June 29
Computer una volta occupavano intere stanze grandi, ma ora le loro componenti principali possono stare su un microchip che si può tenere su un polpastrello. A causa di microchip, calcolatori meccanici da tavolo sono stati sostituiti da dispositivi abbastanza piccolo da mettere in una tasca della camicia - e quelli nuovi sono un milione di volte più veloce. L'architettura di base del microchip, tuttavia, è quasi esattamente la stessa di quella di quelli dei vecchi computer - solo più piccolo. calcolatrici moderne fanno molto più di calcolo - sono davvero minuscoli computer.
Poiché l'invenzione del computer elettronici moderni nel 1940, l'unità centrale di elaborazione (CPU) è stato al centro dell'azione. La CPU ripete lo stesso ciclo (detto ciclo di macchina) finché il computer viene spento. Il ciclo macchina è (1) ottenere l'istruzione successiva dalla memoria del computer, (2) decodificare le istruzioni - decidere che cosa fa e impostare le cose e (3) eseguire l'azione che l'istruzione descrive. Ripetendo questo ciclo più e più volte, la CPU fa sì che il computer per lavorare attraverso le istruzioni in un programma per computer. Il computer è un obiettivo generale di macchina di elaborazione delle informazioni - lo fa qualunque sia il programma specifica - e la CPU è ciò che provoca il computer per lavorare la sua strada attraverso il programma.
Quando la CPU sta facendo strada attraverso un programma, viene spesso un'istruzione che è più complessa rispetto alle altre istruzioni. Di solito questi sono istruzioni aritmetiche (come "moltiplicare questi due numeri e memorizzare la risposta") o le operazioni logiche (come "se A e B sono vere, fare C"). Queste istruzioni complesse vengono inviati all'unità aritmetica e logica (ALU). La ALU lavora su queste operazioni complesse mentre la CPU attende. Quando l'ALU è finito, invia la risposta alla CPU ed i cicli macchina continua. Alcune macchine più recenti hanno trovato il modo per accelerare l'elaborazione facendo alcuni di questi processi, allo stesso tempo - di ottenere una istruzione mentre si lavora su un altro, o in esecuzione la CPU e ALU insieme se la CPU non ha bisogno di un risultato prima di continuare.
Recupero una nuova istruzione dalla memoria nella CPU per processo è un processo che richiede tempo. Questo processo può essere accelerato da un fattore di migliaia se una piccola quantità di memoria - molto più piccola della memoria necessaria per contenere un intero programma - si trova sul chip. Questa memoria piccolo, ad alta velocità è chiamata memoria cache e si trova proprio sul microchip insieme con la CPU e l'ALU. Memoria cache funziona perché i programmi sono scritti in modo che la prossima istruzione da eseguire è quasi sempre situato nella successiva locazione di memoria dopo l'istruzione che è attualmente in corso di esecuzione. Prossimi parti di memoria cache possono essere caricati mentre la CPU e ALU stanno lavorando su istruzioni che si trovano già nella cache.