1. Bazat e HW – Proçesori
7.11.2012
Departamenti i Informatikës
Fakulteti i Shkencave Natyrore
Universiteti i Tiranës
Proçesori
Bazat e HW
Proçesori
2
Proçesori është “Truri i kompjuterit”
Njihet ndryshe si mikroproçesor ose CPU
(Central Processing Unit)
Ekzekuton të gjitha veprimet e përgjithshme
llogaritëse
Koordinon detyrat e kryera nga të gjitha pjesët e
tjera përbërëse të kompjuterit (kujtesat, pajisjet
IO, etj.)
CPU është një pjesë shumë komplekse
elektronike që zakonisht montohet
drejtpërdrejt në motherboard

2. Ndërtimi i proçesorit
Bazat e HW
Proçesori
Proçesori ekzekuton programet duke përfshirë dhe
vetë sistemin e shfrytëzimit
Programet për proçesorin janë thjesht një bashkësi
instruksionesh (të shprehura si sekuenca binare) që
zakonisht ekzekutohen sipas një radhe të paracaktuar
Ndërtimi i brendshem i proçesorit (arkitektura) ka
ndikim të drejtpërdrejtë mbi ekzekutimin efiçent të
instruksioneve
Arkitektura e proçesorit si dhe shpejtësia e tij kanë
ndikim të drejtpërdrejtë mbi shpejtësinë e
ekzekutimit të programeve
Ndërtimi i jashtëm i proçesorit ndikon mbi
shpejtësine e komunikimit të tij me pjesët e tjera të
kompjuterit (kujtesat, pajisjet I/O, etj.)
3
Arkitektura e proçesorit
Njësia I/O
Bazat e HW
Proçesori
ALU
CU
FPU
CACHE
L1
4
Regjistrat

3. Pjesët përbërëse të proçesorit (I)
Njësia I/O (Ndërfaqet BUS)
Bazat e HW
Proçesori
Lidh proçesorin me pjesët e tjera përbërëse të kompjuterit
Kalon instruksione dhe të dhëna në regjistrat e CU dhe
ALU (përmendur më poshtë)
Përmban dy lloje BUS-esh (i të dhënave dhe i adresave të
kujtesave)
Numri i biteve (p.sh 32, 64) në BUS-et e adresave ndikon
në faktin sesa kujtesë mund të adresojë një proçesor
Numri i biteve në BUS-et e të dhënave ndikon në sa shpejt
mund të përpunohet informacioni
CU (Njësia e kontrollit)
Është një qark elektronik që përfshin një orë (clock)
Kontrollon veprimin e gjithë CPU
Ndjek instruksionet e një programi dhe udhëzon ALU ti
kryejë ato
Merr instruksionet nga njësia I/O dhe i shndërron ato në
një mënyrë të “kuptueshme” nga ALU
5
Pjesët përbërëse të proçesorit (II)
ALU (Njësia aritmetike-logjike)
Kryen të gjitha veprimet aritmetike dhe logjike që
ekzekutohen nga proçesori
Merr instruksionet e dekoduara nga CU
Modifikon të dhënat që ndodhen në regjistra
Rezultatet kthehen nëpërmjet njësisë I/O
Bazat e HW
Proçesori
Njësia Floating-Point (FP, numrat me presje)
Njësi e specializuar në kryerjen e veprimeve me numrat me
presje
CACHE Primare (L1)
Kujtesë shumë e shpejtë (por e kufizuar) që lejon CPU të
lexojë menjëherë të dhënat në vend që të presë që ato të
vijnë nga kujtesa kryesore (RAM)
Regjistrat
6
Vende të përkoshme për ruajtjen e të dhënave gjatë
përpunimit
Qarqe mikroskopike që lejon për ruajtjen e një sekuence
gjëndjesh ndezur apo fikur (pra bite 0 ose 1)

4. Shpejtësia e proçesorit
Bazat e HW
Proçesori
“Ora” e proçesorit e njohur si clock koordinon të
gjitha veprimet duke gjeneruar periodikisht një
referencë kohore të quajtur si tick
Frekuenca e clock-ut matet me Mhz i cili specifikon
miliona tick-e në sekondë ose Ghz që specifikon
miliarda tick-e në sekondë.
Shpejtësia e clock-ut përcaktons e sa shpejt do të
ekzekutohen instruksionet
Disa instruksione kërkojnë një tick, disa
më shumë, dhe shpesh ekzekutohen disa instruksione
njëherësh gjatë 1 tick-u
Megjithatë, shpejtësia e clock-ut nuk
përcakton e vetme shpejtësinë e
proçesorit. Ajo varet dhe nga
ndërtimi specifik i tij.
7
Instruksionet
Bazat e HW
Proçesori
Instruksionet janë njësia bazë që i tregojnë
proçesorit se çfare duhet të bëjë
Ato janë të koduara në kod binar
Ekzistojnë mënyra të ndryshme sesi
implementohen instruksionet brenda proçesorit,
por për programuesit kjo nuk është e “dukshme”
Programet para se të ekzekutohen, kompilohen
(përkthehen) në instruksione makine që kuptohen nga
proçesori
Bashkësia e intruksioneve (instruction set)
paraqet tërësinë e instruksioneve që mund të
ekzekutohen nga proçesori.
8

