Mikroprocesor

Autor: Martin Chalupa

Klíčová slova: procesor, hardware, počítač, paměť, frekvence

Synonyma: procesor, CPU, řídící jednotka

Související pojmy:

nadřazené - počítače, hardware

podřazené - ALU, řadič, registry,

Charakteristika

Mikroprocesor neboli procesor, ale také CPU (Central Processing Unit)je nedílnou součástí a srdcem počítače, ale i ostatních zařízení. Je nejdůležitějším čipem na základní desce. Mikroprocesor je malý křemíkový čip, který obsahuje milióny velmi malých součástí, které dokáží spolu pracovat. Mikroprocesor je v podstatě procesor ale miniaturizován. Vše je integrováno do jediného integrovaného obvodu na ploše o několika cm3. CPU se především skládá z ALU jednotky(Arithmetic Logic Unit), která vykonává výpočty, ale také řadičem (Control Unit, řídící jednotka), který dokáže řídit práci také jako ALU(mimo to ovládá i ostatní komponenty) a také se skládá sadou registrů. Procesor nám rozhoduje o výkonnosti a jeho rychlost určuje celkové schopnosti zařízení. CPU nám zkrátka rozhoduje, řídí a provádí veškeré výpočty, co se dějí. Buď je provádí sám nebo s pomocí různých komponent jako u PC např. operační paměť, sběrnice,monitor apod. Procesory vyrábí několik výrobců a mají několik řad. Nejznámějšími výrobci v tomto odvětví jsou Intel a AMD. V dnešní době se již setkáváme s procesory s výkonem několika GHz a také více jádry.

Historie

První mikroprocesor od společnosti Intel se nazýval 4004 a světlo světa spatřilo roku 1971. „Nebyl dostatečně výkonný pro víceúčelový počítač, ale byl dostatečně dobrý pro průmyslové využití – k řízení věcí, jako byla například dopravní signalizace a řízení automatických praček.“ .

Základní rozlišení

Jádrem každého procesoru je logický obvod, který zpracovává instrukce a proto je vybaven tzv. instrukční sadou. Instrukční sada se také někdy označuje jako architektura procesoru, která obsahuje organizační, funkční a provozní příkazy. Ve zkratce je to takový balík schopností, co procesor umí.

Mikroprocesory můžeme rozdělit podle velikostí těchto instrukčních sad:

– CISC (Complex Instruction Set Computer) - procesor je vybaven co nejúplnější instrukční sadou

– RISC (Reduced Instruction Set Computer) – obsahuje pouze základní mikroinstrukce

– VLIW (Very Long Instruction Word)

– MISC (Minimum Instruction Set Computer).

Vlastnosti CPU

Důležité parametry při výběru mikroprocesoru, kterými se řídít je spousta. Abychom měli mikroprocesor, který nám bude vyhovovat a fungovat maximálně jak chceme, je potřeba se dívat na pár údajů. Mezi důležité parametry procesoru patří jeho pracovní frekvence, frekvence systémové sběrnice, velikost cache paměti, ale také je důležitá spotřeba. Je to jeden z největších odběratelů elektrické energie s kterým se v našem stolním PC nebo notebooku potkáme. Pracovní frekvence procesoru udává jeho skutečnou rychlost (označuje se už většinou jen v GHz, u společnosti AMD však bývá pracovní frekvence nižší než udává). Nejedná se však o maximální frekvenci. Procesor je součástka, která se dá přetaktovat na vyšší výkon než udává výrobce. Tento zásah sice zvýší pracovní frekvenci, ale na úkor nižší životnosti, případně poškození. Frekvence systémové sběrnice je důležitá zase pro komunikaci s operační pamětí RAM. Nejčastěji se setkáme s procesory, které pracují obvykle na frekvenci 66 MHz, 100 MHz a 133 MHz. Velikost cache paměti (mezipaměť)je také důležitá, její účel je urychlit přístup k často používaným datům. Setkáme se zde s označením L1, L2 a L3.

Poznámky

Použitá literatura

• COWART, Robert. Jak využívat váš počítač: kompletní počítačová gramotnost. 1. vyd. Brno: SoftPress, 2001, 552 s. ISBN 80-864-9705-4.
• HORÁK, Jaroslav. Hardware: učebnice pro pokročilé. Vyd. 2. Brno: Computer Press, 2004, 412 s. ISBN 80-722-6553-9.
• MINASI, Mark. Velký průvodce hardwarem: učebnice pro pokročilé. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 2002, 763 s. ISBN 80-247-0273-8.
• ŠIMKOVÁ, Dagmar. Hardware pro začátečníky: průvodce nitrem počítače na první pokus. 1. vyd. Praha: Grada, 2007, 117 s. ISBN 978-80-247-2029-6.