Procesor

Procesor serce komputera, decyduje o jego obliczeniach, pracy, szybkości. Zwany także CPU (Central Processor Unit).

Mikroprocesor jest elementem przeznaczonym do wykonywania operacji arytmetyczno-logicznych na danych. Zawiera on stały i niemodyfikowalny zbiór rozkazów. Zbiór operacji wykonywanych przez procesor wynika z jego wewnętrznej budowy (procesory RISC i CISC - o zredukowanej i o rozszerzonej liczbie rozkazów). Połączenie procesora z całym jego otoczeniem odbywa się poprzez magistralę. Magistrala składa się z szyny adresowej, danych i sterującej. Szyna danych służy do przesyłania danych ( daną stanowi także kod rozkazu). Podczas wykonywania programu kod rozkazu jest przesyłany z pamięci do procesora, a jego interpretacja odbywa się w procesorze. Szyna adresowa przekazuje adres pod którym umieszczona jest informacja. Szerokość tej szyny (n linii adresowych to n bitów) określa przestrzeń adresową procesora - maksymalny rozmiar pamięci dołączonej do procesora (a dokładnie możliwość zaadresowania 2n rejestrów pamięci). Szerokość szyny danych wyznacza wielkość słowa (ciągu bitów) przesyłanych jednorazowo z pamięci do procesora. Istotna jest wielkość rejestrów procesora - decyduje o tym jakiej długości mogą być argumenty i wyniki operacji arytmetyczno-logicznych.

Do rodziny procesorów Intela (montowanych w komputerach PC) należą:
8086 - szyna danych 16 bitów, szyna adresowa 20 bitów.
80286 - szyna danych 16 bitów, szyna adresowa 24 bitów.
80386 SX - szyna danych 16 bitów, szyna adresowa 24 bitów.
80386 DX - szyna danych 32 bitów, szyna adresowa 32 bitów.
80486 SX - szyna danych 32 bitów, szyna adresowa 32 bitów, wewnętrzna pamięć cache.
80486 DX, DX2, DX4 - szyna danych 32 bitów, szyna adresowa 32 bitów, wbudowany koprocesor (układ wykonujący operację na liczbach zmiennoprzecinkowych) i pamięć cache.
80586 Pentium - szyna danych 64 bitów, szyna adresowa 32 bitów. Koprocesor, cache, dodatkowe mechanizmy przyspieszające pracę (układ potokowania instrukcji i przewidywania adresu skoku). Konkurenci Intela (np. AMD, Cyrix, Texas Instruments) produkują analogiczne procesory podobnie je oznaczając (numery nie są zastrzeżone - a jedynie nazwy, np. Pentium).


Schemat blokowy mikroprocesora



Kolejne procesory wykonują rozkazy poprzedników (zbiór rozkazów poprzedniego jest podzbiorem zbioru rozkazów następnego). Pozwala to na przenoszenie oprogramowania na komputery z nowszymi procesorami. Parametrem procesora jest także częstotliwość taktowania, wpływająca bezpośrednio na prędkość wykonywanych rozkazów. W komputerach PC, procesor jest układem scalonym wysokiej skali integracji (obecnie produkowane procesory zawierają miliony tranzystorów), montowanym na płycie głównej (w podstawce). Wysoka częstotliwość oraz rozbudowana elektronika, powodują ich nagrzewanie. Było to powodem obniżenia napięcia zasilającego procesory (z 5V do około 3V). Zewnętrznie chłodzi się procesory przy pomocy wiatraczka lub przez umieszczenie na nim radiatora (486 i wyższe).