Rolul Unității centrale de prelucrare

- Unitatea centrală de prelucrare (UCP) este componenta hardware care prelucrează datele din memoria centrală (UM) și controlează activitatea celorlalte componente.

- UCP conține unul sau mai multe microprocesoare. Microcalculatoarele conțin un singur microprocesor.

Microprocesorul

- Microprocesorul (prescurtat μP) este un circuit integrat situat pe placa de bază care conține milioane de tranzistori grupați în mai multe micromodule conectate între ele prin canale de comunicație (magistrale interne) prin care circulă date și comenzi.

- μP este cea mai importantă piesă din calculator, cea care îi oferă "inteligența" și este costisitoare.

- μP se încălzește în timpul funcționării iar căldura provoacă topirea circuitelor sale, de aceea pe el trebuie să existe un ventilator pentru răcire (cooler).

- Exemple de microprocesoare : familiile Intel, AMD, Motorola etc.

- Structura (componentele) μP :

• UCC, unitatea de comandă și control

- controlează activitatea componentelor calculatorului, execută comenzi

• UAL unitatea aritmetică-logică

- execută operaţii aritmetice şi logice

• Coprocesor matematic

- execută operaţii de calcul complexe (ex.:radicali, funcţii trigonometrice etc.)

• Regiștri

- zone de stocare temporară a informaţiei în microprocesor care pot fi citite şi scrise rapid

• Ceas intern (cristal de cuarț)

- vibrează la aplicarea unei tensiuni electrice

• Magistrale interne
• Memorie cache

Proprietățile microprocesorului

1. Numărul de nuclee (core) : simple, dual, triple, quad, hexa, octa -core.

- nucleul este o unitate de prelucrare din μP care execută o sarcină.

- mai multe nuclee înseamnă că μP poate executa mai multe sarcini deodată.

2. Frecvența

- este numărul de vibrații/secundă ale cristalului de cuarț (ceasul intern)

- se măsoară în Megahertzi (MHz), 1 MHz = 1 milion de vibrații/sec.

Exemplu : 2700 MHz = 2700 milioane de pulsații/secundă.

3. Viteza de lucru

- este numărul de instrucțiuni pe care le poate executa μP într-o secundă.

- este direct proporțională cu frecvența μP, adică o frecvență mare produce o viteză mare și invers.

- viteza de lucru se măsoară în milioane instrucțiuni/sec (MIPS).

4. Lățimea magistralei interne

- magistrala are mai multe benzi (multiplu de 8) pe care circulă câte un bit la un moment dat. Mai multe benzi înseamnă că se prelucrează deodată mai mulți octeți.

- lățimea se măsoară în număr de biți.

Exemplu : avem valori de tipul 32, 64, 128, 256 biți etc., valorile se dublează și sunt multipli de opt.

5. Limbajul-mașină (instrucțiunile μP)

- este mulțimea comenzilor (instrucțiuni) pe care le știe executa μP. Fiecare tip de μP recunoaște alte comenzi.

- este dificil să programăm calculatorul cu limbajul-mașină, de aceea s-au inventat limbaje superioare de programare : C, C++, COBOL, Java, Javascript, PHP etc.

Lectură suplimentară

1. Despre microprocesoare : O jumătate de secol de nanotehnologie

2. Cum se fabrică un microprocesor - VIDEO ENG (10m15s):