Wikiszótár

központi feldolgozóegység

Magyar

Kiejtés

  • IPA: [ ˈkøspontifɛldolɡozoːɛcʃeːɡ]

Főnév

központi feldolgozóegység

  1. (informatika) A CPU (Central Processing Unit, magyarul központi feldolgozóegység) a számítógép “agya”, amely a számítógép alapvető feladatait és utasításait végrehajtja. A CPU hajtja végre a számítógép által futtatott programokat, és irányítja az összes egyéb hardverkomponenst. Ez a központi alkatrész felelős a számítási feladatok elvégzéséért, és ennek segítségével futnak a programok, valamint a felhasználói utasítások.

A CPU fő feladatai:

  1. Utasítások végrehajtása:
    • A CPU folyamatosan végrehajtja a memória által tárolt utasításokat. Ezek az utasítások programokból vagy az operációs rendszerből származnak, és műveletek széles skáláját foglalják magukba, például adatmozgatást, matematikai számításokat, valamint logikai műveleteket.
  2. Folyamatkezelés:
    • A CPU egy időben több folyamatot is kezelhet. A modern processzorokban több mag található (pl. 2, 4, 8 vagy több), ami lehetővé teszi a párhuzamos feldolgozást, azaz egyszerre több művelet végrehajtását.
  3. Adatkezelés:
    • A CPU adatokat olvas be a memóriából, feldolgozza azokat, majd visszaírja a memóriába vagy elküldi más eszközökre, mint például a háttértár vagy a grafikus kártya.

A CPU fő részei:

  1. Aritmetikai és logikai egység (ALU):
    • Az ALU végzi a számításokat és logikai műveleteket. Ide tartoznak az összeadás, kivonás, szorzás, osztás, valamint a logikai műveletek, például az ÉS, VAGY, NEM és XOR műveletek.
  2. Vezérlőegység (Control Unit):
    • A vezérlőegység irányítja a CPU működését, megszervezi a programok utasításainak végrehajtását, és vezérli az adatfolyamot a CPU belső részei között. A vezérlőegység dekódolja a programok utasításait, és utasítja az ALU-t, memóriát és más részegységeket az utasítások végrehajtására.
  3. Regiszterek:
    • A regiszterek kisméretű, rendkívül gyors tárolóhelyek a CPU-n belül, amelyek ideiglenesen tárolják az aktuálisan feldolgozott adatokat és utasításokat. Ezek azonnal hozzáférhetők a CPU számára, így gyorsítják a számítási műveleteket.
  4. Cache memória:
    • A CPU közelében elhelyezkedő gyorsítótár (cache) egy kis, rendkívül gyors memória, amely a leggyakrabban használt adatokat tárolja. A cache lehetővé teszi, hogy a CPU gyorsabban férjen hozzá az adatokhoz, mint a RAM-hoz.

Hogyan működik a CPU?

A CPU működése ciklusokban zajlik, amelyeket fetch-decode-execute ciklusnak neveznek:

  1. Fetch (Beolvasás): A CPU beolvassa az utasítást a memóriából. Az utasítások általában bináris kód formájában kerülnek tárolásra, és a CPU azokat a memóriából kéri le.
  2. Decode (Dekódolás): A CPU dekódolja az utasítást, azaz megérti, hogy mit kell végrehajtani. A vezérlőegység elemzi az utasítást, és meghatározza, milyen műveleteket kell elvégezni.
  3. Execute (Végrehajtás): A CPU végrehajtja az utasítást. Ha az utasítás egy matematikai művelet, az ALU elvégzi a számítást. Ha adatokat kell mozgatni, akkor a CPU vezérli az adatokat a megfelelő helyre, például a memóriába vagy egy másik hardverkomponenshez.
  4. Writeback (Visszaírás): Az eredményt visszaírja a memóriába vagy egy regiszterbe, ahol a következő utasítás használhatja fel.

A CPU teljesítményének meghatározó tényezői:

  1. Órajel (Clock speed):
    • Az órajel sebessége, amely gigahertzekben (GHz) mérhető, határozza meg, hogy a CPU milyen gyorsan tud végrehajtani egyes műveleteket. Minél magasabb az órajel, annál gyorsabban képes végrehajtani az utasításokat.
  2. Magok száma:
    • A modern processzorokban több mag található. Minden mag képes különálló utasítások végrehajtására, ami növeli a CPU párhuzamos feldolgozási képességeit. Egy többmagos CPU jobban kezeli a többfeladatos (multitasking) környezetet és a komplex számítási feladatokat.
  3. Cache mérete:
    • A CPU gyorsítótárának mérete is fontos tényező. Minél nagyobb a cache, annál több adatot képes gyorsan elérni a CPU anélkül, hogy a lassabb RAM-hoz kellene fordulnia.
  4. Architektúra:
    • A CPU felépítése és architektúrája határozza meg, hogy mennyire hatékonyan képes végrehajtani az utasításokat. A modern processzorok különféle technológiákat használnak, például pipelining (csővezetékes feldolgozás) vagy hyper-threading, hogy növeljék a teljesítményt.

A CPU típusai:

  1. Intel és AMD processzorok:
    • A két legnagyobb CPU gyártó az Intel és az AMD. Az Intel Core és AMD Ryzen sorozatok a legnépszerűbbek a személyi számítógépekben. Mindkét vállalat kínál többmagos processzorokat különböző feladatokhoz, beleértve a játékgépektől a nagy teljesítményű munkaállomásokig terjedő alkalmazásokat.
  2. Mobil CPU-k:
    • A mobil eszközökben (okostelefonok, tabletek) használt CPU-k, mint például az ARM architektúrán alapuló processzorok, energiahatékonyságukról és alacsony hőtermelésükről ismertek.
  3. Apple M1/M2 processzorok:
    • Az Apple saját tervezésű, ARM-alapú processzorai, mint az M1 és M2, új mércét állítanak fel a teljesítmény és energiahatékonyság terén, különösen a Mac és iPad eszközökben.

Hogyan befolyásolja a CPU a számítógép teljesítményét?

A CPU központi szerepet játszik a számítógép teljesítményében, mivel az utasítások végrehajtásának sebessége és hatékonysága közvetlen hatással van a programok és alkalmazások futási idejére. Például egy gyorsabb CPU gyorsabban futtatja a szoftvereket, gyorsabb reakcióidőt biztosít, és könnyebben kezeli a többfeladatos környezetet.

CPU és GPU közötti különbség:

Míg a CPU általános célú számításokat végez, a GPU (Graphics Processing Unit, grafikus feldolgozóegység) kifejezetten grafikai feladatok gyors végrehajtására specializálódott. A GPU nagy mennyiségű egyszerű számítást végez párhuzamosan, amely ideális a képek, videók rendereléséhez, valamint a mesterséges intelligencia és gépi tanulás bizonyos feladataihoz. A CPU és GPU együttműködik a számítógép megfelelő működése érdekében.

Fordítások

További információk

A lap eredeti címe: „https://hu.wiktionary.org/w/index.php?title=központi_feldolgozóegység&oldid=3452624”