マイクロプロセッサの部品

マイクロプロセッサ、つまり中央処理装置（CPU）は、コンピュータがプログラムを実行してコマンドを実行するために必要な数学的計算を実行する内部ハードウェアコンポーネントです。 プロセッサは通常、表面に埋め込まれた小さな電気部品を含むシリコン材料で作られています。 CPUで処理する必要のある一般的なコンピュータプログラムには、インターネットブラウザ、ゲーム、ビデオ編集ソフトウェアなどがあります。

マイクロプロセッサの算術論理演算装置（ALU）を使用すると、コンピュータは、他の論理演算を高速で加算、減算、乗算、除算、および実行できます。 高度なALUのおかげで、最新のマイクロプロセッサとGPU（グラフィックスプロセッシングユニット）は、大きな浮動小数点数に対して非常に複雑な操作を実行できます。

キャッシュメモリは、関数の実行やプログラムの実行に必要な一般的な命令のコピーが一時的に保存されるCPU上の領域です。 プロセッサには独自のより小さく高速なキャッシュメモリがあるため、メインシステムメモリの読み取りと書き込みよりも高速にデータを処理できます。 マイクロプロセッサメモリの種類には、ROM（読み取り専用）とRAM（ランダムアクセス）があります。

基本的に、トランジスタは電子信号を切り替えるために使用される半導体デバイスです。 マイクロプロセッサでは、トランジスタの数が多いほど、CPUのパフォーマンスが向上します。 たとえば、Intel Pentium 4プロセッサには約4,000万から5,000万のトランジスタが搭載されていますが、古いPentium 3CPUには950万のトランジスタが搭載されています。 より多くのトランジスタにより、パイプライン化と複数の命令デコーダが可能になり、クロックサイクルごとに複数のプロセスを完了することができます。

制御信号は、操作の実行または命令の実行に使用されるプロセッサコンポーネントを制御する電子信号です。 「シーケンサー」と呼ばれる要素は、特定のユニットに次に何をする必要があるかを伝えるために制御信号を送信します。 例えば、読み取りまたは書き込み信号がキャッシュメモリに送信されて、プロセッサがプロセッサメモリへのデータの読み取りまたは書き込みの準備ができていることを通知することができる。

プロセッサが実行できる命令のグループは、「命令セット」と呼ばれます。 命令セットは、CPUが処理できるプログラムのタイプなどを決定します。 レジスタは、命令も含む小さなメモリ位置です。 通常のメモリ位置とは異なり、レジスタは数値ではなく名前で参照されます。 たとえば、IP（命令ポインタ）には次の命令の場所が含まれ、「アキュムレータ」はプロセッサが処理する予定の次の値を格納する場所です。