ریز پردازنده پتانسیل لازم برای انجام محاسبات و عملیات مرد نیاز یک رایانه را فراهم می کند در واقع ریز پردازنده از لحاظ فیزیکی یک تراشه است.اولین

ریز پردازنده در سال 1971 به نام ایتل 4004 به بازار عرضه شد. این ریز پردازنده قدرت زیادی نداشت و تنها قادر به انجام عملیات جمع و تفریق 4 بیتی

بود.انها نکته مثبت این ریز پردازنده استفاده از یک تراشه بود زیرا تا قبل از آن از چندین تراشه برای تولید ریز پردازنده استفاده می شد.اولین ریز پردازنده

که بر روی کامپیوترهای خانگی نصب شد 8080 بود. این ریز پردازنده 8 بیتی بود و بر روی یک ترشه قرار داشت ودر سال 1974 به بازار عرضه شد. پس از

آن پردازنده ای که تحول عظیمی در دنیای کامپیوتربه وجود آورد8088 بود که در سال 1979 توسط شرکت IBM طراحی گردید ودر سال 1982 عرضه

گردید و بدین ترتیب تولید ریز پردازنده توسط شرکت های تولید کننده رشد پیدا کرد و مدل های 80286-80386-پنتیوم2و3و4 طراحی گردید.پنتیم 4 جدید

در مقایسه با 8088 بسیار قوی عمل میکرد زیرا از نظر سرعت به میزان 5000 بار عملیات رت سریعتر انجام می دهد.کارایی رایانه توسط پردازنده شناخته

می شود ولی این کیفیت فقط سرعت ریز پردازنده را نشان می دهد نه کارایی کل رایانه.ریز پردازنده با سرعت مختلفی بر حسب گیگا هرتزمحاسبه می

شود.برای پنتیوم 4 از 1/4 گیگاهرتز تا 2/53 متغیر است.

وظایف ریزپردازنده:

1- کنترل تمام محاسبات وعملیات(ALU)

2- کنترل قسمتهای مختلف(CU)

3- ثبات

4- گذرگاه

داده داخل پردازنده به صورت 32 بیتی از طریق گذرگاه داخلی بین اجزای آن مثل ALUو... با فرکانس زیاد مبادله می شود.

واحد محاسبه و منطقALU : انجام عملیات ریاضی و منطقی مطابق دستورالعمل های تعیین شده.

واحد کنترلCU: 

این واحد با انتخاب و ترجمه دستورالعمل و پی گیری برای اجرای دستورالعمل ها و نظم ورود و خروج دادها مدیریت پردازنده را بر عهده دارد.

پردازنده در رایانه های شخصی یک قطعه نسبتا کوچک به اندازه 8 یا 10 سانتی متر که نوعی ماده مانند پلاستیک یا سرامیک روی آن را پوشانده است

تشکیل شده. در واقع فرایند به وجود آمدن این مغز الکترونیکی به این گونه می باشد که از سیلیکان به علت خصوصیت خاصی که دارد جهت ایجاد تراشه

استفاده می شود.بدین گونه که آن را به صورت ورقه های بسیار نازک و ظریف برش می دهند و این تراشه ها را درون مخلوطی از گاز حرارت می دهند تا

گازها با آن تدکیب شوند و بدین ترتیب طبق این فرآیند شیمیایی سیلیکان که از جنس ماسه می باشد به فلز و بلور تبدیل می شود که امکان ضبط و

پردازش اطلاعات را در بر دارد.این قطعه کار ملیونها ترانزیستور را انجام میدهد.بر روی پردازنده حروف و ارقامی دیده می شود که در واقع نشان دهنده

شماره سریال-سرعت-ولتاژ-مدل-نسلو نام سازنده قرار دارد.

ریز پردازنده قادر به انتقال داده ها از یک محل حافظه له محل دیگر می باشد و می تواند تصمیم گیری نماید و از یک محل به محل دیگر پرش کنند تا

دستورالعمل های مربوط به تصمیم اتخاذ شده را انجام دهد.

در پردازنده برنامه ها به دو صورت انجام می شوند:

1- ترتیبی: در این حالت برنامه ها به ترتیب ورود انجام می شوند. 

