Mikä on logiikkasiru?

Tietokone saa virtansa useista mikrosiruista, jotka kaikki toimivat synkronoituna. Nämä mikrosirut käsittelevät melkein kaikkea, mitä tietokone tekee. Mutta kaikki mikrosirut eivät tee samaa asiaa. Jokainen on omistettu tietylle tehtävälle, vaikka joissakin tapauksissa tämä tehtävä on melko laaja. Tehtävästä riippuen tietokoneessa voi olla yksi tehtävää suorittava mikrosiru tai laaja joukko niitä.

Mikrosiruja on kaksi pääluokkaa: muisti ja logiikka. Muistisiru on suunniteltu tallentamaan tietoja. Logiikkasiru on suunniteltu toimimaan datalla. Jotkut mikrosirut tekevät osan kumpaakin, vaikka tyypillisesti taipuvat toisiaan kohti toisiaan.

DRAM-siru on esimerkki muistisirusta. Se on suunniteltu tallentamaan tietoja, jotta niitä voidaan käyttää nopeasti, ja sitä käytetään järjestelmän RAM-muistina. 3D VNAND-siru on myös muistisiru. Niitä käytetään SSD-levyissä ja ne tarjoavat nopean pitkäaikaisen tallennustilan. CPU on erinomainen esimerkki logiikkasirusta. Se käsittelee valtavan määrän dataa suorittaen sille kaikelle loogisia operaatioita määrittääkseen, mitä pitäisi tapahtua, ja ohjeistaakseen muun tietokoneen. GPU on toinen esimerkki logiikkasirusta. Se käsittelee grafiikkadataa logiikkasääntöjensä mukaisesti ja tulostaa sitten tiedot, tyypillisesti näytölle.

Ei kovia ja nopeita määritelmiä

Kuten aiemmin mainittiin, logiikkasirun ei välttämättä tarvitse vain suorittaa logiikkaa; se voi myös tallentaa tietoja. Prosessorit ovat jälleen hyvä esimerkki tästä. CPU:ssa on pieni määrä sisäistä muistia. Tämä tapahtuu välimuistin ja prosessorin rekisterien muodossa. Yhdessä ne tallentavat vain muutaman megatavun dataa, mutta ne voivat viedä yllättävän suuren osan levyalueesta.

Sen ensisijainen tehtävä on avaintekijä määritettäessä, onko siru logiikkasiru vai muistisiru. Tämä ei riipu prosenttiosuudesta muotin pinta-alasta mihin tarkoitukseen tai kuinka paljon tehoa jokin tarkoitus vaatii. Juuri siihen sirua käytetään. CPU:n muistin tarkoituksena on mahdollistaa sen, että se voi käsitellä logiikkaa mahdollisimman nopeasti.

Päinvastainen tilanne olisi esimerkiksi muistisirussa, jossa muistiohjain on integroitu muistisiruun. Vaikka nykyaikaiset mallit eivät tee tätä, se olisi mahdollista. Siinä tapauksessa ohjaimen prosessointiteho on käytettävissä muistisirun optimoimiseksi. Se olisi silti muistisiru.

Monimutkaisuus

Ei ole erityisiä sääntöjä sille, kuinka paljon logiikkaa logiikkasirun on tehtävä ollakseen logiikkasiru. Esimerkiksi nykyaikaisessa CPU:ssa on miljardeja transistoreita. Tämä on osa sitä, mikä tekee heistä erinomaisia ​​​​käsittelyssä. Mikrosirussa olisi kuitenkin mahdollista saada yksi logiikkaportti. Vaikka tämä teoreettinen siru on pohjimmiltaan vain esimerkiksi XOR-portti, se on silti logiikkaa suorittava mikrosiru ja siten logiikkasiru.

Tietojenkäsittelyn alkuaikoina suorittimissa oli yleensä ylimääräisiä apuprosessoreita. Yksi näistä voi olla liukulukuprosessori. Tämä oli logiikkasiru, joka oli suunniteltu suorittamaan liukulukulaskutoimituksia. Ne liukuluku-apuprosessorit pystyivät kuitenkin vain tekemään sen. Silti ne olivat mikrosiruja, jotka suorittivat loogisia prosesseja, ja niin olivat myös logiikkasirut.

Johtopäätös

Logiikkasiru on mikrosiru, joka on ensisijaisesti suunniteltu suorittamaan loogisia toimintoja datalle. Siinä voi olla tai ei ole jonkin verran sisäistä tallennustilaa, mutta tämä ei tee siitä muistisirua. Samoin muistisirut, joilla on pieni sisäinen prosessointiteho, eivät ole logiikkasiruja. Logiikka voi olla erittäin monimutkaista tai uskomattoman yksinkertaista, koska terminologia ei tarkoita monimutkaisuutta.