Central Processing Unit (CPU)

Er det elektroniske kredsløb på en computer ansvarlig for at fortolke instruktionerne i computerprogrammer og udføre grundlæggende handlinger i henhold til disse instruktioner. De grundlæggende operationer omfatter aritmetiske, logiske, kontrollerende og input/output(I/O). Udtrykket Central Processing Unit (CPU) har været meget brugt i computerindustrien siden begyndelsen af 1960'erne.

CPU'en består i det væsentlige af fire funktionelle enheder:

• Kontrolenhed: er ansvarlig for at kontrollere flowet af instruktioner og data i CPU'en.

• Arithmetic Logic Unit (ALU): udfører alle de aritmetiske og logiske operationsberegninger af CPU'en.

• Registre: er interne hukommelsesceller, der kan tilgås meget hurtigt. Disse komponenter bruges til at gemme variabler (data, adresser) eller de mellemliggende resultater af den aritmetiske/logiske operation.

• Cache: er en mindre og hurtigere hukommelse, der minimerer adgangen til hovedhukommelsen og dermed forbedrer CPU-ydeevnen.

Disse enheder er synkroniseret af klokfrekvensen og forbundet med tre typer busser:

• Databus: ansvarlig for at formidle data.

• Adressebus: overfører hukommelsesadresserne til at læse eller skrive.

• Styrebus: tillader styring af andre komponenter og I/O-enheder.

CPU-arkitekturen er også kendetegnet ved det sæt instruktioner, som den kan udføre. Generelt er der to typer af instruktionssætarkitekturer:

• CISC (complex instruction set computer): et omfattende sæt af komplekse instruktioner, der kan udføre flere lavniveau-operationer såsom aritmetiske operationer, hukommelsesadgang eller adresseberegninger i flere clock-cyklusser.

• RISC (Reduced instruction set computer): et reduceret sæt instruktioner, der udfører en enkelt lav-niveau operation i en clock-cyklus.