Procesoarele

Procesoarele sunt circuite integrate complexe proiectate pentru a executa instrucțiuni din programe și pentru a controla funcționarea altor componente ale unui sistem informatic. Ele reprezintă nucleul de procesare al unui computer și efectuează operații aritmetice, logice și de control, gestionează fluxul de date și coordonează accesul la memoria. În cadrul unui procesor se regăsesc, de obicei, unitatea aritmetică/logică (UAL), unitatea de control, registrele și un cache, conectate printr-o arhitectură internă ce poate include pipeline-uri pentru execuția secvențială sau paralelă a instrucțiunilor.

Procesoarele implementează o arhitectură de set de instrucțiuni (ISA) care definește tipurile de instrucțiuni, modul de reprezentare a datelor și mecanismele de adresare. Exemple notabile includ x86 (PC-uri), ARM (mobil și embedded) și MIPS. Arhitecturile se pot încadra în paradigme CISC sau RISC, iar proiectul microarhitectural determină eficiența execuției, performanța energetică și complexitatea internă.

Performanța se măsoară prin frecvența de ceas, eficiența instrucțiunilor pe ciclu (IPC), dimensiunea cache-ului, numărul de nuclee și capacitatea de a executa sarcini în paralel (SIMD, MIMD) într-un sistem multicore sau un sistem pe un cip (SoC). Procesoarele moderne pot include integrare grafică, gestionarea memoriei și suport pentru tehnologii de virtualizare. Fabricarea lor are loc în tehnologie CMOS, iar creșterea densității tranzistorilor, în contextul legii lui Moore, a facilitat creșterea performanței și reducerea consumului de energie.

Au un rol central în computerele personale, servere, dispozitive mobile și echipamente încorporate, evoluând de la microprocesoare simple din anii 1970 la platforme moderne multicore, cu aplicații diverse în industrie.