Що є в процесорі

Основним компонентом будь-якого процесора є ядро. На ньому лежать всі функції виконання команд та обробки даних, отриманих з оперативної пам'яті. Ядро процесора є складним компонентом, але в його структурі можна виділити декілька самостійних блоків, таких як пристрої вибірки та зберігання, блоки передбачення переходів, декодування і виконання команд.

Компоненти ядра процесора, що відповідають за повний цикл вибірки і виконання команд, для підвищення загального швидкодії об'єднуються в конвеєри. Сучасні процесори зазвичай мають кілька конвеєрів.

Більшість операцій з даними в процесорі виробляється на арифметико-логічному пристрої. Самі дані (як вихідні, так і результуючі) при цьому зберігаються в блоці регістрів. Існують регістри загального призначення, призначені в основному для арифметичних операцій, сегментні регістри, що беруть участь в адресації, а також спеціальні регістри, що впливають на роботу процесора.

В якості окремої частини обчислювального ядра процесора можна виділити математичний співпроцесор. Це компонент, спеціально призначений для прискорення обробки дійсних чисел. Спочатку співпроцесор існував у вигляді окремого модуля, але сьогодні він повсюдно інтегрований в ядро.

Важливою складовою сучасних процесорів є блок передбачення переходів. Він дозволяє почати декодування послідовності команд на одному з конвеєрів ще до того, як буде виконана команда переходу на іншому. Впровадження даної технології дозволило істотно підвищити швидкодію.

Практично всі сучасні процесори містять деякий обсяг кеш-пам'яті. Кеш служить для мінімізації числа звернень до ОЗУ, які, в порівнянні зі швидкістю обробки даних усередині процесора, відбуваються вкрай повільно. Зазвичай кеш розділений на кілька рівнів. Кеш першого рівня - найшвидший, але і самий малий за обсягом. Він розташовується на одному кристалі з ядром. Кеші більш високих рівнів вміщають більше даних, але більш повільні.