Ein arithmetischer Coprozessor ist eine spezielle Verarbeitungseinheit, die neben einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) zusammenarbeitet, um arithmetische Operationen zu verarbeiten, insbesondere solche, die schwimmende Punktzahlen und andere komplexe Berechnungen betreffen. Anstelle der Haupt -CPU -Handhabung übernimmt der Coprozessor diese Arbeitsbelastung und beschleunigt die Verarbeitungszeiten erheblich.
Hier ist eine Aufschlüsselung der wichtigsten Funktionen:
* Spezialisierte Hardware: Coprozessoren sind mit dedizierten Hardware entwickelt, die für arithmetische Operationen optimiert sind. Diese Hardware enthält häufig spezielle Anweisungen und Schaltungen für Aufgaben wie Multiplikation, Abteilung, trigonometrische Funktionen (Sinus, Cosinus, Tangente), Exponentiation und logarithmische Berechnungen. Dies steht im Gegensatz zu der CPU, die möglicherweise allgemeinere Anweisungssätze aufweist.
* Floating-Punkt-Arithmetik: Eine primäre Funktion ist die Handhabung von Gleitkomma-Zahlen, die für wissenschaftliche, technische und grafische Anwendungen unerlässlich sind. Schwimmpunktzahlen können einen viel größeren Wertebereich (einschließlich sehr großer und sehr kleiner Zahlen) mit unterschiedlichen Präzisionsgraden im Vergleich zu Ganzzahlen darstellen. Der Coprozessor kümmert sich effizient mit den Komplexität der Gleitkomma-Arithmetik.
* Auslagerung der CPU: Durch die Ausführung dieser rechnerisch intensiven Aufgaben wird der Coprozessor die CPU frei, um andere Anweisungen und Prozesse zu behandeln. Dies führt zu einer schnelleren Gesamtsystemleistung.
* Anweisungssatz: Es hat einen eigenen Anweisungssatz, eine Reihe von Befehlen, die es versteht. Die CPU enthält in der Regel Anweisungen zum Einlösen von Vorgängen mit dem Koprozessor und zur Verwaltung der Datenübertragung zwischen ihnen.
Historischer Kontext:
In der Vergangenheit waren arithmetische Coprozessoren separate Chips, die neben der CPU an Sockets auf dem Motherboard angeschlossen waren. Ein herausragendes Beispiel ist der Intel 8087, der mit dem 8086/8088 CPUs arbeitete. Heutzutage haben die meisten CPUs jedoch integrierte Floating-Punkt-Einheiten (FPUs), die ähnlich wie die alten Coprozessoren funktionieren und die Notwendigkeit eines separaten Chips beseitigen. Der Begriff "Coprozessor" wird jetzt weniger häufig verwendet, wobei "FPU" häufiger vorkommt.
Während die Unterscheidung zwischen einem dedizierten arithmetischen Koprozessor und einer integrierten FPU weitgehend historisch ist, bleibt das grundlegende Konzept gleich:Eine spezielle Einheit, die die Fähigkeiten einer CPU für arithmetische Berechnungen verbessert, insbesondere diejenigen, die schwimmende Punktzahlen betreffen.
