ชิ้นส่วนของไมโครโปรเซสเซอร์

ไมโครโปรเซสเซอร์หรือหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) เป็นส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ภายในที่ทำการคำนวณทางคณิตศาสตร์ที่จำเป็นสำหรับคอมพิวเตอร์ในการรันโปรแกรมและรันคำสั่ง โปรเซสเซอร์มักจะทำจากวัสดุซิลิกอนที่มีส่วนประกอบทางไฟฟ้าขนาดเล็กที่ฝังอยู่บนพื้นผิว โปรแกรมคอมพิวเตอร์ทั่วไปที่ต้องประมวลผลโดยซีพียู ได้แก่ อินเทอร์เน็ตเบราว์เซอร์ เกม และซอฟต์แวร์ตัดต่อวิดีโอ

หน่วยลอจิกเลขคณิต (ALU) ในไมโครโปรเซสเซอร์ช่วยให้คอมพิวเตอร์สามารถเพิ่ม ลบ คูณ หาร และดำเนินการทางตรรกะอื่นๆ ด้วยความเร็วสูง ด้วย ALU ขั้นสูง ไมโครโปรเซสเซอร์และ GPU ที่ทันสมัย ​​(หน่วยประมวลผลกราฟิก) สามารถดำเนินการที่ซับซ้อนมากกับตัวเลขทศนิยมขนาดใหญ่ได้

หน่วยความจำแคชเป็นพื้นที่บน CPU ที่เก็บสำเนาของคำสั่งทั่วไปที่จำเป็นสำหรับการทำงานและเรียกใช้โปรแกรมไว้ชั่วคราว เนื่องจากโปรเซสเซอร์มีหน่วยความจำแคชที่เล็กกว่าและเร็วกว่า จึงสามารถประมวลผลข้อมูลได้เร็วกว่าการอ่านและเขียนหน่วยความจำระบบหลัก ประเภทของหน่วยความจำไมโครโปรเซสเซอร์ ได้แก่ ROM (อ่านอย่างเดียว) และ RAM (เข้าถึงโดยสุ่ม)

โดยทั่วไป ทรานซิสเตอร์เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้ในการเปลี่ยนสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ ในไมโครโปรเซสเซอร์ จำนวนทรานซิสเตอร์ที่สูงขึ้นหมายถึง CPU ที่ทำงานได้ดีกว่า ตัวอย่างเช่น โปรเซสเซอร์ Intel Pentium 4 มีทรานซิสเตอร์ประมาณ 40 ถึง 50 ล้านตัว ในขณะที่ซีพียู Pentium 3 รุ่นเก่ามี 9.5 ล้านตัว ทรานซิสเตอร์จำนวนมากขึ้นทำให้สามารถวางท่อและถอดรหัสคำสั่งได้หลายแบบ ซึ่งช่วยให้กระบวนการต่างๆ เสร็จสิ้นได้ในทุกรอบสัญญาณนาฬิกา

สัญญาณควบคุมคือสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ที่ควบคุมส่วนประกอบโปรเซสเซอร์ที่ใช้ในการดำเนินการหรือดำเนินการตามคำสั่ง องค์ประกอบที่เรียกว่า "ซีเควนเซอร์" จะส่งสัญญาณควบคุมเพื่อบอกหน่วยเฉพาะว่าต้องทำอะไรต่อไป ตัวอย่างเช่น สัญญาณการอ่านหรือเขียนอาจถูกส่งไปยังหน่วยความจำแคชเพื่อให้รู้ว่าโปรเซสเซอร์พร้อมที่จะอ่านหรือเขียนข้อมูลลงในหน่วยความจำของโปรเซสเซอร์

กลุ่มคำสั่งที่โปรเซสเซอร์สามารถดำเนินการได้เรียกว่า "ชุดคำสั่ง" ชุดคำสั่งจะกำหนดสิ่งต่างๆ เช่น ประเภทของโปรแกรมที่ CPU สามารถทำงานได้ รีจิสเตอร์คือตำแหน่งหน่วยความจำขนาดเล็กที่มีคำแนะนำด้วย ต่างจากตำแหน่งหน่วยความจำปกติ การลงทะเบียนถูกอ้างถึงโดยใช้ชื่อแทนที่จะเป็นตัวเลข ตัวอย่างเช่น IP (ตัวชี้คำสั่ง) มีตำแหน่งของคำสั่งถัดไป และ "ตัวสะสม" เป็นที่ที่โปรเซสเซอร์เก็บค่าถัดไปที่วางแผนจะใช้