L'unité centrale de traitement fait partie intégrante de tout ordinateur. L'évolution de l'électronique a fait des processeurs modernes des dispositifs extrêmement complexes. Cependant, chacun d'eux contient des pièces qui ont un objectif fonctionnel similaire.
Le composant central de tout processeur est le noyau. Il contient toutes les fonctions d'exécution des commandes et de traitement des données reçues de la RAM. Le cœur du processeur est le composant le plus complexe, mais sa structure peut être divisée en plusieurs unités indépendantes, telles que des dispositifs d'échantillonnage et de stockage, des unités de prédiction de branchement, de décodage et d'exécution d'instructions.
Les composants du cœur du processeur, qui sont responsables du cycle complet d'extraction et d'exécution des instructions, sont combinés dans des pipelines pour améliorer les performances globales. Les processeurs modernes ont généralement plusieurs pipelines.
La plupart des opérations de données dans le processeur sont effectuées sur l'unité arithmétique et logique. Les données elles-mêmes (à la fois initiales et finales) sont stockées dans le bloc de registres. Il existe des registres à usage général conçus principalement pour les opérations arithmétiques, des registres de segments impliqués dans l'adressage, ainsi que des registres spéciaux qui affectent le fonctionnement du processeur.
Un coprocesseur mathématique peut être distingué comme une partie distincte du cœur de calcul du processeur. Il s'agit d'un composant spécialement conçu pour accélérer le traitement des nombres réels. Le coprocesseur existait à l'origine en tant que module séparé, mais aujourd'hui, il est omniprésent intégré au noyau.
L'unité de prédiction de branchement est un composant important des processeurs modernes. Il vous permet de commencer à décoder une séquence de commandes sur l'un des pipelines avant même que la commande de saut ne soit exécutée sur l'autre. L'introduction de cette technologie a permis d'augmenter considérablement les performances.
Presque tous les processeurs modernes contiennent une certaine quantité de mémoire cache. Le cache sert à minimiser le nombre d'appels à la RAM, qui sont extrêmement lents par rapport à la vitesse de traitement à l'intérieur du processeur. Habituellement, le cache est divisé en plusieurs niveaux. Le cache de premier niveau est le plus rapide, mais aussi le plus petit en taille. Il est situé sur le même cristal que le noyau. Les caches de niveau supérieur contiennent plus de données, mais sont plus lents.
