Co to jest układ logiczny?

Komputer jest zasilany przez wiele mikroczipów, które działają w synchronizacji. Te mikroczipy obsługują prawie wszystko, co robi komputer. Ale nie wszystkie mikroczipy robią to samo. Każdy jest poświęcony określonemu zadaniu, chociaż w niektórych przypadkach zadanie to jest dość szerokie. W zależności od zadania komputer może mieć jeden mikrochip wykonujący zadanie lub ich szeroki wachlarz.

Istnieją dwie główne klasy mikroczipów: pamięć i logika. Chip pamięci jest przeznaczony do przechowywania danych. Chip logiczny jest przeznaczony do operowania na danych. Niektóre mikroczipy wykonają niektóre z nich, chociaż zazwyczaj mają tendencję do jednego nad drugim.

Układ DRAM jest przykładem układu pamięci. Jest przeznaczony do przechowywania danych, aby można było uzyskać do nich szybki dostęp i jest używany jako systemowa pamięć RAM. Układ 3D VNAND jest również układem pamięci. Są używane w dyskach SSD i zapewniają szybkie długoterminowe przechowywanie. Procesor jest doskonałym przykładem układu logicznego. Przetwarza ogromną ilość danych, wykonując na nich wszystkie operacje logiczne, aby określić, co powinno się wydarzyć, i poinstruować resztę komputera. GPU to kolejny przykład układu logicznego. Przetwarza dane graficzne zgodnie ze swoimi regułami logicznymi, a następnie wysyła dane, zazwyczaj na ekran.

Brak twardych i szybkich definicji

Jak wspomniano wcześniej, układ logiczny niekoniecznie musi tylko wykonywać logikę; może też przechowywać dane. Procesory po raz kolejny są tego doskonałym przykładem. Procesor ma niewielką ilość wbudowanej pamięci. Ma to postać pamięci podręcznej, a procesor rejestruje. Łącznie przechowują tylko kilka megabajtów danych, ale mogą zająć zaskakująco duży procent obszaru matrycy.

Jego podstawowa funkcja jest kluczowym czynnikiem decydującym o tym, czy układ jest układem logicznym, czy układem pamięci. Nie zależy to od tego, jaki procent obszaru kości jest używany do jakiego celu lub ile energii wymaga cel. Po prostu do tego służy chip. Pamięć w CPU ma umożliwić jak najszybsze przetwarzanie logiki.

Odwrotna sytuacja miałaby miejsce na przykład w układzie pamięci, w którym kontroler pamięci został zintegrowany z układem pamięci. Chociaż nowoczesne projekty tego nie robią, byłoby to możliwe. W takim przypadku moc obliczeniowa kontrolera ma na celu optymalizację układu pamięci. Nadal byłby to układ pamięci.

Złożoność

Nie ma konkretnych zasad określających, ile logiki musi wykonać układ logiczny, aby być układem logicznym. Na przykład nowoczesny procesor ma miliardy tranzystorów. Jest to część tego, co czyni je doskonałymi w przetwarzaniu, które wykonują. Możliwe byłoby jednak posiadanie pojedynczej bramki logicznej na mikroczipie. Chociaż ten teoretyczny układ jest na przykład po prostu bramką XOR, nadal jest mikroczipem realizującym logikę, a zatem układem logicznym.

We wczesnych latach komputerów procesory były zwykle wyposażone w dodatkowe koprocesory. Jednym z nich może być procesor zmiennoprzecinkowy. Był to układ logiczny przeznaczony do wykonywania obliczeń zmiennoprzecinkowych. Te koprocesory zmiennoprzecinkowe mogły jednak tylko to zrobić. Mimo to były to mikroczipy realizujące procesy logiczne, podobnie jak układy logiczne.

Wniosek

Układ logiczny to mikroczip przeznaczony głównie do wykonywania operacji logicznych na danych. Może, ale nie musi, mieć trochę wbudowanej pamięci, ale to nie czyni go układem pamięci. Podobnie układy pamięci o małej wbudowanej mocy obliczeniowej nie są układami logicznymi. Logika może być bardzo złożona lub niewiarygodnie prosta, ponieważ terminologia nie implikuje złożoności.