• Εύρος καταχωρητών: Οι καταχωρητές είναι μνημονικά στοιχεία (flip-flop), εσωτερικά του επεξεργαστή και χρησιμοποιούνται από τον επεξεργαστή κατά τη διάρκεια εκτέλεσης μιας εντολής. Το εύρος των καταχωρητών ορίζει το μέγιστο μήκος σε bit, που μπορεί να διαχειριστεί ο επεξεργαστής σε μία μόνο εντολή. Όσο αυξάνουμε το εύρος των καταχωρητών ενός επεξεργαστή, τόσο αυξάνεται και η ταχύτητα με την οποία επεξεργάζεται δεδομένα8. Το εύρος των καταχωρητών χαρακτηρίζει το εύρος του εσωτερικού διαδρόμου δεδομένων.

● Χωρητικότητα λανθάνουσας μνήμης (cache memory) L1, L2, L3: Η «λανθάνουσα» ή «κρυφή» μνήμη (cache memory) L1, L2 και L3, είναι μνήμη που βρίσκεται εσωτερικά στο chip του επεξεργαστή (Σχ. 1.5). Πρόκειται για ταχύτατη μνήμη προσωρινής αποθήκευσης δεδομένων, στην οποία αποθηκεύονται πρόσφατα χρησιμοποιημένα δεδομένα ή δεδομένα που χρησιμοποιούνται συχνότερα από τον επεξεργαστή. Ο επεξεργαστής όταν χρειάζεται κάποιο δεδομένο, ελέγχει πρώτα τη μνήμη Cache και στην περίπτωση που δε το εντοπίσει εκεί το αναζητά στην κύρια μνήμη (RAM). Η αύξηση της μνήμης Cache ενός επεξεργαστή αυξάνει και την συνολική απόδοσή του. Όμως το υψηλό κόστος της μνήμης cache, καθώς και ο περιορισμένος χώρος του chip του επεξεργαστή, περιορίζουν τη χωρητικότητά της σε μερικά ΜΒ. Οι σύγχρονοι επεξεργαστές διαθέτουν μνήμη Cache L3.

Βασικά χαρακτηριστικά επεξεργαστών

● Αριθμός Πυρήνων (Cores number): Όπως αναφέραμε παραπάνω, ένας σύγχρονος επεξεργαστής αποτελείται από δύο ή περισσότερους επεξεργαστές (πυρήνες) ενσωματωμένους σε ένα chip. Τα σύγχρονα λειτουργικά συστήματα που υποστηρίζουν πολυπύρηνους επεξεργαστές και παράλληλη επεξεργασία, αναθέτουν ταυτόχρονα προς εκτέλεση μία διεργασία στον κάθε πυρήνα του επεξεργαστή, με αποτέλεσμα την ταχύτατη και ταυτόχρονη διεκπεραίωση διεργασιών. H συνολική απόδοση ενός συστήματος αυξάνεται, όσο αυξάνουμε τον αριθμό των πυρήνων. Βέβαια, η συνεχής αύξηση του αριθμού των πυρήνων ενός επεξεργαστή, δημιουργεί προβλήματα αυξημένης πολυπλοκότητας, τόσο στους κατασκευαστές επεξεργαστών (νόμος του Μουρ) όσο και στους προγραμματιστές λειτουργικών συστημάτων και εφαρμογών.

Συχνότητα λειτουργίας (CPU Clock Rate): Οι επεξεργαστές εκτελούν διαδοχικές στοιχειώδεις λειτουργίες με τη χρήση ενός ηλεκτρικού σήματος τετραγωνικού παλμού. Αυτό το ηλεκτρικό σήμα συγχρονισμού καλείται σήμα ρολογιού, επειδή παράγεται εξωτερικά του επεξεργαστή, από ένα ταλαντωτή που ονομάζεται ρολόι (clock).

