När du köper via affiliate-länkar på vår webbplats kan vi få en provision utan extra kostnad för dig. Läs mer om 
För att förstå hur en processor fungerar och dess historiska utveckling är det viktigt att först få grepp om dess grundläggande uppgifter. I den här texten kommer du att lära dig om processorernas arkitektur, funktioner och olika typer, samt hur de har utvecklats över tid för att möta moderna databehov.
Vad är en processor?
En processor är ett integrerat kretskort som utför matematiska beräkningar och logiska operationer. I äldre datorsystem var centralenheten (CPU) ensam ansvarig för att utföra alla beräkningar. Dagens datorer har vanligtvis flera typer av processorer som är optimerade för olika uppgifter.
Huvudpunkter för att förstå processor
- En processor är en typ av integrerat kretskort.
- Processorer hämtar en instruktion från minnet, avkodar den för att förstå vad som efterfrågas, och utför sedan instruktionen.
- De gör detta genom att utföra matematiska beräkningar (som addition eller multiplikation) och logiska operationer (som OCH, ELLER och INTE).
- Historiskt sett användes termerna CPU och processor som synonymer eftersom CPU:n var den enda processorn i ett datorsystem.
- Idag arbetar CPU:er tillsammans med flera andra processorer som är optimerade för specifika uppgifter.
Processorernas historia
På 1940-talet var tidiga datorer tvungna att omkopplas fysiskt för att kunna utföra olika typer av beräkningar.
På 1950-talet gjorde konceptet med Von Neumanns lagrade-program-arkitektur det möjligt att bygga bearbetningsenheter som kunde hantera en mängd olika beräkningsuppgifter och logiska operationer.
Dessa enheter, som bestod av vakuumrör, kallades kollektivt för centralenheter eftersom de var de viktigaste komponenterna som ansvarade för att köra programvara.
1960-talet såg en gradvis ersättning av vakuumrör med transistorer i processorer, vilket ledde till mindre och mer effektiva designer. Vid 1970-talet gjorde framsteg inom integrerad krets-teknik det möjligt att placera hela centralenheten (CPU) på ett enda mikroprocessor-chip.
I början av 2000-talet ledde ytterligare framsteg inom CPU-design till utvecklingen av dual core-processorer och quad core-processorer. De förbättrade datorprestandan avsevärt genom att möjliggöra Parallel Processing.
Idag kräver framsteg inom artificiell intelligens (AI) och maskininlärning (ML) ytterligare specialiserade processorer som är optimerade för uppgifter som den allmänna CPU:n inte är lika effektiv på att hantera.
Det förväntas att kvantmekanik i framtiden kommer att revolutionera databehandling genom att möjliggöra att processorer kan utföra komplexa beräkningsuppgifter exponentiellt snabbare än vad som är möjligt idag.
Hur processorer fungerar
Processorer har en fast arkitektur och en fördefinierad uppsättning instruktioner som de kan utföra. De fungerar genom att hämta en programmerad instruktion från datorns minne, avkoda den för att identifiera vilken typ av operation som ska utföras och vilka datakällor som behövs, och sedan utföra motsvarande matematiska beräkningar och logiska operationer.
Denna process, som kontinuerligt upprepas, kallas en hämtcykel (fetch-decode-execute cycle) eller maskininstruktionscykel (machine instruction cycle). Hur varje steg i cykeln genomförs kan variera beroende på processorns instruktioner, design och specifika användningsområde.
Processorns funktioner
Processorns primära funktion är att exekvera programmerade instruktioner.
Ytterligare funktioner inkluderar:
- Hantering av dataflöde och lagring.
- Hantering av avbrott och undantag.
- Kontroll av in-/utmatningsoperationer (IO).
Processorns komponenter
En processors exakta komponenter kan variera beroende på dess arkitektur, men det finns tre kärnkomponenter som är gemensamma för alla typer av processorer.
- Styrdelen (CU) styr processorns drift genom att tala om för andra komponenter hur instruktioner ska utföras.
- Aritmetisk-logisk enhet (ALU) utför matematiska och logiska operationer.
- Register är små lagringsplatser inom processorn som används för att spara data, adresser och styrinformation som aktivt bearbetas.
CPU vs Processor
CPU avser den bearbetningsenhet i en dator som är ansvarig för att utföra allmänna instruktioner och samarbeta med operativsystemet (OS) för att hantera de andra datorkomponenterna och säkerställa att de fungerar tillsammans.
Termen processor är däremot bredare och kan hänvisa till vilken typ av processor som helst. I princip gäller att medan alla CPU:er är processorer, är inte alla processorer CPU:er.
Typer av processorer
Processorer kan kategoriseras utifrån deras instruktionsuppsättning (Instruction Set Architecture, ISA), designfunktioner och syfte.
Att förstå skillnaden mellan olika typer av processorer kan hjälpa människor att fatta informerade beslut om vilken typ av hårdvara, mjukvara eller tjänsteleverantör (Managed Service Provider, MSP) som bäst uppfyller deras behov.
Till exempel kan en användare vilja veta om en molnhosting-tjänst använder flerkärniga processorer som är optimerade för att hantera stora volymer av trafik.
Vanliga instruktionsuppsättningsarkitekturer (ISA:er)
Populära designfunktioner
Specialiserade processorer
Slutsatsen om vad en processor är
I datorns tidiga dagar var CPU:n ofta den enda processorn i ett datorsystem. Denna historiska koppling har lett till att många definitioner av processorer använder “processor” och “CPU” som synonymer.
För att definiera processorer korrekt är det viktigt att inse att medan alla CPU:er är processorer, är inte alla processorer CPU:er. Processor är en bredare term som beskriver ett brett spektrum av integrerade kretsar som är designade för att hämta, avkoda och exekvera instruktioner.
Vanliga frågor om processorer
Vad är en processor i enkla termer?
Vilka är de tre typerna av processorer?
Vad är skillnaden mellan en processor och en CPU?
Hur fungerar en processor exakt?
Kan jag uppgradera min dators processor?
Referenser
- Quantum mechanics: Definitions, axioms, and key concepts of quantum physics | Live Science (Livescience)
- The Basics of Instruction Set Architecture | Lenovo US
(Lenovo) - What is CISC architecture? (Educative)
- Microcontroller Unit – Embedded Artistry (Embeddedartistry)
- All about neural processing units (NPUs) – Microsoft Support (Support.microsoft)
- What Is a QPU? | NVIDIA Blogs (Blogs.nvidia)
