Процесор (ЦП) виконує логічні і арифметичні операції, определяетпорядок виконання операцій, вказує джерела даних і приймачі результатов.Работа процесора відбувається під управлінням програми.
Процесор - основна мікросхема комп'ютера, де і виробляються все обчислення. Конструктивно процесор складається з осередків, подібних до осередки опе-ративного пам'яті, але в цих осередках дані можуть не тільки зберігатися, але і изме-тися. Внутрішні клітини процесора називають регістрамі.Регістри- швидкодіючі комірки пам'яті різної довжини (на відміну від осередків ОП, маю щих стандартну довжину 1 байт і більш низьку швидкодію);
При першому знайомстві з ЕОМ вважають, що процесор складається з п'яти пристроїв: арифметико-логічного пристрою (АЛП), пристрою керування (УУ), регістрів загального призначення (РОН), кеш-пам'яті і генератора тактових частот.
• арифметико-логічний пристрій (АЛП) - призначено для виконання всіх арифметичних і логічних операцій над числовою і символьної інформацією (в деяких моделях ПК для прискорення виконання операцій до АЛП підключається додатковий математичний співпроцесор), Проміжні результати зберігаються в РОН.
• місцева пам'ять (МПП) - служить для короткочасного збе-вати, записи і видачі інформації, безпосередньо використовується в обчисленнях у найближчі такти роботи машини. МПП будується на регістрах загального призначення (РОН) і використовується для забезпечення високої швидкодії машини, бо оперативна пам'ять (ОП) не завжди забезпечує швидкість запису, пошуку і зчитування інформації, необхідну для ефективної роботи швидкодіючого мікропроцесора
· Кеш пам'ять служить для підвищення швидкодії процесора, шляхом зменшення часу його непродуктивного простою. Вона застосовується для короткочасного збе-вати, записи і видачі інформації, безпосередньо використовується в обчисленнях у найближчі такти роботи машини. Кеш памятьстроітся на регістрах і використовується для забезпечення високої швидкодії машини, бо оперативна пам'ять (ОП) не завжди забезпечує швидкість запису, пошуку і зчитування інформації, необхідну для ефективної роботи швидкодіючого мікропроцесора.
Коли процесору потрібні дані, він спочатку звертається в кеш-пам'ять, і тільки якщо там потрібних даних немає, відбувається його звернення в оперативну пам'ять. Беручи блок даних з оперативної пам'яті, процесор заносить його одночасно і в кеш-пам'ять.
Нерідко кеш-пам'ять розподіляють за кількома уровнямкешL1 (level1-першого рівня) і L2 (level2 - другого рівня). Кеш першого рівня виконується в тому ж кристалі, що і сам процесор, має обсяг порядку десят-ків Кбайт і зазвичай працює на частоті, узгодженої з частотою ядра процесора. Кеш другого рівня знаходиться або в кристалі процесора, або вона розміщена на материнській платі поблизу процесора, тоді її обсяги можуть досягати декількох Мбайт, але працює вона на частоті материнської плати.
· Генератор тактових імпульсів. Він генерує послідовність електричних імпульсів; частота генеруючих імпульсів визначає тактову частоту машини.
Проміжок часу між сусідніми імпульсами визначає час одного такту роботи машини або просто такт роботи машіни.Частота генератора тактових імпульсів є однією з основних характеристик персонального комп'ютера і багато в чому визначає швидкість його роботи, бо кожна опера-ція в машині виконується за певну кількість тактів:
Сумісність процесорів. Якщо два процесори мають однакову систему команд, то вони повністю сумісні на програмному рівні. Це означає, що програма, написана для одного процесора, може виконуватися і іншим процес-сміттям. Процесори, що мають різні системи команд, як правило, несумісний-ми або обмежено сумісні на програмному рівні.
Групи процесорів, що мають обмежену сумісність, розглядають як сімейства процесорів. Так, наприклад, всі процесори IntelPentium відносяться до так званого сімейства х86.
Основні параметри процесорів. Основними параметрами процесорів є: робоча напруга, розрядність, робоча тактова частота, коефіцієнт внутрішнього множення тактової частоти (множник) і розмір кеш-пам'яті.
Робоча напруга процесора забезпечує материнська плата, тому різним маркам процесорів відповідають різні материнські плати (їх треба вибирати спільно). У міру розвитку процесорної техніки відбувається поступово! зниження робочої напруги. Ранні моделі процесорів х86 мали робочу напругу 5 В, а в даний час воно складає менше 3 В. Пропорційно квадрату напруги зменшується і тепловиділення в процесорі, а це дозволяє збільшувати його продуктивність.
Розрядність процесора показує, скільки біт даних він може прийняти і обробити в свої регістрах за один раз (за один такт). Перші процесори х86 був 16-розрядними. Починаючи з процесора 80386, вони мають 32-розрядну архітектуру. Сучасні процесори сімейства IntelPentium залишаються 32-розрядними, хоча і працюють з 64-розрядної шиною даних (розрядність процесора визначається не розрядністю шини даних, а розрядністю командної шини).
В основі роботи процесора лежить той же тактовий принцип, що і в звичайних годинах. Виконання кожної команди займає певну кількість тактів. У настінних годиннику такти коливань задає маятник, а в персональному комп'ю-тері тактові імпульси задає одна з мікросхем, що входить в мікропроцесор-ний комплект (чіпсет), розташований на материнській платі. Чим вище частота тактів, що надходять на процесор, тим більше команд він може виконати в оди-ніцу часу, тим вище його продуктивність.
За чисто фізичних причин, так як вона являє собою не кристал кремнію, а великий набір провідників-ков і мікросхем, материнська плата не може рабо тать з настільки високими частотами, як процесор. Сьогодні її межа становить 100-133 МГц. Для отримання більш високих частот у процесорі відбувається внут-реннее множення частоти на коефіцієнт 3; 3,5; 4; 4,5; 5 і більше, таким чином якщо частота системної шини 133 Мгц, а коефіцієнт (множник ядра) дорівнює 8, то робоча тактова частота складе 1 ГГц.