«Kompyuter tizimlari» kafedrasi S. T. Kubayev, U. I. Murtazayeva kompyuter tizimlarini loyihalash va tashkil etish

1.4. Protsessorlar va hisoblash jarayonlarini tashkil etish.
Protsessor inglizchada „Process“ so’zidan kelib chiqqan bo’lib, „jarayon“ — jarayonni amalga oshiruvchi, boshqaruvchi ma’nolarini bildiradi. Kompyuter protsessori asosan kompyuterda bo’ladigan jarayonlarni amalga oshirish va boshqarish vazifalarini bajaradi. Asosiy o’lchov birligi chastota hisoblanadi. Protsessor chastotasi uning ma’lum vaqt ichida nechta amalni bajara olishini ifodalaydi.
Markaziy protsessor - bu kompyuterning miyasi.
Protsessor - elektron mashinaning dasturda ko’zda tutilgan amallar, informatsiyani o’zgartirish, barcha hisoblash jarayonlarini, hisoblash mashinasidagi boshqa qurilmalarning ishini boshqarib turish uchun mo’ljallangan markaziy qurilmasi. Asosiy qismlari: arifmetik-mantiqiy qurilma va boshqarish qurilmasi. Arifmetik-mantiqiy qurilmada axborot arifmetika va mantiq jihatidan qayta ishlanadi. Boshqarish qurilmasi xotiradagi axborotlarni chiqarish tartibini belgilaydi, boshqaruvchi signallarni ishlab chiqadi, mashinadagi qurilmalarning ishini uyg’unlashtiradi, dasturni uzish signallarini qayta ishlaydi, xotiradagi axborotlarni muhofazalaydi, protsessor ishini nazorat qiladi.
Mikroprotsessor - (CPU - Central Processing Unit - markaziy qayta ishlash bo’limi). Bu yagona integral sxemada tashkil etilgan markaziy hisoblash qurilmasi bo’lib, kompyuterdagi barcha hisob-kitoblarni amalga oshiruvchi kompyuter miyasi yoki yuragi desak ham bo’ladi.
Protsessor kvadrat yoki to’g’ri to’rtburchak shaklidagi qurilma bo’lib, u ona platadagi protsessorlar slotiga, ya’ni uyachasiga joylanadi va bir necha yuzlab pinglar ya’ni ignalar ona plataga ulanadi. Protsessor ishlagan vaqtda kerakli darajada elektr energiyasi sarf etilishi sababli uning harorati ortadi. Uning doimiy ravishda sovutib turishi uchun protsessor ustiga sovutgich radiator va havo parragi mustahkamlanadi.
Protsessor asosiy arifmetik va mantiqiy amallarni bajargan holda kompyuter dasturlari beradigan quyi darajadagi buyruqlarni bajaradi. Umumiy holda esa protsessor kompyuterning barcha fizik qurilmalari: tezkor xotira, doimiy xotira, tarmoq kartasi, grafik karta va monitor kabilarni birgalikda ishlashga ma’sul qurilma hisoblanadi. Bu qurilma asosan protsessor, mikroprotsessor, CPU atamalari bilan nomlanadi. Bu atama deyarli 1960-yillar boshidan ishlatilib kelinsada, bugungi kunga qadar uning shakli, ishlab chiqarish texnologiyasi va dizayni bosqichma - bosqich takomillashganiga qaramay, uning fundamental vazifasi deyarli o’zgarishsiz qoldi.
Dastlabki protsessorlar vakuum naylardan yasalgan edi. Bu esa o’z navbatida juda katta elektr quvvati va fizik o’lchamlarni talab qilar edi. Birinchi elektron kompyuter sifatida 1945 yilda ishlab chiqarilgan ENIAC kompyuteri 18000 ta vakuum naylardan iborat bo’lgan. 1948-yili vakuum naylarga nisbatan anchagina kichik, tezligi yuqori va effektiv qurilma tranzistor ixtiro qilindi. 1956 yili tranzistor asosli protsessorga ega birinchi kompyuter UNIVAC ishlab chiqildi.
Integrallashgan sxemalarning ixtiro qilinishi bugungi zamonaviy protsessorlarning yuzaga kelishiga asosiy omil bo’ldi. Integrallashgan sxema bu o’zida bir necha millionlab tranzistorlarni birlashtirgan elektron plata bo’lib, bu texnologiyadagi birinchi protsessor 1971 yilda “Intel” korporatsiyasi tomonidan ishlab chiqilgan “Intel - 4004” mikroprotsessoridir. Bu mikroprotsessor 2300 ta tranzistordan tashkil topgan va sekundiga 60000 ta operatsiya bajarar edi.
Hozirgi kunda esa mikroprotsessorlar bir necha milliardlab tranzistorlardan tashkil topgan hamda bitta elektron platada bir necha protsessorlar joylashadi. Bu biz bilgan ko’p yadroli protsessorlardir. 2012 yil ishlab chiqilgan “Intel Xeon Phi” protsessori 5 milliard tranzistorlardan tashkil topib, bitta tranzistor o’lchami 22 nanometrgacha kichiklashtirildi.
Agar taqqoslasak bitta soch tolasining yuzasiga 22 nanometr qalinlikda 4000 ta tranzistor joylasha oladi.