Βρες τις λέξεις του Κρυπτόλεξου

https://content.e-me.edu.gr/wp-admin/admin-ajax.php?action=h5p_embed&id=92038

Ένας υπολογιστής είναι ένα σύνολο από ηλεκτρονικό, ηλεκτρολογικό και μηχανολογικό υλικό. Το μεγαλύτερο μέρος από αυτό το υλικό, δε διαθέτει δικό του προστατευτικό κάλυμμα με αποτέλεσμα, να είναι επικίνδυνο και για τον ίδιο τον υπολογιστή (προστασία από τη σκόνη, τα υγρά κλπ) αλλά και για το χρήστη, αφού το υλικό αυτό λειτουργεί με ρεύμα και παράγει ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Για λόγους λοιπόν, κυρίως προστασίας του υπολογιστή και του χρήστη, αλλά και οργάνωσης, όλο αυτό το υλικό, το οποίο σχετίζεται κυρίως με την επεξεργασία ή την αποθήκευση δεδομένων, βρίσκεται μέσα σε ένα (συνήθως) μεταλλικό κουτί, που ονομάζεται Κεντρική Μονάδα (Central Unit) ή ΚΜ.

Ο προσωπικός ηλεκτρονικός υπολογιστής ή PC είναι η κατηγορία εκείνη των υπολογιστικών συστημάτων, που είναι πιο διαδεδομένα λόγω του ότι, τα χρησιμοποιούμε πολύ συχνά σήμερα στην εργασία μας, στο σπίτι μας ή σε οποιονδήποτε άλλο χώρο, αν πρόκειται για ένα φορητό προσωπικό υπολογιστή (laptop, notebook, netbook). Ένα PC σήμερα αποτελείται από τα παρακάτω βασικά μέρη:

● Μία κεντρική μονάδα ή ΚΜ (Central Unit) που περιέχει όλο εκείνο το υλικό που σχετίζεται με την επεξεργασία ή την αποθήκευση των δεδομένων.

● Ένα πληκτρολόγιο (keyboard), για είσοδο δεδομένων και εντολών – οδηγιών ελέγχου και χειρισμού,

● Μία οθόνη (monitor), για έξοδο αποτελεσμάτων,

● Και τέλος ένα ποντίκι (mouse), για εύκολη είσοδο εντολών ελέγχου και χειρισμού σε λογισμικό με γραφικό περιβάλλον (π.χ. windows, linux).

Η αρχιτεκτονική στην οποία βασίζεται η οργάνωση, η σχεδίαση και η υλοποίηση των περισσότερων υπολογιστών, που έχουν κατασκευαστεί μέχρι και σήμερα, σε όποια κατηγορία κι αν ανήκουν, έχει τις ρίζες της στην αρχιτεκτονική του Von Neumann. Η αρχιτεκτονική αυτή, η οποία διατυπώθηκε το 1945 από τον μαθηματικό και φυσικό John Von Neumann, περιγράφει τον αρχιτεκτονικό σχεδιασμό για έναν ψηφιακό υπολογιστή. Η αρχιτεκτονική Von Neumann προβλέπει τις εξής βασικές αρχές για έναν γενικού σκοπού υπολογιστή:

Κάθε υπολογιστής αποτελείται από τις εξής κύριες μονάδες:

Τη Μονάδα Ελέγχου για τον έλεγχο της εκτέλεσης των εντολών, την Αριθμητική και Λογική Μονάδα για την εκτέλεση των αριθμητικών και των λογικών πράξεων, τη Μονάδα Μνήμης για την αποθήκευση των δεδομένων, των εντολών του προγράμματος και των ενδιάμεσων αποτελεσμάτων της εκτέλεσης των πράξεων, μια Μονάδα Εισόδου και μια Μονάδα Εξόδου για την επικοινωνία με τον χειριστή του.

● Τα δεδομένα και οι εντολές που πρόκειται να εκτελεστούν πρέπει προηγουμένως να έχουν τοποθετηθεί μέσα στη μνήμη.

● Τα δεδομένα και οι εντολές πρέπει να είναι κωδικοποιημένα σε ένα κοινό σύστημα, το οποίο είναι το δυαδικό σύστημα.

