CPU

CPU significa Central processing Unit cioè Unità di processo centrale, è il "cervello" del computer, ora vediamo grossolanamente (pur se appassionato non sono molto esperto di queste come un’ingegnere informatico oppure come uno studente di un’ istituto professionale) funziona e come è fatta:

 

La CPU è composta da 2 (alcune volte 3) livelli di cache, che è la "Ram" del processore, con cui scambia dati ad altissima velocità (di solito la stessa frequenza del core[processore] per la cache di 1° livello, e o la stessa velocità o metà della velocità del core quella di 2° livello). I dati vengono presi dalla Ram, alla velocità del bus, e poi vengono dati al processore.

Il processore è composto da delle pipeline (catene di montaggio di dati) che lavorano in parallelo (come tante persone che svolgono diversi compiti in contemporanea), che hanno diversi stadi (il Pentium 4 ne ha 20), durante questi stadi (o livelli di esecuzione) i dati vengono letti e immagazzinati nella cache di 2° livello, elaborati e indirizzati nella cache (sempre la stessa) che poi li indirizzerà nella ram. I programmi di solito, hanno i dati che sono variabili, quindi richiedono "salti", cioè richiedono un ricaricamento di nuovi dati non ordinali (cioè non secondo l’ordine del programma) nella cache, e spesso questa operazione fa perdere molto tempo di elaborazione al processore, quindi i progettisti hanno implementato un’unità di predizione dei salti, che in base ai dati calcolati in precedenza, "predice" i futuri dati da caricare, però queste unità sono precise al massimo all’85-90% e quando sbagliano tutta la cache deve essere completamente svuotata e riempita con i dati corretti.

Durante l’elaborazione il processore può far uso delle ALU (Unità Logica Aritmetica) per dati matematici, le ALU operano sulle principali operazioni (moltiplicazione, divisione, sottrazione e addizione) sui numeri interi, mentre per i calcoli con numeri in virgola mobile i calcoli vengono affidati alle FPU (Floating point Unit; Unità di elaborazione in virgola mobile).

 

Questa è una descrizione grossolana (molto) di CPU. Le CPU vengono indicate con una frequenza, quelli sono i cicli di esecuzione al secondo. Per esempio un processore Pentium II a 400 Mhz, avrà una potenza di 400 milioni di cicli al secondo. Per ogni ciclo di clok (di frequenza), una CPU può eseguire (a seconda della sua architettura e dal numero di pipeline) un determinato numero di istruzioni. Per esempio un Pentium IV, può eseguire 6 istruzioni per ciclo di clok.

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