? En processor är avgörande för en dator , eftersom det är den aktiva komponenten som driver datorns program . Den utför aritmetik , jämför värden för variabler och skyttlar data mellan olika platser. Processorer gynnas av en form av minne som kallas cache , små mängder som dramatiskt förbättrar processorns prestanda . Processor och minne
En processor är en komplicerad integrerad krets som består av miljontals transistorer . Den har en uppsättning instruktioner för att flytta data , jämföra den och utföra aritmetik , och ett litet antal speciella minnesceller som kallas register . Minne utanför processorn håller alla sina aktiva program och data . Innan det kan göra sitt arbete , måste processorn hämta först data från minnet . Detta är en relativt långsam process , . Processorn tillbringar en stor del av sin tid väntar
Cache
att råda bot på problemet med processorn dödtid , lagt datachip designers minne , som kallas cache , till processorn själv. Det sparar data som hämtas under tidigare instruktioner så att processorn kan återanvända det . Om processorn finner data som redan finns i cachen , behöver det inte att vidta extra åtgärder för att få det från ett externt minne . En tillräcklig mängd cacheminne minskar processorns minne åtkomst med cirka 90 procent .
Clock Betygsätt och processorhastighet
En signal som kallas en klocka driver processorn . Klockan är en stadig ström av elektriska pulser som utlöser processorns kretsar. Typisk datorns klocka hastigheter varierar från 500 MHz till över 3 GHz . Teoretiskt , desto snabbare klockan , den snabbare processorn körs , men kan processorn inte kör mycket fortare än den hastighet som det är avsett . Använda cache förbättrar prestandan med flera gånger utan att ändra klockhastigheten .
Strömförbrukning
snabbare en processor kör , desto mer ström den förbrukar och mer värme den producerar . Processorer med cache levererar bra prestanda med måttliga klockfrekvenser , hålla chip strömförbrukning rimligt . Detta är särskilt viktigt för mobila enheter , eftersom batteriets livslängd är en viktig fråga . Eftersom det minskar mängden arbete processorn gör för en given uppsättning instruktioner , sparar cache energi .
Cache Size
Cache är en dyr form av minne , och processorer har det i relativt små mängder . Under 2011 har en processor för en typisk stationär dator 2 MB cache , jämfört med 4 GB RAM . Större cache-storlekar inte avsevärt förbättra prestanda : om 2 MB cache minskar minnesåtkomster med 90 procent , en fördubbling till 4 MB förbättrar den till 95 procent . Chip designers noggrant utvärdera cache-storlekar , välja en mängd som ger den bästa förbättringen för den extra kostnaden .
