Procesor - CPU (Central Processing Unit)

Centralni procesor (engl. Central Processing Unit ili samo CPU) je srce svakog računara, iako centralni procesor nije jedini procesor, njega imajugrafička kartica (GPU), zvučna kartica i mnogi drugi dijelovi, ali pod imenom procesor najčešće se misli na centralni procesor (CPU).

Svaki procesor izvana izgleda veoma jednostavno, no on je u svojoj unutrašnjosti jako kompleksan, jer se radi o stotinama miliona tranzistora koji su smješteni u jednom čipu. Prvi put takvo nešto je uspjelo 1971. kada je napravljen prvi procesor Intel 4004, koji doduše mogao samo sabirati i oduzimati, ali su naučnici prvi put uspjeli da u jedan čip smjeste silna integrisana kola i tranzistore, što je dalo poticaj za daljnji razvoj procesora koji su tim napretkom počeli da troše mnogo manje el. energije.

Veoma često se spominje i Moore-ov zakon koji objašnjava da se svakih 18 mjeseci broj tranzistora i brzine udvostručava, a glasi ovako: The complexity of an integrated circuit, with respect to minimum component cost will double in about 18 months.

Intel Core i7 procesor

Kako radi CPU?

Procesor obrađuje i izvršava mašinski kod (binarni) koji mu govori šta da procesor radi. Jedini razumljivi jezik procesoru je mašinski jezik. CPU radi tri osnovne stvari:

• Pomoću ALU (engl. Arithmetic/Logic Unit) procesor je u mogućnosti da izvodi osnovne matematičke operacije (sabiranje, oduzimanje, množenje i dijeljenje). Moderni procesori su u mogućnosti da obavljaju i veoma komplikovane operacije.
• Procesor prebacuje podatke s jednog memorijskog mjesta na drugi
• Shodno naredbama, procesor može skočiti na novi set instrukcija

Na slici je pokazan najjednostavniji mogući procesor gdje je moguće objasniti principe rada procesora iako se radi o veoma softificiranom dijelu računara (ako ne i najkomplikovanijem). 

Šematski prikaz procesora

Glavni dijelovi procesora su:

• Artimetričko logička jedinica (ALU)

Dio zadužen za sve matematičke kalkulacije

• Registri

Registri su jednostavne flip-flop zakačke, na slici ih imamo 3, no moderni procesori ih imaju mnogo više.

• Program counter

Dio zadužen, doslovno, za brojanje, shodno naredbi on povečava vrijednost za 1, ili je resetira na 0.

• Intrukcijski registar i dekoder

Dijelovi koji kontrolišu sve ostale dijelove procesora

Poslije obrade podataka, adresna sabirnica šalje adresu memoriji, dok se kroz ulaz i izlaz dobijaju podaci iz memorije, odnosno šalju. Čitanje i pisanje se odnosi na adresiranu memoriju, tj. kada je procesor želi, reset postavlja program counter na 0.

Procesor radi u tijesnoj saradnji sa RAM memorijom, ustvari procesor adresira svaki podatak koji ide na memoriju. RAM memorija je veoma brza, i svi podaci u njoj su brzo dostupni, stoga je bitno imati što više RAM memorije jer CPU onda može adresirati mnogo više podataka.

Arhitektura Intel Core i7 procesora