Определение
Ц ентралният процесор (CPU, Central processing unit) – най-големият чип на дънната платка и основна част на компютъра, която декодира и изпълнява инструкциите от програмното осигуряване и борави с данните в компютърната система.
CPU представлява малка капсулирана силициева пластина с вградени микроелектронни елементи. Често наричан само процесор, макар че в много съвременни машини (системи) има процесори, които изпълняват специализирани функции. Това са: графичен процесор, цифрово-сигнален процесор, входно-изходен процесор и други.
CPU се монтира на дънната платка върху специален слот наречен сокет, който е различен за всяко поколение процесори.
Съставни части
1. Аритметико-логическо устройство (АЛУ)
Аритметико-логическото устройство изпълнява всички аритметични и логически функции – събиране, изваждане, умножение, деление и сравняване на две числа. Това устройство контролира скоростта на изчислителния процес. При по-старите микрокомпютри времето за изпълнение на една инструкция се измерва в милисекунди, а при новите – в наносекунди или в пикосекунди.
2. Управляващо устройство (control unit)
Контролното устройство е сложна електронна схема, която извършва управлението и координирането на повечето от дейностите на процесора. То не изпълнява инструкции, а казва на отделните части на компютърната система какво да правят. То определя движението на електрическите сигнали между оперативната памет и аритметико-логическото устройство, а също и на контролните сигнали между централния процесор и входно-изходните устройства.
Характеристика на CPU
Бързодействието на процесор (тактовата честота) се измерва в мегахерци – 1MHz означава един милион такта в секунда. Тактовата честота определя до голяма степен производителността на процесора. Съвременните процесори имат тактова честота от 2 и повече GHz, а някои от новите процесори като
са с честота 3,7 GHz.
Голяма част
от съвременните процесори имат по две и повече ядра. За този показател не важи правилото – повече ядра, по-голяма производителност. Броят на ядрата определя колко едновременни операции могат да се изпълнят. Въпреки че изглежда, че един компютър извършва много операции наведнъж, реално в един момент един процесор изпълнява само една инструкция (команда). Това означава, че софтуер, който ползва повече ядра, може да изпълнява повече операции успоредно.
Хипернишковата технология (hyper-threading, HTT) е патентована технология на Intel за осъществяване на многонишковост с цел едновременно изпълнение на няколко задачи. За всяко физическо процесорно ядро операционната система генерира две виртуални (логически) ядра и споделя натоварването между тях, когато това е възможно. С HTT едно физическо ядро изглежда за операционната система като два процесора, което позволява да се планират едновременната работа на два процеса. Освен това, два или повече процеса могат да използват едни и същи ресурси. Това позволява да се увеличи производителността на процесора.
Кеш паметта е малка, високопроизводителна памет, която съхранява най-често използваните команди или данни. Тя представа бързодействащо (SRAM) запомнящо устройство, което е поместено в процесора или извън него. Служи като високоскоростен буфер между процесора и относително бавната оперативна памет.
Двата най-разпространени типа кеш-памет се означават като L1 (Level 1- ниво 1) и L2 (Level 2– ниво 2). Има и кеш-памет L3 (Level 3). Въпреки, че в техническо отношение кеш-паметта е вид памет, в повечето случаи L1 и L2 са вградени в процесорния чип или в самата процесорна карта.
Определя нивото на съвременните технологии, от които зависи размера на полупроводниковите елементи. Колкото по миниатюрни са тези елементи , толкова е по съвършена използваната технология и съответно по ефективни процесорите от този клас. Днес процесорите стават все по-малки и все по-енергоспестяващи. В момента в масова употреба са процесори, произведени с 14 nm технология – размерът на най-големия компонент в процесора. През 2017 г. се очакват 10 nm процесори. Колко са 10 nm? Това e 10 на минус осма степен, или изразено в силициеви атоми – двадесет атома.
Честота на системната шина определя скоростта, с която ядрото на процесора обменя данни с твърдия диск, видеокартата и периферните контролери. Колкото е по-голяма пропусканата способност на шината, толкова е по висока производителността на компютъра.


