Mikroprocesora daļas

Mikroprocesors jeb centrālais procesors (CPU) ir iekšējs aparatūras komponents, kas veic matemātiskos aprēķinus, kas nepieciešami datoriem, lai palaistu programmas un izpildītu komandas. Procesori parasti ir izgatavoti no silīcija materiāla, kura virsmā ir iestrādāti sīki elektriski komponenti. Tipiskas datorprogrammas, kas jāapstrādā CPU, ietver interneta pārlūkprogrammas, spēles un video rediģēšanas programmatūru.

Aritmētiskās loģiskās vienības (ALU) mikroprocesoros ļauj datoriem lielā ātrumā saskaitīt, atņemt, reizināt, dalīt un veikt citas loģiskas darbības. Pateicoties uzlabotajiem ALU, modernie mikroprocesori un GPU (grafiskās apstrādes vienības) spēj veikt ļoti sarežģītas darbības ar lieliem peldošā komata skaitļiem.

Kešatmiņa ir centrālā procesora apgabals, kurā īslaicīgi tiek glabātas parasto instrukciju kopijas, kas nepieciešamas funkciju veikšanai un programmu palaišanai. Tā kā procesoram ir sava mazāka, ātrāka kešatmiņa, tas var apstrādāt datus ātrāk nekā nolasīt un ierakstīt galvenajā sistēmas atmiņā. Mikroprocesoru atmiņas veidi ietver ROM (tikai lasāma) un RAM (brīvpiekļuves).

Būtībā tranzistori ir pusvadītāju ierīces, ko izmanto elektronisko signālu pārslēgšanai. Mikroprocesoros lielāks tranzistoru skaits nozīmē labāku CPU veiktspēju. Piemēram, Intel Pentium 4 procesoros ir aptuveni 40 līdz 50 miljoni tranzistoru, bet vecākiem Pentium 3 CPU ir 9,5 miljoni. Vairāk tranzistoru nodrošina konveijeru un vairāku instrukciju dekodētājus, kas ļauj pabeigt vairākus procesus katrā pulksteņa ciklā.

Vadības signāli ir elektroniski signāli, kas kontrolē procesora komponentus, kas tiek izmantoti, lai veiktu darbību vai izpildītu instrukciju. Elements, ko sauc par "sekvencētāju", nosūta vadības signālus, lai norādītu konkrētajai vienībai, kas tai jādara tālāk. Piemēram, lasīšanas vai rakstīšanas signāls var tikt nosūtīts uz kešatmiņu, ļaujot tai zināt, ka procesors gatavojas nolasīt vai ierakstīt datus procesora atmiņā.

Instrukciju grupu, ko procesors var izpildīt, sauc par "instrukciju kopu". Instrukciju kopa nosaka tādas lietas kā programmu veids, ar kurām CPU var strādāt. Reģistri ir mazas atmiņas vietas, kurās ir arī norādījumi. Atšķirībā no parastajām atmiņas vietām, reģistri tiek apzīmēti ar nosaukumu, nevis numuru. Piemēram, IP (instrukciju rādītājs) satur nākamās instrukcijas atrašanās vietu, un "akumulators" ir vieta, kur procesors saglabā nākamo vērtību, ar kuru tas plāno strādāt.