Suorittimen

Suoritin on digitaalinen laitteisto, joka suorittaa tietokoneen ohjelmien käskyt. Se toteuttaa ohjeiden laskutoimitukset ja hallitsee datan liikkeitä muistien ja muiden laitteiden välillä. Suorittimen suorituskyky määrittää huomattavan osan järjestelmän kokonaisesta toiminnasta.

Rakenne: tyypillisesti suorittimeen kuuluu ohjausyksikkö, laskentayksikkö (ALU), rekisterit sekä välimuisti ja muistiväylät. Kello synkronoi toimintojen etenemisen. Nykyään useimmat suorittimet ovat moniytimisiä, mikä mahdollistaa useamman tehtävän yhtäaikaisen suorittamisen. Välimuisti pienentää muistiviiveitä ja parantaa tehokkuutta.

Arkkitehtuuri ja ohjelmointirajapinta jakavat käyttötarkoitukset. Käskyjoukkoarkkitehtuuri (ISA) määrittelee, millaisia käskyjä suoritin ymmärtää ja miten ne muuntuvat toiminnaksi. Yleisimmät ISA:t ovat x86, ARM, MIPS ja RISC-V, ja ne voivat toteuttaa sekä CISC- että RISC-periaatteita.

Modernit suorittimet käyttävät monimutkaisia välimuisteja (L1, L2, L3) ja useita rinnakkaisia yksiköitä sekä erillisiä suuria laskenta- ja tekoälyyksiköitä. Usein suorittimet muodostavat järjestelmäpiirin (SoC) tai niihin liitetään grafiikkaprosessori ja muut toiminnallisuudet samassa paketissa. Suorittimen kehitys painottuu energiankulutuksen pienentämiseen sekä valmistusprosessin edistymiseen.

Sovellukset kattavat henkilökohtaiset tietokoneet, palvelimet, mobiililaitteet ja sulautetut järjestelmät. Suorittimen valinta vaikuttaa ohjelmiston toimivuuteen, virrankulutukseen ja suorituskykyyn sekä ohjelmiston yhteensopivuuteen.