2- اشتراک زمانی: در این حالت از هر برنامه قسمتی انجام شده و مجددا به برنامه اول بازگشت صورت می گیرد

پردازنده دارای سه گذرگاه می باشد که این گذرگاهها برای دریافت داده از ثبات و انتقال آن داده به ثبات دیگر می باشد این گذرگاهها عبارتند از :

1- گذرگاه داده: که برای دریافت داده می باشد

2- گذرگاه آدرس: که حاوی آدرس ثباتی می باشد که داده می خواهد به آنجا منتقل شود.

3- گذرگاه کنترل: که بر اعمال پردازنده و در گذرگاه دیگر نظارت دارد.

ثبات حافظه موقت و کمکی هستند که دادهای مورد نیاز برای پردازش در آن قرار می گیرند و شامل در زوج حافظه پر سرعت هستند.

وقتی برنامه ای در درون رایانه در حال اجرا می باشد پردازنده 4 مرحله را بر روی آن انجام می دهد :

1- چرخه واکشی: انتقال یک دستورالعمل از حافظه اصلی به حافظه cpuرا عمل واکشی می گویند.

2- رمز گشایی: دستورالعمل ها به قسمت های مختلفی تقسیم می شوند که بر اساس اهمیت cpu است و این بر اساس ساختار isa2 می باشد که

دستورالعمل های مهم توسط cpu تعیین می گردد.

3- مرحله اجرا: برنامه در این مرحله در قسمت های مختلف cpu جهت انجام عملیات یک برنامه به هم وصل شده و برنامه اجرا می گردد و در صورت نیاز

به عملیات بیشتر alu با دستگاهای ورودی –خروجی ارتباط بر قرار می کنددر صورتی که نتیجه عملیات حجیم باشد cpu یک رجیستر را اضافه می کند و

سر ریز اطلاعات را در آن قرر می دهد.

4- مرحله write back:در این مرحله نتایج در مکانی مناسب از حافظه ذخیره می شود. 


CASH:

به حافظه سریع و گران قیمت گفته می شود که همیشه مقدار کمی از آن در cpu تعبیه شده.حافظه کش که از نوع sram که در مقایسه با

dramاز سرعت بالاتری برخوردار است بین حافظه اصلی و پردازشگر قرار دارد و به منظور بالا بردن سرعت انتقال داده ها و دستورالعمل ها استفاده می

شود.

حافظه کش در دو سطح وجود دارد :

1- سطح اول یا L1 که بر روی خود cpu تعبیه شده و ان را کش داخلی می نامند.

2- سطح دوم یا L2 که بر روی برد اصلی تعبیه شده وبه کش خارجی معروف است .

سرعت یک RAM معمولی مشخصا اندازه سرعت یک cpu نیست و بارها از این سرعت پایین تر است بنابراین به یک نوع RAM مخصوص که برای ایجاد

ارتباط نیازمندیم که به آن کش می گوییم که به صورت یک بافر عمل می کند بنابراین هر قدر تبادل اطلاعات در یک cpu بیشتر باشد کارایی cpu بالا

خواهد بود.

OVER CLOCKING:

تمام CPU های پنتیوم با کلاک دوبل اجرا می شوند.یک PC با دو فرکانسی که کاربر می تواند آن را تنظیم کند کار می کند.دابل کردن یک کلاک توسط

یک جامپر بر روی مادربورد امکان پذیر است.یک CPU با دو فرکانس کار می کند:1-داخلی 2-خارجی

فرکانس کلاک خارجی سرعتی است بین RAMوCPU.در پردازشگرهای پنتیوم فرکانس کلاک خارجی بین سرعتهای کش L1وL2 کار می کند.

فرکانس کلاک داخلی سرعت درون خود cpu است که بین کشL1وثبات های CPU عمل می کند.

