Části mikroprocesoru

Mikroprocesor nebo centrální procesorová jednotka (CPU) je vnitřní hardwarová součást, která provádí matematické výpočty potřebné pro počítače ke spouštění programů a příkazů. Procesory jsou obvykle vyrobeny ze silikonového materiálu, který obsahuje drobné elektrické součástky zabudované na povrchu. Mezi typické počítačové programy, které musí procesory zpracovávat, patří internetové prohlížeče, hry a software pro úpravu videa.

Aritmetické logické jednotky (ALU) v mikroprocesorech umožňují počítačům sčítat, odčítat, násobit, dělit a provádět další logické operace vysokou rychlostí. Díky pokročilým ALU jsou moderní mikroprocesory a GPU (grafické procesorové jednotky) schopny provádět velmi komplikované operace na velkých číslech s pohyblivou řádovou čárkou.

Mezipaměť je oblast na CPU, kde jsou dočasně uloženy kopie běžných instrukcí potřebných k provádění funkcí a spouštění programů. Protože má procesor svou vlastní menší, rychlejší vyrovnávací paměť, může zpracovávat data rychleji než čtení a zápis do hlavní systémové paměti. Mezi typy mikroprocesorových pamětí patří ROM (pouze pro čtení) a RAM (náhodný přístup).

Tranzistory jsou v podstatě polovodičová zařízení používaná ke spínání elektronických signálů. V mikroprocesorech znamená vyšší počet tranzistorů výkonnější CPU. Například procesory Intel Pentium 4 mají kolem 40 až 50 milionů tranzistorů, zatímco starší procesory Pentium 3 mají 9,5 milionů. Více tranzistorů umožňuje zřetězení a dekodéry více instrukcí, což umožňuje dokončení několika procesů během každého taktu.

Řídicí signály jsou elektronické signály, které řídí komponenty procesoru používané k provádění operace nebo provádění instrukce. Prvek zvaný „sekvenátor“ vysílá řídicí signály, aby konkrétní jednotce řekl, co má udělat dále. Například signál pro čtení nebo zápis může být odeslán do mezipaměti, která jí dává vědět, že se procesor připravuje na čtení nebo zápis dat do paměti procesoru.

Skupina instrukcí, kterou může procesor provést, se nazývá jeho „instrukční sada“. Instrukční sada určuje věci, jako je typ programů, se kterými může CPU pracovat. Registry jsou malá paměťová místa, která také obsahují instrukce. Na rozdíl od běžných paměťových míst jsou registry označovány jménem místo číslem. Například IP (ukazatel instrukce) obsahuje umístění další instrukce a „akumulátor“ je místo, kde procesor ukládá další hodnotu, se kterou plánuje pracovat.