кола

МОС транзистор изумио је Белл Лабс 1959. Он има велику скалабилност, као и коришћење много мање електричне енергије и много је кондензованији од биполарних спојница. То је омогућило изградњу интегрисаних кола високих густина.

Тако је развијена метода за производњу многих међусобно повезаних транзистора у компактном подручју. Интегрисани круг омогућио је да се велики број транзистора производи у једном калупу или "чипу" на бази полуводича.

Стандардизација је започела у фази транзисторских макрокомпјутера и мини-рачунара и драматично се убрзала раширеном дифузијом интегрисаног кола, омогућавајући дизајнирање и производњу све сложенијих ЦПУ-а.

Како је микроелектронска технологија напредовала, већи број транзистора могао би бити смештен у интегрисана кола, чиме се смањује број интегрисаних кола потребних за комплетирање процесора.

Интегрисана кола повећала су број транзистора на стотине, а касније и на хиљаде. До 1968. број интегрисаних кола потребних за изградњу комплетног ЦПУ-а смањен је на 24, а сваки је садржавао око 1.000 МОС транзистора.

Микропроцесор

Пре појаве данашњег микропроцесора, рачунари су користили више све мањих интегрисаних кола који су били раштркани по целој плочици.

Процесор као што је данас познато, први пут је развијен 1971. године, Интел да би функционисао у оквиру личних рачунара.

Први микропроцесор био је 4-битни процесор зван Интел 4004. Затим су га заменили новији дизајни са 8-битном, 16-битном, 32-битном и 64-битном архитектуром.

Микропроцесор је чип интегрисаног круга направљен од силиконског полуводичког материјала, са милионима електричних компоненти у свом простору.

На крају је постао централни процесор за рачунаре четврте генерације 1980-их и каснијих деценија.

У електронским уређајима појављују се модерни микропроцесори у распону од аутомобила до мобитела, па чак и играчака.

Врсте

Раније су рачунарски процесори користили бројеве за идентификацију, помажући у препознавању најбржих процесора. На пример, процесор Интел 80386 (386) био је бржи од процесора 80286 (286).

Након што је процесор Интел Пентиум ушао на тржиште, које је требало логично назвати 80586, остали процесори су почели да носе имена попут Целерон и Атхлон.

Тренутно, поред различитих имена процесора, постоје различити капацитети, брзине и архитектуре (32-битна и 64-битна).

Вишејезгрени уређаји за обраду

Упркос растућим ограничењима величине чипа, жеља да се од нових процесора произведу више снаге и даље мотивира произвођаче.

Једна од тих иновација било је увођење вишеједрног процесора, једног микропроцесорског чипа који може имати вишеједрни процесор. 2005. године Интел и АМД издали су прототип чипове са вишеједрним дизајном.

Интелов Пентиум Д био је двојезгарни процесор који је упоређен са АМД-овим Атхлон Кс2 дуал процесором, чипом намењен за хигх-енд сервере.

Међутим, ово је био тек почетак револуционарних трендова микропроцесорских чипова. У наредним годинама, вишејезгрени процесори су еволуирали од двоједрних чипова, попут Интел Цоре 2 Дуо, до десет-језгрених чипова, као што је Интел Ксион Е7-2850.

Опћенито, вишејезгрени процесори нуде више од основа једнојезганог процесора и способни су за обављање више задатака и вишеструку обраду, чак и унутар појединих апликација.

Мобилни уређаји за обраду

Иако су традиционални микропроцесори и у личним и супер рачунарима прошли монументалну еволуцију, индустрија мобилних рачунара брзо се шири и суочава се са сопственим изазовима.

Произвођачи микропроцесора интегришу све врсте функција како би побољшали појединачно искуство.

Компензација између бржег управљања и бржег управљања топлотом и даље остаје главобоља, а да не спомињемо утицај ових бржих процесора на мобилне батерије.

Јединица за графичку обраду (ГПУ)

Графички процесор такође производи математичке прорачуне, само овог пута, са склоношћу према сликама, видео записима и другим врстама графике.

Ове је задатке претходно обрађивао микропроцесор, али како су графички интензивне ЦАД апликације постале уобичајене, појавила се потреба за наменским хардвером за обраду који може да ради са таквим задацима, а да не утиче на укупне перформансе рачунара.

Типични ГПУ долази у три различита облика. Обично је повезан одвојено на матичну плочу. Интегриран је са ЦПУ-ом или долази као посебан додатан чип на матичној плочи. ГПУ је доступан за десктоп, лаптоп рачунаре и мобилне рачунаре.

Интел и Нвидиа водећи су графички сетови на тржишту, а последњи је преферирани избор за главну графичку обраду.

