Kas ir loģiskā mikroshēma?

Datoru darbina daudzas mikroshēmas, kas visas darbojas sinhroni. Šīs mikroshēmas apstrādā gandrīz visu, ko dara dators. Bet ne visas mikroshēmas veic vienu un to pašu. Katrs no tiem ir veltīts noteiktam uzdevumam, lai gan dažos gadījumos šis uzdevums ir diezgan plašs. Atkarībā no uzdevuma datoram var būt viena mikroshēma, kas veic uzdevumu, vai plašs to klāsts.

Ir divas galvenās mikroshēmu klases: atmiņa un loģika. Atmiņas mikroshēma ir paredzēta datu glabāšanai. Loģiskā mikroshēma ir paredzēta darbam ar datiem. Dažas mikroshēmas izpildīs dažas no tām, lai gan parasti tās tiecas viena pret otru.

DRAM mikroshēma ir atmiņas mikroshēmas piemērs. Tas ir paredzēts datu glabāšanai, lai tiem varētu ātri piekļūt, un tiek izmantots kā sistēmas RAM. 3D VNAND mikroshēma ir arī atmiņas mikroshēma. Tie tiek izmantoti SSD un nodrošina liela ātruma ilgtermiņa uzglabāšanu. CPU ir lielisks loģikas mikroshēmas piemērs. Tas apstrādā milzīgu datu apjomu, veicot loģiskās darbības ar visiem, lai noteiktu, kam jānotiek, un sniegtu norādījumus pārējam datoram. GPU ir vēl viens loģikas mikroshēmas piemērs. Tas apstrādā grafikas datus saskaņā ar loģikas noteikumiem un pēc tam izvada datus, parasti uz ekrānu.

Nav stingru un ātru definīciju

Kā minēts iepriekš, loģikas mikroshēmai ne vienmēr ir jāveic tikai loģika; tā var arī uzglabāt datus. CPU atkal ir lielisks piemērs tam. CPU ir neliels iebūvētās atmiņas apjoms. Tas izpaužas kā kešatmiņa, un procesors reģistrē. Kopā tie glabā tikai dažus megabaitus datu, bet var aizņemt pārsteidzoši lielu daļu no apgabala.

Tās galvenā funkcija ir galvenais faktors, lai noteiktu, vai mikroshēma ir loģiskā vai atmiņas mikroshēma. Tas nav atkarīgs no veidnes laukuma procentuālās daļas, kas tiek izmantots kādam nolūkam, vai no tā, cik daudz enerģijas ir nepieciešams mērķim. Tas ir tikai tas, kam mikroshēma tiek izmantota. CPU atmiņa ir paredzēta, lai tas varētu apstrādāt loģiku pēc iespējas ātrāk.

Pretēji tas būtu, piemēram, atmiņas mikroshēmā, kur atmiņas kontrolleris ir integrēts atmiņas mikroshēmā. Lai gan mūsdienu dizains to nedara, tas būtu iespējams. Tādā gadījumā kontroliera apstrādes jauda ir paredzēta, lai optimizētu atmiņas mikroshēmu. Tā joprojām būtu atmiņas mikroshēma.

Sarežģītība

Nav īpašu noteikumu par to, cik daudz loģikas ir jādara loģikai, lai tā būtu loģiskā mikroshēma. Piemēram, mūsdienu centrālajam procesoram ir miljardiem tranzistoru. Tas ir daļa no tā, kas padara viņus par izciliem apstrādes procesā. Tomēr būtu iespējams, ka mikroshēmā ir viens loģikas vārti. Lai gan šī teorētiskā mikroshēma būtībā ir tikai XOR vārti, piemēram, tā joprojām ir mikroshēma, kas veic loģiku un tādējādi arī loģisko mikroshēmu.

Datortehnikas pirmajās dienās CPU parasti bija aprīkoti ar papildu kopprocesoriem. Viens no tiem varētu būt peldošā komata procesors. Šī bija loģiskā mikroshēma, kas paredzēta peldošā komata aprēķinu veikšanai. Tomēr šie peldošā komata kopprocesori to varēja izdarīt tikai. Tomēr tās bija mikroshēmas, kas veic loģiskus procesus, un tādas bija arī loģiskās mikroshēmas.

Secinājums

Loģiskā mikroshēma ir mikroshēma, kas galvenokārt paredzēta loģisku darbību veikšanai ar datiem. Tam var būt vai var nebūt iebūvētas atmiņas vietas, taču tas nepadara to par atmiņas mikroshēmu. Tāpat atmiņas mikroshēmas ar nelielu iebūvēto apstrādes jaudu nav loģiskās mikroshēmas. Loģika var būt ļoti sarežģīta vai neticami vienkārša, jo terminoloģija nenozīmē sarežģītību.