タグ付けされた質問 「cpu」

中央処理装置として知られているCPUは、コンピューターの心臓部として知られています。命令で指定された基本的な算術、論理、制御、および入出力(I / O)操作を実行することにより、コンピュータプログラムの命令を実行する責任があります。

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より高速なプロセッサ/クロックでより多くのコードを実行できますか?
私は16Mhzで動作するATmega 328で実行するプログラムを書いています(ご存知ならArduino Duemilanove、それはAVRチップです)。 100マイクロ秒ごとに実行される割り込みプロセスがあります。100マイクロ秒の1ループで実行できる「コード」の量を計算するのは不可能だと思います(おそらくアセンブリに変換されてからバイナリイメージに変換されるCで書いています)。 また、これはコードの複雑さに依存します(たとえば、巨大な1つのライナーは、いくつかの短い行よりも実行が遅くなる可能性があります)。 私の理解は正しいですか、クロックレートまたは16Mhzのプロセッサは1秒あたり1600万サイクルを実行します(つまり、1マイクロ秒あたり16サイクル16,000,000 / 1,000 / 1,000)。したがって、100マイクロ秒のループでさらに多くのことをしたい場合、72Mhzバージョンのようなより高速なモデルを購入すると、マイクロ秒あたり72サイクル(72,000,000 / 1,000 / 1,000)になりますか? 現在のところ、実行が少し遅すぎます。つまり、ループを実行するのに100マイクロ秒より少し長くかかります(正確にはどれだけ長く言うのが難しいか、段階的に遅れます)。もう少し実行したいのですが、これはより速いチップを得るための健全なアプローチですか、それとも私は怒っていますか?

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ヒープとスタックの物理的な表現は何ですか?
.bssとコードが、プログラムカウンターがカウントアップできる命令のメモリバンクがあり、bss(ブロック開始シンボル)が単なるグローバルデータであるプロセッサで、物理表現を簡単に理解できます。ただし、ローカル変数のスタックと動的メモリのヒープがあります。これらのものはどのように物理的に回路上に置かれますか?

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CPUが消費する電力
電流Iと電圧Uの CPUの電力はI・Uだと思います。 ウィキペディアから次の結論がどのように導き出されるのでしょうか? CPUによって消費される電力は、CPU周波数とCPU電圧の2乗にほぼ比例します。 P = CV 2 f (Cは静電容量、fは周波数、Vは電圧です)。
9 power  capacitor  mosfet  cpu  cmos 

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x86クラスのプロセッサをラムレスで実行できますか?
最新のx86プロセッサには、少なくとも512KのL2キャッシュがあります。この量のメモリに完全に収まるアプリケーションがあります。RAMを接続せずにこれらのチップを実行できますか?もしそうなら、CPUがRAMの一貫性を維持しようとするときに、書き戻しのタイミングのペナルティを排除する方法はありますか? 私は特定のアプリケーションを考えていません、それは単なるアイドルの好奇心です。しかし、これが役立つニッチなアプリケーションがどこかにあると確信しています。
9 memory  cpu  ram 

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「CPUを構築できるチップ」の名前はありますか?
一部の人々は、より単純なICから「自作」CPUを構築することを楽しんでいます。 「十分なCPUがあれば、CPUを構築できるチップ」の名前はありますか?他のチップの名前はありますか。「CPUの数に関係なく、CPUを構築できないチップ」ですか? 十分に大量の4:1マルチプレクサチップからCPUを構築できます(マルチプレクサは戦術的なNuke of Logic Designです)。2インチのNANDゲートの(やや多い)数量からCPUを構築できます。または2-in NORゲートから。または、少数(おそらく1つ)のCPLDまたはFPGAから。 しかしながら、 2インXORゲートだけでCPUを構築することはできません。ダイオード抵抗ロジックだけでCPUを完全に構築することはできません。DタイプのフリップフロップだけでCPUを完全に構築することはできません。 これら2つのチップカテゴリを区別するための「CPUを構築できるチップ」よりも扱いにくい用語やフレーズはありますか?

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マルチコアCPUは非同期調整をどのように実装しますか?
私はコンピュータサイエンスの出身で、非同期回路設計で使用するプロセス計算を勉強したいと考えています。 それで、非同期回路の現在の慣行を見回しています。クロック速度を上げることができないとマルチコアCPUアーキテクチャにつながると言う記事はたくさんあります。ただし、コア間の非同期調整がどのように達成されるかについては、実際には誰も述べていません。 現在のマルチコアCPUが非同期調整をどのように処理するかについて、以下の仮定を確認/修正してください。 各コアには個別のクロック信号があり、互いに同相である必要はありません。そうでなければ、クロック信号の分配の問題は本当に解決されないでしょうか? コアはプログラミングレベルでのみ調整します。つまり、一部のメモリ(RAMまたはレジスタ)でテストと設定を行います。ランデブー回路を使用したハンドシェイクプロトコルのような低レベルのものではありません。

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32ビットALUは実際には32個の1ビットALUを並列で実行しているだけですか?
私は、32ビットALUを表すことが想定されている、この画像が見つかったコンピュータ組織の高い評価を得ているテキストを読んでいます。 このテクノロジーは実際にどのように行われているのですか?1ビットALUがたくさんあるので、64ビットALuは64個の1ビットALUで並列になりますか?これが実際にCPUが構築されている方法であると疑っている人がいますが、もっと確認したり教えたりできますか?

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バスイネーブル集積回路
基本的なロジックコンポーネントからシンプルな8ビットCPUを設計することにいじっています。ALUとレジスタがどのように相互作用するかについてはかなり良い考えを持っていますが、いくつかの改善を使用して感じることができる1つのことは、ラインがメインデータバスに接続することが許可されるときに切り替える方法です。 私の最初の考えは、バスを運転するためにとゲートを使用することでした。ALUのさまざまなラインからの出力はすべて、バスに出力するクワッドANDチップのセットに入る可能性があります。一度に1セットのANDゲートのみが、そのB入力のすべてをHighにプルしてバスに送出します。 不明な点が2つあります。制御ラインを1つだけ入力する必要がある場合、1行あたり8つのフルANDゲートを使用するのは無駄に思えます。この目的により適したより良いチップはありますか?8つのトランジスタでも実現できると思いますが、かなり一般的な(そして安価な)ICを使い続けたいと思います。 このようなソリューションでは、データはバスから一方向にしか流れません。これは問題ですか?他のコントロールラインで、レジスタがバスデータをロードするまで、バスデータのロードを停止しているので、そうは思いません。 このようなバスゲートに使用する標準チップはありますか?

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オーバークロック:恒久的な損傷?
私は常に、あらゆる種類のCPU(PCまたはマイクロコントローラーの場合)のオーバークロックは悪いことだという印象を受けてきました。本質的にメーカーの仕様外でユニットを操作しているため、デバイスが意図したとおりに動作しない場合があります。速度は速くなりますが、動作が不安定になるリスクがあります。 オーバークロックへの答えは、デバイスでどの程度のリスクを引き受けたいかに応じて、哲学的な答えであることを理解しています。だが、 CPUのオーバークロックにより、どのような永続的な損傷が発生する可能性がありますか? (注:私の友人の数はgamerzであり、オーバークロックroxorsのsoxorsと思うので、私はこれを聞いて...といくつかの奇妙な理由のために、彼らは、この自分のコンピュータがbluescreensで破ると、その後行った後、私は呼び出される、と私はいくつかの弾薬がとても使いたいです不安定になる可能性のあるハードウェアを頻繁にトラブルシューティングする必要がないこと...)
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