Deli mikroprocesorja

Mikroprocesor ali centralna procesna enota (CPU) je notranja komponenta strojne opreme, ki izvaja matematične izračune, ki so potrebni za računalnike za zagon programov in izvajanje ukazov. Procesorji so običajno izdelani iz silikonskega materiala, ki vsebuje drobne električne komponente, vgrajene na površino. Tipični računalniški programi, ki jih morajo procesorji obdelati, vključujejo internetne brskalnike, igre in programsko opremo za urejanje videa.

Aritmetične logične enote (ALU) v mikroprocesorjih omogočajo računalnikom seštevanje, odštevanje, množenje, deljenje in izvajanje drugih logičnih operacij pri visokih hitrostih. Zahvaljujoč naprednim ALU-jem so sodobni mikroprocesorji in GPU-ji (grafične procesne enote) sposobni izvajati zelo zapletene operacije na velikih številih s plavajočo vejico.

Predpomnilnik je območje na CPE-ju, kjer so začasno shranjene kopije običajnih navodil, potrebnih za izvajanje funkcij in zagon programov. Ker ima procesor svoj manjši in hitrejši predpomnilnik, lahko podatke obdeluje hitreje kot branje in zapisovanje v glavni sistemski pomnilnik. Vrste mikroprocesorskih pomnilnikov vključujejo ROM (samo za branje) in RAM (naključni dostop).

V bistvu so tranzistorji polprevodniške naprave, ki se uporabljajo za preklapljanje elektronskih signalov. V mikroprocesorjih večje število tranzistorjev pomeni bolj zmogljiv CPU. Na primer, procesorji Intel Pentium 4 imajo približno 40 do 50 milijonov tranzistorjev, starejši procesorji Pentium 3 pa 9,5 milijona. Več tranzistorjev omogoča cevovode in več dekoderjev ukazov, kar omogoča dokončanje več procesov med vsakim taktnim ciklom.

Krmilni signali so elektronski signali, ki nadzorujejo komponente procesorja, ki se uporabljajo za izvajanje operacije ali ukaza. Element, imenovan "sekvencer", pošilja kontrolne signale, da določeni enoti pove, kaj mora narediti naslednje. Na primer, v predpomnilnik se lahko pošlje signal za branje ali pisanje, ki mu sporoča, da se procesor pripravlja na branje ali zapisovanje podatkov v procesorski pomnilnik.

Skupina navodil, ki jo lahko izvede procesor, se imenuje njegov "nabor navodil". Nabor navodil določa stvari, kot je vrsta programov, s katerimi lahko deluje CPE. Registri so majhne pomnilniške lokacije, ki vsebujejo tudi navodila. Za razliko od običajnih pomnilniških lokacij se registri omenjajo z imenom namesto s številko. Na primer, IP (kazalec navodil) vsebuje lokacijo naslednjega ukaza, "akumulator" pa je mesto, kjer procesor shrani naslednjo vrednost, na kateri namerava delati.