Примери

- Централна процесна јединица (ЦПУ)

Најважнији уређај за обраду у рачунарском систему. Назива се и микропроцесор.

То је унутрашњи чип рачунара који обрађује све операције које добија од уређаја и апликација које раде на рачунару.

Интел 8080

Представљен 1974. године, имао је 8-битну архитектуру, 6.000 транзистора, брзину 2МХз, приступ 64К меморије и 10 пута већу перформансу од 8008.

Интел 8086

Представљена 1978. Користила је 16-битну архитектуру. Имао је 29.000 транзистора, који су радили на брзинама између 5МХз и 10МХз. Могао би приступити 1 мегабајту меморије.

Интел 80286

Покренут је 1982. Имао је 134.000 транзистора, који раде на тактним брзинама од 4МХз до 12МХз. Први процесор компатибилан са претходним процесорима.

Пентиум

Интел их је представио 1993. Могу се користити са брзинама од 60МХз до 300МХз. Када је пуштен, имао је готово два милиона више транзистора од процесора 80486ДКС, са 64-битном магистралом података.

Цоре Дуо

Интелов први дуал-цоре процесор развијен за мобилне рачунаре, представљен 2006. године. То је уједно и први Интелов процесор коришћен у Аппле рачунарима.

Интел цоре и7

То је серија процесора који покривају 8 генерација Интел чипова. Има 4 или 6 језгара, брзине између 2,6 и 3,7 ГХз, представљен је 2008. године.

- Матицна плоца

Такође је означена матична плоча. То је највећа плоча у рачунару. У њему се налазе ЦПУ, меморија, аутобуси и сви други елементи.

Додели снагу и пружа облик комуникације за све хардверске елементе да међусобно комуницирају.

- Цхип

Група интегрисаних кола која раде заједно, одржавајући и контролирајући целокупни рачунарски систем. На тај начин управља протоком података кроз систем.

- Сат

Користи се за праћење свих рачунарских рачунања. Ојачава да сви склопови унутар рачунара могу истовремено радити заједно.

- Простор за проширење

Утичница се налази на матичној плочи. Користи се за повезивање картице за проширење и на тај начин обезбеђује комплементарне функције на рачунар, као што су видео, аудио, меморија итд.

- Дата бус

Скуп каблова који ЦПУ користи за пренос информација између свих елемената рачунарског система.

- Адреса сабирнице

Комплет проводних каблова који носе само адресе. Информације струју од микропроцесора до меморије или до улазно / излазних уређаја.

- Контролни аутобус

Носи сигнале који обавештавају о статусу различитих уређаја. Обично управљачка магистрала има само једну адресу.

- Графичка картица

Картица за проширење која улази у матичну плочу рачунара. Бави се обрадом слика и видеа. Користи се за креирање слике на екрану.

- јединица за графичку обраду (ГПУ)

Електронско коло које је намењено управљању меморијом за убрзавање стварања слика намењених за емитовање на уређају за приказ.

Разлика између ГПУ-а и графичке картице слична је разлици између ЦПУ-а и матичне плоче.

- Мрежна интерфејс картица (НИЦ)

Картица за проширење која се користи за повезивање с било којом мрежом или чак Интернетом помоћу кабла са прикључком РЈ-45.

Ове картице могу међусобно комуницирати путем мрежног преклопника или ако су директно повезане.

- Бежична картица

Скоро сви модерни рачунари имају интерфејс за повезивање са бежичном мрежом (Ви-Фи) која је уграђена директно у матичну плочу.

- Звучна картица

Картица за проширење која се користи за репродукцију било које врсте звука на рачунару, а која се може чути преко звучника.

Укључује се у рачунар, било у утор за проширење или интегрисано у матичну плочу.

- Регулатор за масовно складиштење

Бави се складиштењем и проналажењем података који су трајно смештени на чврстом диску или сличном уређају. Има свој специјализовани ЦПУ за обављање ових операција.

Референце

1. Рачунарска нада (2018). Уређај за обраду. Преузето са: цомпутерхопе.цом.
2. Ам7с (2019). Шта су уређаји за рачунарску обраду? Преузето са: ам7с.цом.
3. Соломон (2018). Врсте рачунарског хардвера - уређаји за обраду. Зиг Линк ИТ. Преузето са: зиглинкит.цом.
4. Хуб Пагес (2019). Уређаји за обраду података. Преузето са: хубпагес.цом.
5. Википедија, бесплатна енциклопедија (2019). Централна процесорска јединица. Преузето са: ен.википедиа.орг.
6. Рачунарска нада (2019). ПРОЦЕСОРИ. Преузето са: цомпутерхопе.цом.
7. Маргарет Роусе (2019) Процесор (ЦПУ). Тецхтаргет. Преузето са: вхатис.тецхтаргет.цом.