Части микропроцессора
Микропроцессор или центральный процессор (ЦП) — это внутренний аппаратный компонент, который выполняет математические вычисления, необходимые компьютерам для запуска программ и выполнения команд. Процессоры обычно изготавливаются из кремниевого материала, который содержит крошечные электрические компоненты, встроенные в поверхность. Типичные компьютерные программы, которые должны обрабатываться ЦП, включают интернет-браузеры, игры и программное обеспечение для редактирования видео.
Арифметико-логическое устройство
Арифметико-логические устройства (ALU) в микропроцессорах позволяют компьютерам складывать, вычитать, умножать, делить и выполнять другие логические операции на высоких скоростях. Благодаря передовым ALU современные микропроцессоры и GPU (графические процессоры) могут выполнять очень сложные операции с большими числами с плавающей запятой.
Кэш-память
Кэш-память — это область ЦП, где временно хранятся копии общих инструкций, необходимых для выполнения функций и запуска программ. Поскольку у процессора есть собственная меньшая и более быстрая кэш-память, он может обрабатывать данные быстрее, чем чтение и запись в основную системную память. Типы памяти микропроцессора включают ПЗУ (только для чтения) и ОЗУ (с произвольным доступом).
Транзисторы
По сути, транзисторы — это полупроводниковые устройства, используемые для переключения электронных сигналов. В микропроцессорах большее количество транзисторов означает лучшую производительность процессора. Например, процессоры Intel Pentium 4 имеют от 40 до 50 миллионов транзисторов, а старые процессоры Pentium 3 — 9,5 миллионов. Большее количество транзисторов позволяет использовать конвейерную обработку и несколько декодеров команд, что позволяет выполнять несколько процессов в течение каждого тактового цикла.
Сигналы управления
Сигналы управления — это электронные сигналы, которые управляют компонентами процессора, используемыми для выполнения операции или выполнения инструкции. Элемент, называемый «секвенсором», посылает управляющие сигналы, чтобы сообщить конкретному устройству, что ему нужно делать дальше. Например, в кэш-память может быть отправлен сигнал чтения или записи, информирующий ее о том, что процессор готовится к чтению или записи данных в память процессора.
Набор инструкций и регистры
Группа инструкций, которые может выполнять процессор, называется его «набором инструкций». Набор инструкций определяет такие вещи, как тип программ, с которыми может работать ЦП. Регистры — это небольшие области памяти, которые также содержат инструкции. В отличие от обычных ячеек памяти, на регистры ссылаются по имени, а не по номеру. Например, IP (указатель инструкции) содержит расположение следующей инструкции, а «аккумулятор» — это место, где процессор хранит следующее значение, над которым он планирует работать.