433

Procesor

Procesor .(anglicky Central Processing Unit, zkratka CPU) je v informatice základní součást počítače, která vykonává strojový kód spuštěného počítačového programu. Ten je složen z jednotlivých strojových instrukcí, které jsou uloženy v operační paměti počítače. Procesor je v současnosti velmi složitý sekvenční integrovaný obvod umístěný na základní desce počítače.

Charakteristika

Srovnání lícových stran mikroprocesorů AM486 DX2-80 od AMD a i486 DX2-66 od InteluProcesor, který by vykonával program zapsaný přímo ve vyšším programovacím jazyku, by byl příliš složitý, a proto má každý procesor svůj vlastní strojový jazyk, který definuje rodinu procesorů – specifickou architekturu procesoru.

Procesory prvních počítačů se skládaly z obvodů obsahujících množství tzv. diskrétních součástek – elektronek nebo tranzistorů, rezistorů a kondenzátorů. Takový procesor mohl zabírat i několik skříní. Počátkem 70. let 20. století započala miniaturizace procesorů. Nejprve byly složeny z několika desítek nebo stovek integrovaných obvodů. Když se pak podařilo umístit základní obvody procesoru do jediného integrovaného obvodu, vznikl mikroprocesor.

V obecnějším pojetí může být pojem „procesor“ použit pro jakoukoli funkční jednotku schopnou provádět operace s daty nebo signály, například „obrazový procesor“, „přenosový procesor pro styk s periferiemi“, „audioprocesor“, atp.

Součásti procesoruŘadič nebo řídicí jednotka, která zajišťuje řízení součinnosti jednotlivých částí procesoru dle prováděných strojových instrukcí (jejich dekódování, načítání operandů instrukcí z operační paměti a ukládání výsledků zpracování instrukcí).

Sada registrů pro uchování operandů a mezivýsledků. Přístup k registrům je mnohem rychlejší než přístup do operační paměti připojené k procesoru pomocí sběrnice. Registry dělíme na obecné (pracovní, universální) a řídící (např. čítač instrukcí, stavové registry, registr vrcholu zásobníku, indexregistry). Bitová šířka pracovních registrů je jednou ze základních charakteristik procesoru.

Jedna nebo více aritmeticko-logických jednotek (ALU, anglicky Arithmetic-Logic Unit), které provádí nad daty aritmetické a logické operace.

Některé procesory obsahují jeden (nebo více) matematických koprocesorů (FPU, anglicky Floating Point Unit), které provádějí operace v plovoucí řádové čárce.

Procesory zpravidla obsahují mnoho dalších rozsáhlých funkčních bloků jako například paměť cache a různých periferií, které z ortodoxního hlediska nejsou součástí procesoru. Proto vznikl pojem „jádro procesoru“, aby bylo možné rozlišit mezi vlastním procesorem a integrovanými periferními obvody. Vzhledem k současné vysoké integraci tak mnohde dochází k rozmazávání hranice mezi pojmem mikroprocesor a mikropočítač. Příkladem jsou tzv. „systém na čipu“ (SoC - system on chip). Jde o integrované obvody, které obsahují kromě vlastního procesoru i další subsystémy, např. pro zpracování grafiky, zvuku či připojení periferií (ty jsou v osobních počítačích obvykle v tzv. chipsetech, nebo na samostatných kartách). „Systémy na čipu“ mohou být použity například v PDA, herních konzolích, thin-clientech, domácí elektronice, nebo v mobilních telefonech.