מחזור אפיק

מחזור אפיק הוא תהליך המתבצע באפיקי מחשב המקשרים בין המעבד לזיכרון, כדי לבצע פעולה בודדת של קריאה או כתיבה. מחזורי האפיק הם חלק מאבני הבניין של מחזור ההבאה-ביצוע. מחזורי האפיק כמו גם מחזור ההבאה-ביצוע, מסונכרנים על ידי שעון המעבד.

אפיקי המעבד

בקשר שבין המעבד לזיכרון מתבצע שימוש בשלושה אפיקים;

• אפיק הנתונים (Data bus) – בו מועברים מהזיכרון נתונים והוראות אל המעבד, ומהמעבד אל הזיכרון נתונים לכתיבה.
• אפיק הכתובות (Address bus) – בו מועברות כתובות של תאי זיכרון מהמעבד אל הזיכרון, למטרת קריאה או כתיבה.
• אפיק הבקרה (Control bus) – בו מועבר המידע הקובע האם יכתב מידע בזיכרון או יקרא ממנו.

סוגי מחזורי אפיק

קיימים שני סוגי מחזורי אפיק; מחזור קריאה ומחזור כתיבה.

תהליך מחזור קריאה

המעבד שולח את כתובת תא הזיכרון הנדרש (בהתאם לכתובת המופיעה באוגר המצביע להוראה) באפיק הכתובות, ובמקביל באפיק הבקרה שולח אות הקובע כי הפעולה שתתבצע בזיכרון היא קריאה (read). הזיכרון מקבל את המידע משני האפיקים ובתגובה שולח אל אפיק הנתונים את המידע מתא הזיכרון שצוין, מידע זה יכול להיות הוראה או נתון.

תהליך מחזור כתיבה

המעבד משתמש בכל שלושת האפיקים במקביל; באפיק הנתונים הוא שולח את המידע אותו יש לכתוב, באפיק הכתובות הוא שולח את הכתובת בה אמור המידע להיכתב, ובאפיק הבקרה הוא שולח אות הקובע כי הפעולה שתתבצע היא כתיבה (write). הזיכרון מבצע את הפעולה.

מחזור אפיק ומחזור הבאה-ביצוע

המונח מחזור הבאה-ביצוע, מציין רמה גבוהה יותר בפעילות המעבד, המורכב ממחזורי אפיק רבים. כך לדוגמה במחזור הבאה-ביצוע, הכולל קוד מכונה, המורה להוסיף מספר 1 לערך הקיים בכתובת זיכרון X, יתבצעו לפחות 2 מחזורי אפיק:

• מחזור קריאת תוכן תא הזיכרון X.
• מחזור כתיבת התוכן החדש לתא זיכרון X.

טווח פעולת המחזור אפיק

מחזור אפיק פועל הן בקריאה והן בכתיבה, על יחידת מילת מחשב. מספר הסיביות מהן מורכבת המילה, משתנה, ותלויה בארכיטקטורת המעבד. כך לדוגמה במעבדי 8086 של אינטל, המילה מורכבת מ-16 סיביות (2 בייתים ברוב המקרים). ככל שמחזור האפיק פועל על מספר גבוה יותר של סיביות המעבד נחשב חזק יותר.

קישורים חיצוניים

• איך פועל הזיכרון עם המעבד
• הקשר בין יחידות המחשב