Mis on loogikakiip?

Arvuti toiteallikaks on palju mikrokiipe, mis kõik töötavad sünkroonis. Need mikrokiibid saavad hakkama peaaegu kõigega, mida arvuti teeb. Kuid mitte kõik mikrokiibid ei tee sama asja. Igaüks neist on pühendatud konkreetsele ülesandele, kuigi mõnel juhul on see ülesanne üsna lai. Olenevalt ülesandest võib arvutil olla üks ülesannet täitev mikrokiip või suur hulk neid.

Mikrokiipe on kaks peamist klassi: mälu ja loogika. Mälukiip on mõeldud andmete salvestamiseks. Loogikakiip on loodud andmetega töötamiseks. Mõned mikrokiibid täidavad osa mõlemast, kuigi tavaliselt kalduvad üksteise poole.

DRAM-kiip on mälukiibi näide. See on loodud andmete salvestamiseks, et neile saaks kiiresti juurde pääseda, ja seda kasutatakse süsteemi RAM-ina. 3D VNAND-kiip on ka mälukiip. Neid kasutatakse SSD-des ja need pakuvad kiiret pikaajalist salvestusruumi. CPU on loogikakiibi suurepärane näide. See töötleb tohutul hulgal andmeid, sooritades sellega loogilisi toiminguid, et teha kindlaks, mis peaks juhtuma, ja juhendada ülejäänud arvutit. GPU on veel üks näide loogikakiibist. See töötleb graafikaandmeid vastavalt oma loogikareeglitele ja väljastab seejärel andmed, tavaliselt ekraanile.

Raskeid ja kiireid määratlusi pole

Nagu eelnevalt mainitud, ei pea loogikakiip tingimata ainult loogikat teostama; see võib ka andmeid salvestada. Protsessorid on selle taaskord suurepärane näide. CPU-l on väike kogus sisemälu. See toimub vahemälu kujul ja protsessor registreerib. Üheskoos salvestavad need vaid mõne megabaidi andmeid, kuid võivad hõivata üllatavalt suure protsendi mälupiirkonnast.

Selle esmane funktsioon on võtmetegur määramaks, kas kiip on loogikakiip või mälukiip. See ei sõltu sellest, millisel otstarbel kasutatud stantsi pindala protsendist või kui palju energiat otstarve võtab. See on just see, milleks kiipi kasutatakse. Protsessori mälu peab võimaldama sellel võimalikult kiiresti loogikat töödelda.

Vastupidine olukord oleks näiteks mälukiibi puhul, kus mälukontroller oli integreeritud mälukiibile. Kuigi tänapäevased disainilahendused seda ei tee, oleks see võimalik. Sellisel juhul on kontrolleri töötlemisvõimsus mälukiibi optimeerimiseks. See oleks ikkagi mälukiip.

Keerukus

Puuduvad konkreetsed reeglid selle kohta, kui palju loogikat peab loogikakiip tegema, et olla loogikakiip. Näiteks kaasaegsel CPU-l on miljardeid transistore. See on osa sellest, mis muudab nad töötlemisel suurepärased. Siiski oleks võimalik, et mikrokiibil oleks üks loogikavärav. Kuigi see teoreetiline kiip on sisuliselt lihtsalt näiteks XOR-värav, on see siiski loogikat teostav mikrokiip ja seega ka loogikakiip.

Arvutamise algusaegadel kippusid CPU-d olema varustatud täiendavate kaasprotsessoritega. Üks neist võib olla ujukomaprotsessor. See oli loogikakiip, mis oli loodud ujukomaarvutuste tegemiseks. Need ujukoma kaasprotsessorid said aga ainult seda teha. Siiski olid need mikrokiibid, mis teostasid loogilisi protsesse, ja nii olid ka loogikakiibid.

Järeldus

Loogikakiip on mikrokiip, mis on mõeldud peamiselt andmetega loogiliste toimingute tegemiseks. Sellel võib olla, kuid ei pruugi olla pardal salvestusruumi, kuid see ei tee sellest mälukiipi. Samamoodi ei ole väikese sisemise töötlemisvõimsusega mälukiibid loogikakiibid. Loogika võib olla väga keeruline või uskumatult lihtne, kuna terminoloogia ei tähenda keerukust.