Intel ha introdotto il primo microprocessore nel 1971 e lo ha chiamato il chip 4004. I microprocessori di oggi, con dimensioni inferiori a un centesimo, offrono più potenza e capacità. Al centro del computer, l'unità centrale di elaborazione (CPU) è costituita da uno o più microprocessori. Prodotto da un chip di silicone che contiene milioni di transistor, i microprocessori spostano i dati da un indirizzo di memoria a un'altra posizione. Le CPU prendono decisioni e poi passano a lavorare su nuove istruzioni e calcoli.

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Unità aritmetica e logica

L '"unità aritmetica e logica" (ALU) esegue calcoli matematici, quali sottrazione, addizione, divisione e funzioni booleane. Le funzioni booleane sono un tipo di logica utilizzata per i progetti di circuiti. L'ALU esegue inoltre confronti e test logici. Il processore trasmette segnali all'ALU, che interpreta le istruzioni ed esegue i calcoli.

registri

I microprocessori dispongono di posizioni temporanee di memorizzazione dei dati denominate registri. Queste aree di memoria conservano dati, come istruzioni del computer, indirizzi di archiviazione, caratteri e altri dati. Alcune istruzioni del computer potrebbero richiedere l'uso di determinati registri come parte di un comando. Ogni registro ha una funzione specifica, come registro istruzioni, contatore programmi, accumulatore e registro indirizzi di memoria. Ad esempio, un registro di programma contiene l'indirizzo delle istruzioni prese dalla memoria ad accesso casuale.

Centralina

Le unità di controllo (CU) ricevono segnali dalla CPU, che indica all'unità di controllo di spostare i dati dal microprocessore al microprocessore. L'unità di controllo dirige anche l'aritmetica e l'unità logica. Le unità di controllo sono costituite da più componenti, quali decoder, clock e circuiti logici di controllo. Lavorando insieme, questi dispositivi trasmettono segnali a determinate posizioni sul microprocessore.

Ad esempio, il decodificatore riceve comandi da un'applicazione. Il decodificatore interpreta le istruzioni e intraprende un'azione. Invia segnali all'ALU o dirige i registri per eseguire attività specifiche. L'unità logica di controllo trasmette segnali a diverse sezioni del microprocessore e registri, che informa questi componenti per eseguire azioni. L'orologio invia segnali che sincronizzano e garantiscono l'esecuzione tempestiva di comandi e processi.

Gli autobus

I microprocessori hanno un sistema di bus che sposta i dati. I bus si riferiscono alle classificazioni dei cablaggi che hanno compiti e funzioni specifici. Il bus dati trasferisce i dati tra l'unità centrale di elaborazione e la memoria ad accesso casuale (RAM), la memoria principale del computer. Il bus di controllo invia le informazioni necessarie per coordinare e controllare più attività. Il bus dell'indirizzo trasmette l'indirizzo tra la CPU e la RAM per i dati in elaborazione.

Memoria cache

Alcuni microprocessori avanzati dispongono di cache di memoria, che conservano gli ultimi dati utilizzati dalla CPU. Le cache di memoria accelerano il processo di elaborazione, poiché la CPU non deve passare alla RAM più lenta per recuperare i dati. Molti computer dispongono di cache di livello 1 o livello 2; alcuni sistemi hanno cache di livello 3. Il livello della cache indica l'ordine in cui la CPU controlla i dati, a partire dal livello 1. I produttori spesso integrano le cache di livello 2 e livello 3 nel microprocessore, migliorando la velocità di elaborazione.