Części mikroprocesora

Mikroprocesor lub jednostka centralna (CPU) to wewnętrzny składnik sprzętowy, który wykonuje obliczenia matematyczne wymagane przez komputery do uruchamiania programów i wykonywania poleceń. Procesory są zwykle wykonane z materiału krzemowego, który zawiera drobne elementy elektryczne osadzone na powierzchni. Typowe programy komputerowe, które muszą być przetwarzane przez procesory, to przeglądarki internetowe, gry i oprogramowanie do edycji wideo.

Jednostki arytmetyczno-logiczne (ALU) w mikroprocesorach umożliwiają komputerom dodawanie, odejmowanie, mnożenie, dzielenie i wykonywanie innych operacji logicznych z dużą szybkością. Dzięki zaawansowanym ALU nowoczesne mikroprocesory i procesory graficzne (jednostki przetwarzania grafiki) są w stanie wykonywać bardzo skomplikowane operacje na dużych liczbach zmiennoprzecinkowych.

Pamięć podręczna to obszar procesora, w którym tymczasowo przechowywane są kopie typowych instrukcji wymaganych do wykonywania funkcji i uruchamiania programów. Ponieważ procesor ma własną mniejszą, szybszą pamięć podręczną, może przetwarzać dane szybciej niż odczytywanie i zapisywanie do głównej pamięci systemowej. Typy pamięci mikroprocesorowej obejmują ROM (tylko do odczytu) i RAM (dostęp swobodny).

Zasadniczo tranzystory to urządzenia półprzewodnikowe służące do przełączania sygnałów elektronicznych. W mikroprocesorach większa liczba tranzystorów oznacza lepszą wydajność procesora. Na przykład procesory Intel Pentium 4 mają około 40 do 50 milionów tranzystorów, podczas gdy starsze procesory Pentium 3 mają 9,5 miliona. Więcej tranzystorów pozwala na potokowanie i dekodowanie wielu instrukcji, co pozwala na wykonanie kilku procesów w każdym cyklu zegara.

Sygnały sterujące są sygnałami elektronicznymi, które sterują elementami procesora używanymi do wykonania operacji lub wykonania instrukcji. Element zwany „sekwencerem” wysyła sygnały sterujące, aby powiedzieć konkretnej jednostce, co ma zrobić dalej. Na przykład sygnał odczytu lub zapisu może być wysłany do pamięci podręcznej, informując, że procesor przygotowuje się do odczytu lub zapisu danych w pamięci procesora.

Grupa instrukcji, które procesor może wykonać, nazywana jest „zestawem instrukcji”. Zestaw instrukcji określa takie rzeczy, jak typ programów, z którymi może pracować procesor. Rejestry są małymi komórkami pamięci, które również zawierają instrukcje. W przeciwieństwie do zwykłych lokalizacji w pamięci, rejestry są określane nazwą, a nie liczbą. Na przykład IP (wskaźnik instrukcji) zawiera lokalizację następnej instrukcji, a „akumulator” to miejsce, w którym procesor przechowuje następną wartość, nad którą planuje pracować.