Merkezi İşlem Birimi (CPU)

Bilgisayar programlarının talimatlarını yorumlamaktan ve bu talimatlara göre temel işlemleri yürütmekten sorumlu bir bilgisayarın elektronik devresidir. Temel işlemler aritmetik, mantıksal, kontrol ve giriş/çıkış(G/Ç) işlemlerini içerir. Merkezi İşlem Birimi (CPU) terimi, 1960'ların başından beri bilgisayar endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

CPU temel olarak dört işlevsel birimden oluşur:

Kontrol Birimi: CPU içindeki talimat ve veri akışını kontrol etmekten sorumludur.
Aritmetik Mantık Birimi (ALU): CPU'nun tüm aritmetik ve mantıksal işlem hesaplamalarını gerçekleştirir.
Kayıtlar: Çok hızlı erişilebilen dahili bellek hücreleridir. Bu bileşenler, değişkenleri (veriler, adresler) veya aritmetik/mantık işleminin ara sonuçlarını depolamak için kullanılır.
Önbellek: ana belleğe erişimi en aza indiren ve dolayısıyla CPU performansını artıran daha küçük ve daha hızlı bir bellektir.

Bu birimler saat hızıyla senkronize edilir ve üç tür veri yolu ile bağlanır:

Veri yolu: verilerin iletilmesinden sorumludur.
Adres Yolu: okunacak veya yazılacak bellek adreslerini iletir.
Kontrol veri yolu: diğer bileşenlerin ve G/Ç cihazlarının yönetimine izin verir.

CPU mimarisi aynı zamanda yürütebileceği bir dizi talimatla da karakterize edilir. Genel olarak, iki tür komut seti mimarisi vardır:

CISC (karmaşık komut seti bilgisayarı): aritmetik işlemler, bellek erişimi veya adres hesaplamaları gibi birden fazla düşük seviyeli işlemi birkaç saat döngüsünde gerçekleştirebilen kapsamlı bir karmaşık komut seti.
RISC (Azaltılmış komut seti bilgisayarı): bir saat döngüsünde tek bir düşük seviyeli işlem gerçekleştiren azaltılmış bir talimat seti.