Prosessointiyksikkö

Prosessointiyksikkö on järjestelmän tai laitteen osa, joka suorittaa datan käsittelyä ja ohjelmallisia operaatioita. Se vastaa tietojen muuntamisesta, tulkinnasta ja päätösten tekemisestä käytetyn ohjelman tai algoritmin perusteella. Prosessointiyksiköitä löytyy sekä yleiskäyttöisistä tietokoneista että erikoistetuista laitteista, kuten sulautetuista järjestelmistä, teollisuusohjauksista sekä signaalin käsittelyyn tarkoitetuista ratkaisuista.

Prosessointiyksikköjä voidaan toteuttaa monin tavoin. Yleisimpiä ovat yleiskäyttöiset CPU:t, mikrokontrollerit (MCU), digitaalisen signaalin prosessorit (DSP) sekä ohjelmoidut laitteistokiihdyttimet kuten FPGA- ja ASIC-yksiköt. Ne voivat toimia itsenäisesti tai osana suurempaa järjestelmää, ja niihin liittyy usein muistia sekä väylä- ja I/O-rajapintoja, jotka mahdollistavat tiedon liikkumisen ja ohjauksen.

Ominaisuudet ja arkkitehtuuri vaihtelevat käyttötarkoituksen mukaan. Keskeisiä kohtia ovat laskentateho, muistimäärä, kellotaajuus sekä energiatehokkuus ja lämpötila- tai jäähdytystarpeet. Reaaliaikaisissa järjestelmissä aikaviive ja determinismi ovat tärkeitä, ja osa prosessointiyksiköistä tukee tällaisia vaatimuksia käyttääkseen tarkkaa ajastusta ja Priorisointia.

Käyttökohteita ovat muun muassa tietokoneet, älylaitteet, autot, teollisuusautomaatio ja robotiikka sekä terveydenhuolto. Kehityksessä korostuvat heterogeeniset ratkaisut, joissa erilaiset prosessointiyksiköt yhdessä parantavat suorituskykyä ja energiatehokkuutta. Tulevaisuudessa yksiköt voivat yhdistää CPU-, GPU-, DSP- ja FPGA-tehoja erityisesti tekoälyä ja reaaliaikaista päätöksentekoa varten.