コンピュータの CPU の機能とは?

コンピューターの CPU は人間の脳に例えられることがよくあります。これは、CPU (中央処理装置) がコンピューターの動作を制御するため、適切なアナロジーです。これは、さまざまなソースからのデータに対してコンピューター プログラムによって提供される命令を実行することによって行われます。

CPU の機能とは?

すべてのコンピューターの目的は、何らかの形式のデータ処理です​​。 CPU は、プログラムされた命令に対してフェッチ、デコード、および実行の機能を実行することにより、データ処理をサポートします。これらの機能をまとめて、命令サイクルと呼ぶことがよくあります。命令サイクル機能に加えて、CPU はデータのフェッチおよび書き込み機能を実行します。

CPU 命令サイクル関数

プログラムがコンピュータ上で実行されると、命令は実行されるまでコンピュータのメモリに保存されます。 CPU はプログラム カウンターを使用してメモリから次の命令をフェッチします。メモリにはアセンブリ コードと呼ばれる形式で格納されます。 CPU は命令を実行可能なバイナリ コードにデコードします。これが完了すると、CPU は命令の指示に従って、操作を実行したり、データをフェッチまたは格納したり、プログラム カウンターを調整して別の命令にジャンプしたりします。

通常、CPU で実行できる演算の種類には、加算、減算、乗算、除算などの単純な数学関数が含まれます。 CPU は、データ オブジェクト間の比較を実行して、それらが等しいかどうかを判断することもできます。コンピューターが実行できる驚くべきことはすべて、これらの操作と他のいくつかの基本的な操作で実行されます。命令が実行されると、次の命令がフェッチされ、サイクルが続行されます。

CPU データ関数

命令サイクルの実行機能を実行している間、CPU はデータを必要とする命令を実行するように要求される場合があります。たとえば、算術関数を実行するには、計算に使用される数値が必要です。必要なデータを配信するために、メモリからデータをフェッチし、処理済みのデータをメモリに書き戻す命令があります。 CPU が使用する命令と CPU が操作するデータは、同じメモリ領域に格納されます。 CPU は一意のアドレスを使用して、さまざまなメモリ位置を追跡します。

マイクロプロセッサ CPU

パーソナル コンピュータのマイクロプロセッサは、コンピュータの動作を制御するために必要なすべての回路を含むチップです。これにより、CPU のすべての機能を単一のチップで実行できるようになり、集積回路の使用により製造コストが安くなり、信頼性が高くなります。マイクロプロセッサが導入される前は、コンピュータの CPU は、集積回路によって接続された複数のチップを含む回路基板に搭載されていました。現在、最新のプロセッサの多くは、コアと呼ばれる同じチップ上に複数の CPU を搭載しています。