Lielākā daļa šā raksta pētījumu nāk no J. Clark Scott, bet no tā, bet kā tas ir zināms? Tas ir fantastisks lasījums, iet daudz vairāk dziļāk nekā šis raksts būs, un tas ir labi vērts pāris dolārus Amazon.
Viena piezīme, pirms mēs sākam: mūsdienu procesori ir daudz sarežģītāki nekā tie, kas šeit ir izklāstīti. Vienai personai gandrīz neiespējami izprast mikroshēmas niansi ar vairāk nekā miljardu tranzistoru. Tomēr pamatprincipi, kā tas viss vienojas, paliek nemainīgi, un izpratne par pamatu dos jums labāku izpratni par mūsdienu sistēmām.
Sākot mazu
Mūsdienu datori izmanto aprēķinus, lai veiktu miljardiem tranzistoru, bet viszemākajos līmeņos jums ir nepieciešams tikai nedaudz, lai izveidotu visvienkāršākos elementus, kurus sauc par vārtiem.
Loģiskie vārti
Doing Math with Gates
Tas dod mums vienkāršu iestatījumu ar trīs atšķirīgiem rezultātiem: nulle, viens un divi. Bet viens bits nevar uzglabāt neko vairāk kā 1, un šī mašīna nav pārāk noderīga, jo tas atrisina tikai vienu no vienkāršākajām matemātikas problēmām. Bet tas ir tikai puse papildinātājs, un, ja jūs savienojat divus no tiem ar citu ievadi, jūs saņemat pilnu papildinājumu:
Kad abas ieejas ir ieslēgtas, transmisija ieslēdzas un nosūta to nākamajā pilnā papildinātājā ķēdē:
Lielākā daļa citu matemātisko darbību var izdarīt ar papildinājumu; reizināšana ir tikai atkārtota pievienošana, atņemšanu var izdarīt ar kādu fancy bit inversija, un sadalīšana ir tikai atkārtotas atņemšanu. Un, lai gan visiem mūsdienu datoriem ir aparatūras risinājumi, lai paātrinātu sarežģītākas operācijas, jūs varat to tehniski darīt ar pilnu papildinātāju.
Autobuss un atmiņa
Šī visa pakete ir iesaiņota tajā, kas pazīstams kā reģistrs. Šie reģistri ir savienoti ar autobusu, kas ir virkne visu sistēmas vadu, kas savienota ar katru komponentu. Pat mūsdienu datoriem ir autobuss, lai gan tiem var būt vairāki autobusi, lai uzlabotu daudzuzdevumu veiktspēju.
Katram reģistram joprojām ir rakstīšanas un lasīšanas bits, taču šajā iestatījumā ieejas un izejas dati ir vienādi. Tas tiešām ir labs. Piemēram. Ja jūs vēlējāties kopēt R1 saturu R2 formātā, jūs ieslēgtu lasīšanas bitu R1, kas spiedīs R1 saturu uz autobusu. Lai gan lasīšanas bits ir ieslēgts, jūs ieslēgtu R2 rakstīšanas bitu, kas kopētu kopnes saturu R2.
Reģistri tiek izmantoti, lai veiktu RAM arī. RAM bieži tiek izvietota režģī ar vadiem, kas iet divos virzienos:
Pulkstenis, Stepper un dekodētājs
Reģistri tiek izmantoti visur, un tie ir galvenais rīks datu pārvietošanai un informācijas glabāšanai CPU. Tātad, kas viņiem padara, lai pārvietotu lietas apkārt?
Pulkstenis ir pirmā komponents CPU kodolā un izslēgsies un darbosies noteiktā intervālā, mērot hercos vai ciklos sekundē. Tas ir ātrums, kuru jūs redzat reklamē kopā ar CPU; 5 GHz mikroshēma var veikt 5 miljardus ciklu sekundē. Pulksteņa ātrums bieži vien ir ļoti labs rādītājs par to, cik ātri darbojas CPU.
Pulkstenis ir savienots ar stepperu, kurš tiek skaitīts no viena uz maksimālo soli, un, kad tas ir izdarīts, automātiski atgriežas atpakaļ. Pulkstenis ir savienots arī ar AND vārtiem par katru reģistru, ko CPU var rakstīt:
Programmas norādījumi tiek glabāti RAM (vai L1 kešatmiņu mūsdienu sistēmās, tuvāk CPU). Tā kā programmas dati tiek glabāti reģistros, tāpat kā katru citu mainīgo, to var manipulēt ar lidošanu, lai izlēktos pa programmu. Tas ir, kā programmas iegūst savu struktūru, ar cilpām un paziņojumiem. Lēkāšanas instrukcija nosaka pašreizējo atrašanās vietu atmiņā, ko instrukciju dekodētājs nolasa no citas vietas.
Kā tas viss notiek kopā
Lai veiktu aprēķinu, programmas dati tiek ielādēti no sistēmas RAM vadības sadaļā. Kontroles nodaļa nolasa divus skaitļus no RAM, ielādē pirmo uz ALU instrukciju reģistru, un pēc tam ielādē otro uz autobusu. Tajā pašā laikā tas nosūta ALU instrukcijas kodu, kas norāda, ko darīt. Pēc tam ALU veic visus aprēķinus un saglabā rezultātu citā reģistrā, ko CPU var nolasīt, un pēc tam turpināt procesu.
Ostas skenēšana ir mazliet kā jūgāmais durvju rokturu ķekars, lai redzētu, kuras durvis ir bloķētas. Skeneris uzzina, kuras routera vai ugunsmūra porti ir atvērtas, un var izmantot šo informāciju, lai atrastu datorsistēmas iespējamās vājās vietas.
Nav noslēpums, ka parastā lietošanā Firefox var patērēt diezgan daudz sistēmas atmiņas. Kaut arī atvērto ciļņu skaits un instalētās pievienojumprogrammas, protams, veicinās, pat konservatīvi neizmantojot kastes uzstādīšanu, var ziņot par diezgan daudz atmiņas izmantošanu.
Mēs jau dzīvojam nākotnē. Mums ir rokas ierīces, kas izmanto satelītus, lai precīzi norādītu mūsu precīzās atrašanās vietas gandrīz jebkurā planētas vietā. Bet vai kādreiz esat prātojies, kā GPS darbojas?
Digitālo foto rāmju tirgus nonāca pie neapstrādāta sākuma; agri rāmji bija klaiņojoši, bija mazi ekrāni, ļoti maz funkciju un bija nepieciešams, lai jūs manuāli atjauninātu attēlus. Lasiet tālāk, pārskatot Nixplay, nākamās paaudzes digitālo attēlu rāmi, izmantojot Wi-Fi savienojumu, mākoņa arhitektūras fotoattēlu kopīgošanu un lietotājdraudzīgu funkciju klāstu.
Microsoft ir sīki izklāstījis, kā Mākslīgais intelekts ir paredzēts, lai mainītu veidu, kā tehnoloģija darbosies nākotnē. Tas ir centrā, kad runa ir par AI, un tas pats democratizē.