رجیسترهای cpu شامل 4 دسته است:

1-SEGMENT REGESTER

GENERAL PERPOSE-2

3-OFFSET REG

4-INDEX REG

پردازنده سلرون:

در هر صورت سلرون نسل اول در واقع پردازنده پنتیوم 2 بدون حافظه نهان ثانویه است.نسل اول پردازنده های سلرون که فاقد حافظه نهان ثانویه بودند با

دو سرعت زیر به بازار عرضه شد:

1- سلرون با سرعت 266 مگاهرتز

2- سلرون با سرعت 300 مگاهرتز

نسل دوم پردازنده های سلرون با 128 کیلو بایت حافظه نهان ثانویه در سال 1998 با دو سرعت زیر به بازار عرضه شد:

1- سلرون با سرعت 300 مگاهرتز

2- سلرون با سرعت 333 مگاهرتز

حافظه نهان ثانویه سلرون مشابه حافظه نهان پنتیوم پرو به صورا تو کار در داخل یک تراشه سلرون نصب شد در حالی که در پردازنده های پنتیوم 2 این

نوع حافظه در خارج از تراشه و در روی کارت حاوی پردازنده نصب شد.

نسل سوم پردازنده های سلرون نیز با سه سرعت به بازار رقابت وارد شد:

1-سلرون با سرعت 366 مگاهرتز

2-سلرون با سرعت 400 مگاهرتز

3-سلرون با سرعت 433 مگاهرتز

این سلرون بر اساس نوع تراشه گیر در دو مدل عرضه شد:

1-نوع کارتریجی

2-نوع تراشه گیر 370

در نسل چهارم پردازنده با دو سرعت 466 تا 500 مگاهرتز عرضه شد.


ورود :CORE 2 DUE 

در سال 2006 تحول عظیمی در نسل CPU های شرکت اینتل رخ داد و در این انقلاب معرفی نسل جدید اینتل با معماری core معرفی شد.معماری جدید

که به پردازنده های core 2 due قدرت بخشیده است ترکیبی از ویژگی های اصلی معماری p6 گذرگاه fsb قدرتمند و ابداعات مهندسین اینتل می

باشد.

این پردازنده نه تنه در زمینه پردازنده های کامپیوتر های شخصی بلکه در حوزه سرور با پردازنده های سری 5100 نیز بسیار خوش درخشید.

آدرس دهی ثبات:

1- آدرس دهی مستقیم

2- آدرس دهی غیر مستقیم

3- آدرس دهی فوری

4- آدرس دهی نسبی

5- آدرس دهی مطلق

6- آدرس دهی طولانی

7- آدرس دهی اندیس دار

آدرس دهی مستقیم:

همان طور که میدانید هر بایت از حافظه پردازنده را به وسیله عددی منحصر به فرد که شماره ردیف آن بایت است مشخص می شود. این عدد منحصر به

فرد آدرس نام دارد. از این جهت می گوییم منحصر به فرد زیرا هیچ دو بایت از حافظه ریز پردازنده دارای یک آدرس نیستند.با استفاده از این آدرس می توان

به کلیه مکان های حافظه دسترسی داشت.

آدرس دهی غیر مستقیم:

آدرس دهی غیر مستقیم نیز از آدرس ثبات مورد نظر استفاده می کند و تفاوت آن با آدرس دهی مستقیم در این است که در آدرس دهی غیر مستقیم

آدرس مکان حافظه ابتدا در یکی از ثبات ها قرار می گیرد و سپس ثبات مذکور به همراه پسوند @ در دستورالعمل استفاده می گردد. کاربرد این آدرس

دهی برای مواقعی است که آدرس یک متغیربایستی در زمان اجرا برنامه نه در زمان نوشتن کد محاسبه شود ونیز هنگام استفاده از مکان های متوالی

حافظه نیز باید از آدرس دهی غیر مستقیم استفاده کنیم زیرا این دو آدرس دهی در هنگام کامپایل برنامه به آدرس مکان حافظه نیاز دارند در حالی که ما

آدرس را نمی دانیم.

آدرس دهی نسبی:

این نوع آدرس دهی در چند دستورالعمل پرشی به کار رفته است.با استفاده از این آدرس به 127 بایت بالاتر و 127 بایت پایین تر از مکان فعلی برنامه

پرش کرد.هنگامی که کامپایلر به این نوع دستورات پرشی میرسد آدرس مبدا را از آدرس مقصد کم می کند و نتیجه را به شمارنده برنامه اضافه می کند.


آدرس دهی اند یس دار:

این آدرس دهی از یک ثبات پایه و یک فاصله نسبی برای دستورالعمل مثل jump استفاده می کند.این نوع آدرس دهی برای نوشتن جداول جستجو به

کار می رود.