Центральный процессор (ЦП)

Электронная схема компьютера отвечает за интерпретацию инструкций компьютерных программ и выполнение основных операций в соответствии с этими инструкциями. Основные операции включают арифметические, логические, управляющие операции и операции ввода/вывода (I/O). Термин «центральный процессор» (ЦП) широко используется в компьютерной индустрии с начала 1960-х годов.

Центральный процессор состоит в основном из четырех функциональных блоков:

Блок управления: отвечает за управление потоком инструкций и данных внутри ЦП.
Арифметико-логическое устройство (АЛУ): выполняет все арифметические и логические операции вычислений ЦП.
Регистры: это ячейки внутренней памяти, к которым можно получить очень быстрый доступ. Эти компоненты используются для хранения переменных (данных, адресов) или промежуточных результатов арифметической/логической операции.
Кэш: это меньшая и более быстрая память, которая сводит к минимуму доступ к основной памяти и, следовательно, повышает производительность процессора.

Эти блоки синхронизированы по тактовой частоте и соединены шинами трех типов:

Шина данных: отвечает за передачу данных.
Адресная шина: передает адреса памяти для чтения или записи.
Шина управления: позволяет управлять другими компонентами и устройствами ввода/вывода.

Архитектура ЦП также характеризуется набором инструкций, которые он может выполнять. Как правило, существует два типа архитектуры набора команд:

CISC (компьютер со сложным набором инструкций): обширный набор сложных инструкций, которые могут выполнять несколько низкоуровневых операций, таких как арифметические операции, доступ к памяти или вычисление адресов, за несколько тактов.
RISC (компьютер с сокращенным набором инструкций): сокращенный набор инструкций, выполняющий одну низкоуровневую операцию за один такт.