Vísindavefurinn: Hvað er örgjörvi og hvað gerir hann í tölvum?

Sendu inn spurningu

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

Hlusta

Örgjörvi (e. processor/CPU) er hjarta tölvunnar. Kannski er réttara að segja að örgvörvinn sé heili tölvunnar, því hann stýrir öllu því sem tölvan gerir.

Örgjörvinn „skilur“ ákveðið safn skipana. Skipanirnar eru í minni tölvunnar og örgjörvinn les þær hverja af annari og framkvæmir þær. Þetta eru gjarnan mjög einfaldar skipanir, svo sem að flytja gögn úr einu minnishólfi í annað, leggja saman tvö gildi, bera saman tvö gildi og fara eitthvert annað í forritinu ef gildin eru eins og svo framvegis.

Til þess að láta örgjörvann gera eitthvað sérstakt þarf notandinn að láta hann fá forrit, en forrit eru ekkert annað en röð skipana sem örgjörvinn skilur. Svokallaðar keyrsluskrár (hafa endinguna .EXE í Windows) innihalda forrit, þannig þegar þær eru keyrðar, til dæmis með því að tvísmella á þær í Windows, hleður Windows forritinu í minnið og örgjörvinn byrjar að framkvæma fyrstu skipunina í því.

Raunar er Windows stýrikerfið sjálft ekkert annað en forrit af örgjörva skipunum, sem örgjörvinn framkvæmir sjálfur. Nær allt sem við gerum í tölvunni er framkvæmt af örgjörvanum, hvort sem það er að færa til glugga á skjánum hjá okkur eða að spila tölvuleik. Það skiptir því miklu máli að örgjörvinn sé hraðvirkur, enda er klukkutíðni hans eitt af því fyrsta sem tekið er fram þegar tölvur eru bornar saman.

Sum verkefni hafa verið tekin út úr örgjörvanum til að tefja hann ekki. Nú eru það til dæmis svokallaðir grafík-örgjörvar á skjákortunum sem vinna mikið af vinnunni í tölvuleikjunum. Það er þó örgjörvi tölvunnar sem stýrir því hvenær grafík-örgjörvinn er látinn taka við.

Ef við tökum dæmigerða PC tölvu í dag, þá er hún með 2GHz Pentium 4 örgjörva. Tíðnin 2GHz þýðir að klukka örgjörvans tifar 2 þúsund milljón sinnum á sekúndu. Nýjustu örgjörvarnir geta síðan framkvæmt fleiri en eina skipun á hverju klukkutifi. Þannig getur Pentium 4 örgjörvinn framkvæmt tvær til þrjár skipanir í einu, eftir því um hvaða skipanir er að ræða. Það eru því framkvæmdar yfir fjögur þúsund milljón skipanir á sekúndu í örgjörvanum! Ein af þessum skipunum gæti til dæmis verið að leggja saman tvær 10 stafa tölur. Hvað getið þið framkvæmt margar slíkar samlagningar á sekúndu?!

Frekara lesefni af Vísindavefnum:

Hver er munurinn á AMD- og Intel-örgjörvum? Hjálmtý Hafsteinsson
Úr hverju eru pinnarnir á örgjörvum? eftir EÖÞ
Hvernig finnur maður út hversu marga möguleika talnaruna (t.d. leyninúmer) getur haft á uppröðun? eftir Einar Örn Þorvaldsson
Af hverju heyrast skruðningar í örgjörvanum þegar hann vinnur mikið? eftir Einar Örn Þorvaldsson

Myndir: Pentium 4 örgjörvi af vefsíðu Intel.

Senda grein til vinar

Sendu inn spurningu

Hvað er örgjörvi og hvað gerir hann í tölvum?

Höfundur

Útgáfudagur

Spyrjandi

Efnisorð

Tilvísun

Senda grein til vinar

Sendu inn spurningu

Hvað er örgjörvi og hvað gerir hann í tölvum?

Höfundur

Útgáfudagur

Spyrjandi

Efnisorð

Tilvísun

Deila

Senda grein til vinar