● Οι εντολές θα πρέπει να εκτελούνται από τη Μονάδα Ελέγχου ακολουθιακά, δηλαδή η μία μετά την άλλη. Για να αρχίσει η εκτέλεση μιας εντολής, θα πρέπει να έχει ολοκληρωθεί η εκτέλεση της προηγούμενης

.Η διασύνδεση μεταξύ αυτών των μονάδων επιτυγχάνεται μέσω ενός κοινού διαύλου που ονομάζεται δίαυλος συστήματος

Ο υπολογιστής είναι μία συσκευή η λειτουργία της οποίας βασίζεται στην τεχνολογία των ηλεκτρονικών και έχει ως βασικό σκοπό της την επεξεργασία δεδομένων. Με τον όρο υπολογιστικό σύστημα (ή υπολογιστής) συνήθως αναφερόμαστε σε μία ηλεκτρονική συσκευή η οποία αποτελείται από δύο μέρη :

● Το Υλικό (Hardware), που είναι όλα εκείνα τα εξαρτήματα (ηλεκτρονικά π.χ. αντιστάσεις, πυκνωτές, τρανζίστορ κλπ., ηλεκτρικά π.χ. καλώδια, διακόπτες, μοτέρ κλπ. και μηχανολογικά π.χ. το κουτί, το CD-ROM κλπ.) , από το πιο μικρό έως το πιο μεγάλο, που συνθέτουν τον υπολογιστή και που μπορούμε να τα δούμε και να τα αγγίξουμε.

● Το Λογισμικό (Software), που είναι όλα εκείνα τα προγράμματα, που περιέχουν εντολές – οδηγίες χειρισμού των δεδομένων – πληροφοριών, σε γλώσσα μηχανής – κατανοητή για τον υπολογιστή – και που εμείς δεν μπορούμε να τα αγγίξουμε, αλλά βλέπουμε συνήθως το αποτέλεσμά τους είτε στην οθόνη του υπολογιστή, είτε σε κάποια άλλη συσκευή. Το λογισμικό χωρίζεται επίσης σε δύο κατηγορίες, ανάλογα τη λειτουργία του και τη χρήση του. Αυτές είναι: το Λειτουργικό Σύστημα (ένα απαραίτητο βασικό πρόγραμμα για τη λειτουργία του υπολογιστή) και οι Εφαρμογές (λογισμικό που χρησιμοποιείται για την επεξεργασία δεδομένων, ή για την υλοποίηση κάποιας εργασίας όπως ένα πρόγραμμα επεξεργασίας κειμένου (π.χ. OpenOffice, Writer, MS – WORD κα). Σημειώνεται ότι για να λειτουργήσουν οι εφαρμογές απαιτείται πρώτα να υπάρχει και να λειτουργεί ένα λειτουργικό σύστημα.

Το Υλικό (Hardware), που είναι όλα εκείνα τα εξαρτήματα (ηλεκτρονικά π.χ. αντιστάσεις,
πυκνωτές, τρανζίστορ κλπ., ηλεκτρικά π.χ. καλώδια, διακόπτες, μοτέρ κλπ. και μηχανολογικά
π.χ. το κουτί, το CD-ROM κλπ.) , από το πιο μικρό έως το πιο μεγάλο, που συνθέτουν τον υπολογιστή και που μπορούμε να τα δούμε και να τα αγγίξουμε.
● Το Λογισμικό (Software), που είναι όλα εκείνα τα προγράμματα, που περιέχουν εντολές –
οδηγίες χειρισμού των δεδομένων – πληροφοριών, σε γλώσσα μηχανής – κατανοητή για τον
υπολογιστή – και που εμείς δεν μπορούμε να τα αγγίξουμε, αλλά βλέπουμε συνήθως το αποτέλεσμά τους είτε στην οθόνη του υπολογιστή, είτε σε κάποια άλλη συσκευή. Το λογισμικό
χωρίζεται επίσης σε δύο κατηγορίες, ανάλογα τη λειτουργία του και τη χρήση του. Αυτές είναι: το Λειτουργικό Σύστημα (ένα απαραίτητο βασικό πρόγραμμα για τη λειτουργία του υπολογιστή) και οι Εφαρμογές (λογισμικό που χρησιμοποιείται για την επεξεργασία δεδομένων,
ή για την υλοποίηση κάποιας εργασίας όπως ένα πρόγραμμα επεξεργασίας κειμένου (π.χ.
OpenOffice, Writer, MS – WORD κα). Σημειώνεται ότι για να λειτουργήσουν οι εφαρμογές
απαιτείται πρώτα να υπάρχει και να λειτουργεί ένα λειτουργικό σύστημα.