Časti mikroprocesora

Mikroprocesor alebo centrálna procesorová jednotka (CPU) je interný hardvérový komponent, ktorý vykonáva matematické výpočty potrebné na to, aby počítače spúšťali programy a príkazy. Procesory sú zvyčajne vyrobené zo silikónového materiálu, ktorý obsahuje drobné elektrické komponenty zabudované na povrchu. Typické počítačové programy, ktoré musia procesory spracovať, zahŕňajú internetové prehliadače, hry a softvér na úpravu videa.

Aritmetické logické jednotky (ALU) v mikroprocesoroch umožňujú počítačom sčítať, odčítať, násobiť, deliť a vykonávať ďalšie logické operácie vysokou rýchlosťou. Vďaka pokročilým ALU sú moderné mikroprocesory a GPU (grafické procesorové jednotky) schopné vykonávať veľmi komplikované operácie na veľkých číslach s pohyblivou rádovou čiarkou.

Vyrovnávacia pamäť je oblasť na CPU, kde sú dočasne uložené kópie bežných inštrukcií potrebných na vykonávanie funkcií a spúšťanie programov. Keďže procesor má vlastnú menšiu, rýchlejšiu vyrovnávaciu pamäť, dokáže spracovať údaje rýchlejšie ako čítanie a zápis do hlavnej systémovej pamäte. Typy mikroprocesorovej pamäte zahŕňajú ROM (len na čítanie) a RAM (náhodný prístup).

Tranzistory sú v podstate polovodičové zariadenia používané na spínanie elektronických signálov. V mikroprocesoroch znamená vyšší počet tranzistorov lepší výkon CPU. Napríklad procesory Intel Pentium 4 majú okolo 40 až 50 miliónov tranzistorov, zatiaľ čo staršie procesory Pentium 3 majú 9,5 milióna. Viac tranzistorov umožňuje reťazenie a dekodéry viacerých inštrukcií, čo umožňuje dokončiť niekoľko procesov počas každého cyklu hodín.

Riadiace signály sú elektronické signály, ktoré riadia komponenty procesora používané na vykonanie operácie alebo vykonania inštrukcie. Prvok nazývaný „sekvenátor“ vysiela riadiace signály, aby konkrétnej jednotke povedal, čo má robiť ďalej. Napríklad signál čítania alebo zápisu môže byť odoslaný do vyrovnávacej pamäte, čím sa informuje, že procesor sa pripravuje na čítanie alebo zápis údajov do pamäte procesora.

Skupina inštrukcií, ktoré môže procesor vykonať, sa nazýva „sada inštrukcií“. Inštrukčná sada určuje veci, ako napríklad typ programov, s ktorými môže CPU pracovať. Registre sú malé pamäťové miesta, ktoré obsahujú aj inštrukcie. Na rozdiel od bežných pamäťových miest sa registre označujú názvom namiesto čísla. Napríklad IP (ukazovateľ inštrukcie) obsahuje umiestnenie ďalšej inštrukcie a „akumulátor“ je miesto, kde procesor ukladá ďalšiu hodnotu, s ktorou plánuje pracovať.