Микропроцессор (МП), или central processing unit (GPU) — функционально-законченное программно-управляемое устройство обработки информации, выполненное в виде одной или нескольких больших (БИС) или сверхбольших (СБИС) интегральных схем.
Микропроцессор выполняет следующие функции:
- вычисление адресов команд и операндов;
- выборку и дешифрацию команд из основной памяти (ОП);
- выборку данных из ОП, регистров МПП и регистров адаптеров внешних устройств (ВУ);
- прием и обработку запросов и команд от адаптеров на обслуживание ВУ;
- обработку данных и их запись в ОП, регистры МПП и регистры адаптеров ВУ;
- выработку управляющих сигналов для всех прочих узлов и блоков ПК;
- переход к следующей команде.
Основными параметрами микропроцессоров являются:
- разрядность;
- рабочая тактовая частота;
- размер кэш-памяти;
- состав инструкций;
- конструктив;
- рабочее напряжение и т. д.
Разрядность шины данных микропроцессора определяет количество разрядов, над которыми одновременно могут выполняться операции; разрядность шины, адреса МП определяет его адресное пространство.
Адресное пространство — это максимальное количество ячеек основной памяти, которое может быть непосредственно адресовано микропроцессором.
Рабочая тактовая частота МП во многом определяет его внутреннее быстродействие, ибо каждая команда выполняется за определенное количество тактов. Быстродействие (производительность) ПК зависит также и от тактовой частоты шины материнской платы, с которой работает (может работать) МП.
Кэш-память, устанавливаемая на плате МП, имеет два уровня:
- L1 — память 1-го уровня, находящаяся внутри основной микросхемы (ядра) МП и работающая всегда на полной частоте МП (впервые кэш L1 был введен в МП 486 и у МП 386SLC);
- L2 — память 2-го уровня, кристалл, размещаемый на плате МП и связанный с ядром внутренней микропроцессорной шиной (впервые введен в МП Pentium II). Память L2 может работать на полной или половинной частоте МП. Эффективность этой кэш-памяти зависит и от пропускной способности микропроцессорной шины.
Состав инструкций — перечень, вид и тип команд автоматически исполняемых МП.
Все микропроцессоры можно разделить на четыре группы:
1. МП типа CISC (Complex Instruction Set Command ) с полным набором системы команд.
2. МП типа RISC (Redused Instruction Set Command) с усеченным набором системы команд.
3. МП типа VLIW (Very Length Instruction Word) со сверхбольшим командным словом.
4. МП типа MISC (Minimum Instruction Set Command) с минимальным набором системы команд и весьма высоким быстродействием и т. д.
Конструктив определяет те физические разъемные соединения, в которые устанавливается МП и которые определяют пригодность материнской платы для установки МП. Разные разъемы имеют разную конструкцию (Slot — щелевой разъем, Socket — разъем-гнездо), разное количество контактов, на которые подаются сигналы и рабочие напряжения.
Рабочее(ие) напряжение(ия) также определяет пригодность материнской платы для установки МП.