ИС40-2 Структура процессора Суханов АНДРЕЙ доклад

1.

Структура процессора
Доклад, ИС40-2
Суханов Андрей

2.

План презентации:
1 Что такое процессор?
2 Зачем изучать структуру процессора?
3 Из чего состоит процессор?
4 Компоненты процессора
5 Принципы работы процессора
7 Современные особенности процессоров
8 Заключение: основные выводы и значение темы

3.

Процессор — это центральный
вычислительный элемент компьютера,
выполняющий математические и логические
операции. Изучение структуры процессора
важно для понимания работы и оптимизации
компьютерных систем. Основные компоненты
— арифметико-логическое устройство, блок
управления, регистры, шины и кэш-память. В
докладе рассмотрим функции и
взаимодействие этих частей, чтобы понять, как
процессор управляет вычислениями

4.

Зачем изучать структуру процессора?
-изучение структуры процессора раскрывает глубинные процессы,
лежащие в основе работы всей вычислительной техники, и дает
преимущество в техническом понимании и практическом
применении компьютеров и цифровых устройств.

5.

-Из чего состоит процессор?
-Процессор состоит из основных компонентов:
1. арифметико-логическое устройство (АЛУ) для вычислений,
2. блок управления для координации работы,
3. регистры — небольшая память для быстрых данных,
4. кэш-память для хранения часто используемой информации,
5. адресная и информационная шины для передачи данных и тактовый генератор для
синхронизации операций.
Все эти части работают вместе, обеспечивая выполнение команд и обработку данных в
компьютере.

6.

Компоненты процессора:
Арифметико-логическое устройство (АЛУ): выполняет все математические операции (сложение,
вычитание, умножение) и логические операции (AND, OR, NOT).​
Устройство управления (УУ): координирует работу процессора, управляет выполнением команд,
декодирует инструкции и формирует управляющие сигналы для всех компонентов процессора.​
Регистры: маленькие и быстрые области памяти, в которых временно хранятся данные и команды для
быстрого доступа.​
Кэш-память: сверхбыстрая память, где хранятся часто используемые данные для ускорения обработки.​
Шины данных и адресов: каналы, по которым происходит передача данных и адресов между
процессором и другими частями компьютера.​
Тактовый генератор: источник тактовых импульсов, который задает ритм работы процессора и
синхронизирует работу всех его частей

7.

8.

9.

10.

Цикл выборка-декодирование-исполнение. Процессор последовательно
выполняет инструкции программы, проходя три основных этапа:
Выборка (fetch) — процессор получает инструкцию из памяти по адресу,
указанному в счетчике команд.
Декодирование (decode) — устройство управления расшифровывает
инструкцию, определяя, что нужно сделать.
Исполнение (execute) — арифметико-логическое устройство (АЛУ) выполняет
заданные операции (арифметические, логические) или управление передачей
данных.
Тактовая частота определяет скорость работы процессора, задавая ритм
выполнения операций.
Регистры служат для временного хранения данных и команд, что ускоряет
обработку.
Кэш-память хранит часто используемые данные и инструкции для быстрого
доступа.
Процессор управляет взаимодействием с оперативной памятью и внешними
устройствами, обрабатывает прерывания и переходы, обеспечивая
непрерывную работу и многозадачность.
Таким образом, процессор читает инструкции, выполняет вычисления и
управляет потоками данных, обеспечивая работу компьютера на аппаратном
уровне.

11.

Современные особенности структуры процессора 2025 —
1. Многоядерность: сочетание мощных и энергоэффективных ядер для баланса
производительности и энергопотребления.
2. Архитектура чиплетов: процессор из отдельных модулей для
масштабируемости.
3 .Высокая тактовая частота до 6 ГГц для быстрого выполнения задач.
4. Встроенная быстрая кэш-память для ускорения обработки данных.
5. Интеграция нейронных процессоров для задач искусственного интеллекта.
6 Поддержка новых технологий памяти DDR5 и интерфейсов PCIe 5.0.
7. Улучшенная встроенная графика для игр и мультимедиа.
Эти особенности делают CPU мощным, эффективным и универсальным
инструментом для различных современных задач.

12.

ВЫВОД:
Заключение:
Процессор — это ключевой компонент компьютера, который выполняет обработку данных
и управление работой всей системы. Он состоит из нескольких важных частей, включая
арифметико-логическое устройство, блок управления, регистры и кэш-память, которые
совместно обеспечивают выполнение команд и эффективную работу. Изучение структуры
процессора помогает понять основы вычислительных технологий и улучшить
использование компьютерных ресурсов. Надеюсь, этот доклад помог вам лучше
разобраться в том, как устроен процессор и почему он играет важную роль в современных
устройствах. Спасибо за внимание!