CPU xử lý công việc tính toán như thế nào? Lý giải nguyên lý hoạt động

Có bao giờ bạn thắc mắc làm thế nào để một cái máy tính vô chi,vô giác được tạo nên từ những cục sắt mà lại có thể phát ra được âm thanh,tính toán những công thức toán học chỉ trong chớp mắt…Tại sao máy tính có thể làm được điều kỳ diệu như vậy ?Chính là nhờ CPU,ở Bài viết này chúng ta cùng tìm hiểu về cách hoạt động của CPU nhé.

CPU HOẠT ĐỘNG NHƯ THẾ NÀO?

CPU được cấu tạo từ rất nhiều bóng bán dẫn hay gọi là transistor và bạn cũng biết rằng CPU tính toán được là nhờ việc bật/tắt của bóng bán dẫn. Người ta quy ước việc bật/tắt tương ứng với 0 và 1,áp dụng mã nhị phân vào máy tính có thể xử lý được phép toán.

CPU xử lý công việc tính toán như thế nào? Lý giải nguyên lý hoạt động

NHỮNG ĐIỀU THÚ VỊ VỀ TRANSISTOR

Trong một con chip CPU có vô vàn bóng bán dẫn rất nhỏ,siêu nhỏ đến mức 2000 chiếc bóng bán dẫn 45nm có thể nằm trên bề ngang của một chiếc tóc. Hơn 30 triệu bóng bán dẫn 45nm có thể nằm gọn trong một đầu kim. Và chúng ta phải dùng kính hiển vi mới có thể nhìn thấy chúng.Nhưng đó mới chỉ là thành tựu của năm 2007,cho đến thời điểm hiện tại năm 2020 người ta đã có thể tạo ra những chiếc bóng bán dẫn chỉ 7nm ,chỉ bẳng 15% so với 2007.

CPU xử lý công việc tính toán như thế nào? Lý giải nguyên lý hoạt động

Mặc dù là nhỏ bé như vậy,nhưng một bóng bán dẫn có thể bật tắt lên tới 300 tỉ lần/giây,thời gian bật tắt nhanh tới mức một tia sáng chỉ được được không đầy 2mm mỗi lần như vậy.

TÍNH BẰNG TRANSISTOR

Một bóng bán dẫn sẽ có 3 chân,nó có thể cho dòng điện chạy qua hoặc không bằng cách cho dòng diện vào chân thứ 3 hoặc không.Và có thể xem nó như là một công tắc điện để đóng hoặc mở.

=> Như vậy 1 CPU nói đơn giản là cả tỷ cái công tắc bật/tắt với quy ước là 1 – tắt, 0 – mở

Khi máy tính tiếp nhận thông tin từ con người ,sẽ được mã hóa thông tin dưới dạng tín hiệu điện. Khi tín hiệu này đi vào CPU thì nó sẽ làm cho những transistor đóng hoặc mở theo tín hiệu điện mà việc đóng hay mở thì được quy ước là 0 và 1 rồi .Chính vì thế CPU đã hiểu được tín hiệu truyền vào của người dùng.

CPU xử lý công việc tính toán như thế nào? Lý giải nguyên lý hoạt động

Nếu 1 transistor chỉ đứng một mình,thì nó chỉ là một cái công tắc thì như vậy không giải quyết được vấn đề gì. Nhưng khi người ta ghép các công tắc này lại với nhau theo 1 quy  ước nhất định theo tính Logic thì nó lại trở thành một cái mạch điện biết tính toán => Người ta gọi nó là cổng Logic.


LỜI KẾT

Như vậy các bạn có thể hiểu CPU tính toán bằng cách cho dòng điện đã được biến đổi mang tín hiệu người dùng,dòng điện đến các công tắc đầu vào làm nó bật/tắt. Do cái bật,cái tắt sẽ làm cho dòng điện chạy trong CPU sẽ chạy t heo 1 đường đã quy ước và đến cuối mạch,người ta sẽ suy ra được kết quả của phép toán.

Close Menu