Central Processing Unit (CPU)

Är den elektroniska kretsen i en dator ansvarig för att tolka instruktionerna för datorprogram och utföra grundläggande operationer enligt dessa instruktioner. De grundläggande operationerna inkluderar aritmetiska, logiska, styrande och input/output (I/O). Termen Central Processing Unit (CPU) har använts flitigt i datorindustrin sedan början av 1960-talet.

CPU:n består huvudsakligen av fyra funktionella enheter:

• Kontrollenhet: ansvarar för att kontrollera flödet av instruktioner och data inom CPU:n.

• Arithmetic Logic Unit (ALU): utför alla aritmetiska och logiska operationsberäkningar för CPU:n.

• Register: är interna minnesceller som kan nås mycket snabbt. Dessa komponenter används för att lagra variabler (data, adresser) eller de mellanliggande resultaten av den aritmetiska /logiska operationen.

• Cache: är ett mindre och snabbare minne som minimerar åtkomst till huvudminnet och därmed förbättrar CPU-prestanda.

Dessa enheter är synkroniserade med klockfrekvensen och sammankopplade med tre typer av bussar:

• Databuss: ansvarig för att överföra data.

• Adressbuss: överför minnesadresserna att läsa eller skriva.

• Styrbuss: tillåter hantering av andra komponenter och I/O-enheter.

CPU-arkitekturen kännetecknas också av den uppsättning instruktioner som den kan exekvera. Generellt finns det två typer av instruktionsuppsättningsarkitekturer:

• CISC (complex instruction set computer): en omfattande uppsättning komplexa instruktioner som kan utföra flera lågnivåoperationer såsom aritmetiska operationer, minnesåtkomst eller adressberäkningar i flera klockcykler.

• RISC (Reduced instruction set computer): en reducerad uppsättning instruktioner som utför en enda lågnivåoperation i en klockcykel.