Dijelovi mikroprocesora

Mikroprocesor ili središnja procesorska jedinica (CPU) je interna hardverska komponenta koja izvodi matematičke izračune potrebne za računala za pokretanje programa i izvršavanje naredbi. Procesori su obično izrađeni od silikonskog materijala koji sadrži sitne električne komponente ugrađene na površinu. Tipični računalni programi koje moraju obraditi CPU uključuju internetske preglednike, igre i softver za uređivanje videa.

Aritmetičko-logičke jedinice (ALU) u mikroprocesorima omogućuju računalima da zbrajaju, oduzimaju, množe, dijele i izvode druge logičke operacije pri velikim brzinama. Zahvaljujući naprednim ALU-ovima, moderni mikroprocesori i GPU-ovi (grafičke procesorske jedinice) mogu izvoditi vrlo komplicirane operacije na velikim brojevima s pomičnim zarezom.

Cache memorija je područje na CPU-u gdje se privremeno pohranjuju kopije uobičajenih uputa potrebnih za izvođenje funkcija i izvođenje programa. Budući da procesor ima vlastitu manju, bržu cache memoriju, može obraditi podatke brže od čitanja i pisanja u glavnu memoriju sustava. Vrste mikroprocesorske memorije uključuju ROM (samo za čitanje) i RAM (slučajni pristup).

U osnovi, tranzistori su poluvodički uređaji koji se koriste za prebacivanje elektroničkih signala. U mikroprocesorima, veći broj tranzistora znači bolji CPU. Na primjer, procesori Intel Pentium 4 imaju oko 40 do 50 milijuna tranzistora, dok stariji Pentium 3 procesori imaju 9,5 milijuna. Više tranzistora omogućuje dovodenje i višestruke dekodere instrukcija, što omogućuje dovršavanje nekoliko procesa tijekom svakog ciklusa takta.

Upravljački signali su elektronički signali koji upravljaju komponentama procesora koje se koriste za izvođenje operacije ili izvršavanje instrukcije. Element koji se naziva "sekvencer" šalje kontrolne signale da kaže određenoj jedinici što treba učiniti sljedeće. Na primjer, signal za čitanje ili pisanje može se poslati u cache memoriju dajući joj do znanja da se procesor sprema čitati ili pisati podatke u memoriju procesora.

Skupina instrukcija koju procesor može izvršiti nazivaju se njegovim "skupom instrukcija". Skup instrukcija određuje stvari poput vrste programa s kojima CPU može raditi. Registri su male memorijske lokacije koje također sadrže upute. Za razliku od uobičajenih memorijskih mjesta, registri se pozivaju imenom umjesto brojem. Na primjer, IP (instruction pointer) sadrži lokaciju sljedeće instrukcije, a "akumulator" je mjesto gdje procesor pohranjuje sljedeću vrijednost na kojoj planira raditi.