5. CISC dhe RISC
CISC (Complex Instruction Set Computer)
Instruksione të ndryshme dhe komplekse
Gjatësia e një instruksioni është nga 8 deri 120 bit
(instruksione të ndryshme mund të kenë gjatësi të
ndryshme)
Një instruksion mund të përmbajë një sërë instruksionesh
të një niveli më të ulët (p.sh ngarko nga kujtesa, mblidh, etj.)
Bazat e HW
Proçesori
RISC (Reduced Instruction Set Computer)
Instruksione me gjatësi të njëjtë (p.sh 32 bit)
Instruksione të thjeshta (pra që zakonisht nuk mund të
përbëhen nga instruksione të tjera)
Instruksionet ekzekutohen më shpejt se në rastin e CISC
Proçesorët modernë
Përdorin një kombinim të RISC dhe CISC
Proçesorët e rinj shpesh arrijnë të kuptojnë instruksione të
vjetra CISC. Ato përkthehen në një bashkësi
instruksionesh të ngjashme me ato RISC
9
Hapat e ekzekutimit të një intruksoni
1.
2.
Bazat e HW
Proçesori
3.
4.
5.
6.
10
Fetch (instruksion) – Lexo instruksionin e
radhës nga kujtesa
Decode (instruksion) – Instruksioni
“përkthehet” në hapat konkretë që duhen
ndjekur për ekzekutimin e tij
Llogarit adresën në kujtesë të operandëve
Fetch (operandët) – Ngarko në regjistra
operandët
Execute – ALU ekzekuton instruksionin mbi
operandët
Writeback – Rezultati ruhet në pozicionin e
caktuar në kujtesë

6. Shembull ekzekutimi instruksioni
Bazat e HW
Proçesori
11
Ekzekutimi Pipeline
Bazat e HW
Proçesori
12
Në proçesorët e
vjetër, hapat e
ekzekutimit të një
intruksioni kërkonin
nje tick secili.
Ekzekutimi pipeline
lejon ekzekutimin në
paralel të këtyre
hapave duke
reduktuar kohën
totale të ekzekutimit
të instruksioneve.

7. Proçesorët me disa bërthama (multicore)
Proçesorët klasikë ishin ndertuar me vetëm një
“bërthamë” (pra përmbanin një ALU, CU, etj.)
Proçesorët modernë shpesh kanë më shumë se një
bërthamë ekzekutuese instruksionesh
Ajo mund të shihet si një proçesor më vete
Bazat e HW
Proçesori
Bërthamat mund të ekzekutojnë instruksione klasike
(p.sh RISC) në paralel
Kjo rrit ndjeshëm shpejtësinë e ekzekutimit
Një proçesor me 2 bërthama quhet Dual-Core, me 4 të
tilla quhet Quad-Core, me 6 Hexa-Core, kurse me 8
quhet Octa-Core
Edhe pse nga jashtë proçesori ngjan si një qark
elektronik i vetëm, në fakt ai mund të përfytyrohet si
një kuti me disa proçesorë brenda
13
Markat kryesore të proçesorëve
Intel (p.sh Dual-Core, Core i3, Core i7)
Bazat e HW
Proçesori
AMD (p.sh Opteron)
ARM (e famshme për dizenjim proçesorësh
mobile)
14

8. CPU-Z
Program falas që paraqet të dhëna mbi pjesët
kryesore të kompjuterit ku po ekzekutohet
Bazat e HW
Proçesori
15
Pozicioni i proçesorit në motherboard
Bazat e HW
Proçesori
16
Proçesori zakonisht montohet në motherboard
Ai mund të jetë pjesë e ndashme ose e
pandashme e tij
Në rastet kur proçesori është pjese e ndashme, ai
vendoset në një fole (socket) specifike në
motherboard
Ekzistojnë tipe të ndryshme foleshë në tipe të
ndryshme motherboard-esh
Zakonisht mbi proçesor montohet një ftohës
(FAN) që siguron ruajtjen e temperaturës së tij
dhe mbron qarqet e tij elektronike nga mbinxehja

9. Proçesori dhe ftohësi i tij
Bazat e HW
Proçesori
17
Foleja e proçesorit
Bazat e HW
Proçesori
Në varësi të llojit të proçesorit dhe motherboard
ku do instalohet ekzistojnë lloje të ndryshme
foleshë
Para se të instalojmë një proçesor duhet të
sigurohemi që ai i përshtatet folesë përkatëse të
motherboard si dhe atij vetë
Shembull: Socket 1155 (LGA1155)
Listë foleshë (socket):
18
http://www.cpu-world.com/Sockets/index.html

10. Hapat e instalimit të një proçesori (I)
Bazat e HW
Proçesori
Sigurohuni që proçesori që doni të instaloni
përputhet me motherboardin ku doni ta instaloni
(foleja, parametrat)
Hiqeni kompjuterin nga priza, hapni kasën dhe
prekni diçka metalike për të eleminuar çdo
ngarkesë elektrostatike
Çmontoni ftohësin e proçesorit
19
Hapat e instalimit të një proçesori (II)
Zakonisht proçesorët mbahen të lidhur me folenë
e tyre me anën e nje mekanizmi anësor.
Sigurohuni që proçesori është i pozicionuar sipas
folesë përkatëse
Bazat e HW
Proçesori
20
Vendoseni proçesorin mbi fole
Nëse proçesori është vendosur në pozicionin e
duhur ai duhet të zërë vend pa nevojën e
ushtrimit një force të madhe

11. Hapat e instalimit të një proçesori (III)
Ktheni në vend mekanizmin mbajtës
Tani ju mbetet vetëm të rivendosni ftohësin e
proçesorit mbi proçesor
Bazat e HW
Proçesori
21
Shembuj proçesorësh modernë
Core i5-750
2.67 GHz
2 bërthama
L2 CACHE - 4 × 256 KB
L1-Cache: 64 + 64 KB
Foleja: LGA 1156
22
2000 - 2400 MHz
4 bërthama
Bazat e HW
Proçesori
AMD Tholedo
Foleja: Socket 939