Parties d'un microprocesseur

Un microprocesseur, ou unité centrale de traitement (CPU), est un composant matériel interne qui effectue les calculs mathématiques nécessaires aux ordinateurs pour exécuter des programmes et exécuter des commandes. Les processeurs sont généralement constitués d'un matériau en silicium qui contient de minuscules composants électriques intégrés à la surface. Les programmes informatiques typiques qui doivent être traités par les processeurs incluent les navigateurs Internet, les jeux et les logiciels de montage vidéo.

Les unités logiques arithmétiques (ALU) dans les microprocesseurs permettent aux ordinateurs d'ajouter, de soustraire, de multiplier, de diviser et d'effectuer d'autres opérations logiques à grande vitesse. Grâce aux ALU avancées, les microprocesseurs et les GPU (unités de traitement graphique) modernes sont capables d'effectuer des opérations très compliquées sur de grands nombres à virgule flottante.

La mémoire cache est une zone du processeur où sont stockées temporairement des copies des instructions courantes requises pour exécuter des fonctions et exécuter des programmes. Étant donné que le processeur possède sa propre mémoire cache plus petite et plus rapide, il peut traiter les données plus rapidement que la lecture et l'écriture dans la mémoire système principale. Les types de mémoire à microprocesseur comprennent la ROM (lecture seule) et la RAM (accès aléatoire).

Fondamentalement, les transistors sont des dispositifs à semi-conducteurs utilisés pour commuter des signaux électroniques. Dans les microprocesseurs, un nombre plus élevé de transistors signifie un processeur plus performant. Par exemple, les processeurs Intel Pentium 4 ont environ 40 à 50 millions de transistors, tandis que les anciens processeurs Pentium 3 en ont 9,5 millions. Un plus grand nombre de transistors permet le pipeline et les décodeurs d'instructions multiples, ce qui permet d'effectuer plusieurs processus au cours de chaque cycle d'horloge.

Les signaux de contrôle sont des signaux électroniques qui contrôlent les composants du processeur utilisés pour effectuer une opération ou exécuter une instruction. Un élément appelé « séquenceur » envoie des signaux de contrôle pour indiquer à l'unité spécifique ce qu'elle doit faire ensuite. Par exemple, un signal de lecture ou d'écriture peut être envoyé à la mémoire cache pour lui faire savoir que le processeur se prépare à lire ou à écrire des données dans la mémoire du processeur.

Le groupe d'instructions qu'un processeur peut exécuter est appelé son « jeu d'instructions ». Le jeu d'instructions détermine des éléments tels que le type de programmes avec lesquels un processeur peut fonctionner. Les registres sont de petits emplacements de mémoire qui contiennent également des instructions. Contrairement aux emplacements mémoire normaux, les registres sont désignés par un nom au lieu d'un numéro. Par exemple, l'IP (pointeur d'instruction) contient l'emplacement de l'instruction suivante et l'"accumulateur" est l'endroit où le processeur stocke la prochaine valeur sur laquelle il prévoit de travailler.