Prosessorer

Prosessorer er integrerte kretser som utfører instruksjoner og styrer andre komponenter i et datasystem. Den mest sentrale enheten i en datamaskin er ofte kalt en CPU (central processing unit). Moderne system kan imidlertid inneholde andre typer prosessorer, som grafikkprosessorer (GPU), digitale signalprosessorer (DSP) og mikrocontrollere, ofte samlet i ett system på en brikke (SoC) eller som separate enheter.

En prosessor er basert på en arkitektur som bestemmer instruksjonssett, dataflyt og kommunikasjonsmåter med minne og I/O. Vanlige egenskaper inkluderer flere kjerner, pipelining, og i mange tilfeller out-of-order eksekvering for bedre ytelse. Cacheminne (L1, L2, L3) reduserer ventetid til data i hovedminnet. Kjente instruksjonssett inkluderer x86, ARM og RISC-V, og designene varierer mellom monokjerne og flerkjerne løsninger. I moderne systemer samarbeider ofte CPU med andre prosessorer i et heterogent oppsett.

De viktigste familiene av prosessorer inkluderer mikroprosessorer for personlige datamaskiner og servere, mikrocontrollere for innebygde systemer, og grafikkprosessorer som håndterer parallell beregning for bilder og videostrømmer. SoC-er samler ofte CPU, GPU og annen logikk på én brikke, noe som er vanlig i mobiltelefoner og smarte enheter.

Historisk har prosessorer utviklet seg fra tidlige transistordeelheter til dagens kraftige flerkjerne- og system-on-a-chip-design. Starten på mikroprosessorenes æra var i 1970-årene med enheter som Intel 4004 og 8086. Siden har produksjonsprosesser blitt mindre, arkitekturer blitt mer effektive, og parallelisering mer utbredt. Moderne prosessorer bruker avanserte energistyringsløsninger og støtter komplekse programvaremiljøer og kunstig intelligens.

Ytelse måles ofte i antall kjerner, instruksjoner per syklus, klokkehastighet og minne-tilgang. Energiforbruk er særlig viktig i mobile og innebygde systemer. Utviklingen av prosessorer påvirker programvareutvikling, operativsystemsdesign og applikasjoner som dataanalyse, vitenskapelige beregninger og spill.