keskusprosessori

Keskusprosessori (CPU, central processing unit) on tietokoneen yleisin suorittaja, joka hakee muistista ohjeita, tulkitsee ne ja suorittaa käskyt. CPU vastaa suurimmasta osasta laskenta- ja ohjaustoimintojen suorittamisesta ja toimii yhdessä muun järjestelmän kanssa, kuten muistien ja tallennuslaitteiden kanssa. Keskusprosessori koostuu tyypillisesti ohjausyksiköstä, aritmeti-loogisesta yksiköstä (ALU) sekä rekistereistä. Ohjausyksikkö johtaa käskyjen hakua, purkamista ja suorittamista, kun taas ALU tekee lasku- ja loogiset operaatiot. Rekisterit toimivat väliaikaisena tallennusmuistina.

Toiminta perustuu haku-dekoodaus-suoritus -sykliin. Kellotaajuus mittaa perusnopeuden, mutta todellinen suorituskyky riippuu putkistosta, haarautumisen ennakoinnista ja välimuistin tehokkuudesta. Välimuisti (L1/L2/L3) pienentää muistiviiveitä pitämällä usein käytetyt tiedot CPU:n läheisyydessä.

Keskeisiä arkkitehtuureita ovat x86-arkkitehtuuri (Intel, AMD), ARM ja RISC-V. ISA määrittelee, millaisia käskyjä CPU voi suorittaa. Modernit prosessorit käyttävät usein monimutkaisia tekniikoita, kuten out-of-order-suoritusta, spekulatiivista suorituskykyä ja putkistoa, sekä useita ytimiä. Moniytimisyys ja integroidut järjestelmäpiirit (SoC) ovat yleisiä sekä pöytätietokoneissa että mobiililaitteissa.

CPU on vuorovaikutuksessa muistien, tallennuksen sekä muiden laitteiden kanssa; se on tietojenkäsittelyn keskeinen komponentti, jonka suorituskyky vaikuttaa monien järjestelmien kokonaisvaltaiseen suorituskykyyn.