中央処理装置(CPU)
コンピュータプログラムの命令を解釈し、それらの命令に従って基本的な操作を実行する責任があるコンピュータの電子回路です。基本的な操作には、算術演算、論理演算、制御、および入出力(I / O)が含まれます。中央処理装置(CPU)という用語は、1960年代初頭から、コンピューター業界で広く使用されてきました。
CPUは、基本的に4つの機能ユニットで構成されています。
-コントロールユニット:CPU内の命令とデータのフローを制御する責任があります。
-算術論理演算装置(ALU):CPUのすべての算術演算および論理演算の計算を実行します。
-レジスタ:非常に高速にアクセスできる内部メモリセルです。これらのコンポーネントは、変数(データ、アドレス)または算術/論理演算の中間結果を格納するために使用されます。
-キャッシュ:メインメモリへのアクセスを最小限に抑え、その結果CPUパフォーマンスを向上させる、より小さく高速なメモリです。
これらのユニットは、クロックレートによって同期され、次の3種類のバスによって接続されます。
-データバス:データの伝達を担当します。
-アドレスバス:読み取りまたは書き込みするメモリアドレスを伝達します。
-制御バス:他のコンポーネントおよびI/Oデバイスの管理を可能にします。
CPUアーキテクチャは、実行できる一連の命令によっても特徴付けられます。一般に、命令セットのアーキテクチャには2つのタイプがあります。
-CISC(複雑な命令セットコンピュータ):算術演算、メモリアクセス、アドレス計算などの複数の低レベル演算を数クロックサイクルで実行できる複雑な命令の広範なセット。
-RISC(縮小命令セットコンピューター):1クロックサイクルで単一の低レベル操作を実行する縮小命令セット。