Procesor (výpočetní) -Processor (computing)
V oblasti výpočetní techniky a informatiky je procesor nebo procesorová jednotka elektrická součást ( digitální obvod ), která provádí operace na externím zdroji dat, obvykle paměti nebo nějakém jiném datovém toku. Obvykle má formu mikroprocesoru , který může být implementován na jediném čipu integrovaného obvodu kov-oxid-polovodič . V minulosti byly procesory konstruovány pomocí více jednotlivých elektronek , více jednotlivých tranzistorů nebo více integrovaných obvodů. Dnes procesory používají vestavěné tranzistory.
Tento termín se často používá k označení centrální procesorové jednotky (CPU) v systému. Může však také odkazovat na jiné koprocesory , jako je jednotka grafického zpracování (GPU).
Tradiční procesory jsou obvykle založeny na křemíku; výzkumníci však vyvinuli experimentální procesory založené na alternativních materiálech, jako jsou uhlíkové nanotrubice , grafen a slitiny vyrobené z prvků ze skupiny tři a pět periodické tabulky . Tranzistory vyrobené z jedné vrstvy atomů křemíku o výšce jednoho atomu a dalších 2D materiálů byly zkoumány pro použití v procesorech. Byly vytvořeny kvantové procesory ; používají kvantovou superpozici k reprezentaci bitů (nazývaných qubits ) namísto pouze zapnutého nebo vypnutého stavu.
Moorův zákon
Moorův zákon , pojmenovaný po Gordonu Mooreovi , je pozorováním a projekcí prostřednictvím historického trendu, že počet tranzistorů v integrovaných obvodech, a tedy i procesorů, se každé dva roky zdvojnásobí. Pokrok zpracovatelů přesně sledoval Mooreův zákon.
Typy
Centrální procesorové jednotky (CPU) jsou primárními procesory ve většině počítačů. Jsou navrženy tak, aby zvládaly širokou škálu obecných výpočetních úloh spíše než jen několik málo doménově specifických úloh. Pokud jsou založeny na von Neumannově architektuře , obsahují alespoň řídicí jednotku (CU), aritmetickou logickou jednotku (ALU) a registry procesoru . V praxi jsou CPU v osobních počítačích obvykle také připojeny prostřednictvím základní desky k hlavní paměťové bance, pevnému disku nebo jinému trvalému úložišti a periferním zařízením , jako je klávesnice a myš .
Jednotky grafického zpracování (GPU) jsou přítomny v mnoha počítačích a jsou navrženy tak, aby efektivně prováděly operace počítačové grafiky , včetně lineární algebry . Jsou vysoce paralelní a CPU obvykle plní lépe úkoly vyžadující sériové zpracování. Přestože byly GPU původně určeny pro použití v grafice, postupem času se jejich aplikační domény rozšířily a staly se důležitou součástí hardwaru pro strojové učení .
Existuje několik forem procesorů specializovaných na strojové učení. Ty spadají do kategorie akcelerátorů umělé inteligence (také známé jako neurální procesorové jednotky nebo NPU) a zahrnují jednotky pro zpracování obrazu (VPU) a TPU ( Tensor Processing Unit ) společnosti Google .
Zvukové čipy a zvukové karty se používají pro generování a zpracování zvuku. Digitální signálové procesory (DSP) jsou určeny pro zpracování digitálních signálů. Procesory obrazových signálů jsou DSP specializované zejména na zpracování obrázků.
Jednotky fyzikálního zpracování (PPU) jsou navrženy tak, aby efektivně prováděly výpočty související s fyzikou, zejména ve videohrách.
Field-programmable gate arrays (FPGA) jsou specializované obvody, které lze překonfigurovat pro různé účely, místo aby byly při výrobě uzamčeny v konkrétní aplikační doméně.
Synergický procesní prvek nebo jednotka ( SPE nebo SPU) je součástí mikroprocesoru Cell .
Byly vyvinuty procesory založené na různých technologiích obvodů. Jedním z příkladů jsou kvantové procesory , které využívají kvantovou fyziku k umožnění algoritmů, které jsou nemožné na klasických počítačích (těch, které používají tradiční obvody). Dalším příkladem jsou fotonické procesory, které k výpočtům využívají světlo namísto polovodivé elektroniky. Zpracování je prováděno fotodetektory snímajícími světlo produkované lasery uvnitř procesoru.
Viz také
- Mikroprocesor
- Vícejádrový procesor
- Centrální procesorová jednotka
- Jednotka grafického zpracování
- Superskalární procesor
- Hardwarová akcelerace
- Von Neumannova architektura
- Všechny stránky s názvy obsahující procesorovou jednotku
Reference
 |
Tento článek o počítačovém hardwaru je útržek . Wikipedii můžete pomoci tím , že ji rozšíříte . |