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 také vybavem 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 jako je 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). 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.