Computer einmal nahm gesamte große Zimmer, aber jetzt ihre wichtigsten Komponenten können auf einem Mikrochip passen , dass man auf einer Fingerspitze zu halten. Aufgrund von Mikrochips wurden mechanische Tischrechner von Geräten klein genug, um in eine Hemdtasche setzen ersetzt - und die neuen sind eine Million mal schneller . Die grundlegende Architektur des Mikrochips ist jedoch fast genau die gleiche wie die , die in den alten Computern - nur kleiner . Moderne Rechner viel mehr tun als zu berechnen - sie sind wirklich winzig Computern. Die CPU

Seit der Erfindung des modernen elektronischen Computer in den 1940er Jahren hat sich die Central Processing Unit (CPU ) in der Mitte des Geschehens gewesen . Die CPU wiederholt den gleichen Zyklus (die so genannte Maschinenzyklus ) , wenn der Computer ausgeschaltet wird. Die Maschine Zyklus (1) bekommen die nächste Anweisung von Computer-Speicher , (2) die Anweisung decodieren - entscheiden, was sie tut und die Dinge und (3) die Aktion , dass die Anweisung beschreibt . Durch Wiederholung dieses Zyklus über und über, bewirkt, dass die CPU des Computers , um die Anleitungen in einem Computer -Programm zu arbeiten . Der Computer ist ein Allzweck- Informationen - Bearbeitungsmaschine - es tut, was das Programm gibt - und die CPU ist das, was bewirkt, dass der Computer auf seine Art und Weise durch das Programm arbeiten
Die ALU
.

Wenn die CPU arbeitet sich durch ein Programm , kommt es oft zu einer Anweisung , die komplexer als die anderen Befehle . Normalerweise sind diese arithmetische Befehle (wie " multiplizieren diese beiden Zahlen zusammen und speichern Sie die Antwort" ) oder logische Operationen (wie " wenn A und B wahr sind, tun C"). Diese komplexen Anweisungen werden dem arithmetischen und logischen Einheit (ALU) gesendet. Die ALU Werke auf diesen komplexen Operationen , während die CPU wartet . Wenn die ALU beendet ist, sendet sie eine Antwort auf die CPU und die Maschinenzyklen fortzusetzen. Einige neuere Maschinen haben Möglichkeiten, um die Verarbeitung zu beschleunigen , indem Sie einige dieser Prozesse zur gleichen Zeit gefunden - . Immer eine Anweisung , während der Arbeit auf einem anderen, oder läuft die CPU und ALU zusammen , wenn die CPU nicht mit einem Ergebnis , bevor Sie fortfahren

Cache-Speicher

holen einen neuen Befehl aus dem Speicher in die CPU zu verarbeiten ist ein zeitaufwendiger Prozess . Dieser Vorgang kann bis um einen Faktor von Tausenden beschleunigt werden, wenn eine kleine Menge an Speicher - viel kleiner als der Speicher benötigt wird, um ein ganzes Programm zu halten - auf dem Chip angeordnet ist. Dieses kleine, High-Speed- Speicher wird als Cache-Speicher und es liegt direkt auf dem Mikrochip zusammen mit der CPU und den ALU entfernt. Cache -Speicher funktioniert, weil Programme geschrieben werden , so dass der nächste Befehl ausgeführt werden fast immer befindet sich in der nächsten Speicherstelle nach dem Befehl, der gerade ausgeführt wird . Die nächsten Teile der Cache-Speicher geladen , während die CPU und ALU auf Anweisungen , die sich bereits im Cache arbeiten werden.