Que és la CPU
T’explicarem què és exactament la CPU d’un ordinador i per a què serveix
CPU són les sigles de Central Processing Unit, la qual cosa traduït significa Unitat Central de Processament. Es tracta d’un dels components vitals que et trobaràs en el teu ordinador, el teu telèfon intel·ligent o la teva tauleta o portàtil, i fins i tot en rellotges i pràcticament qualsevol dispositiu electrònic. Sense ell, simplement no podrien funcionar.
A la CPU la hi sol cridar col·loquialment com a microprocessador o simplement processador, i pots considerar-la com el cervell de qualsevol dispositiu. S’encarrega de processar totes les instruccions del dispositiu, llegint les ordres i requisits del sistema operatiu, així com les instruccions de cadascun dels components i les aplicacions.
Així doncs, igual que el cervell, la CPU és la que s’encarrega que tot funcioni correctament, i d’interpretar tot el que vol fer el sistema operatiu o els components, establint les connexions i realitzant tots els càlculs precisos perquè funcioni. Com més potent sigui el processador, més ràpid podrà fer les operacions i més ràpid funcionarà el teu dispositiu en general.
És també l’encarregat de llegir, interpretar i processar les instruccions primer del sistema operatiu, i després dels programes o aplicacions que tens instal·lats en l’ordinador. Quan obres Word o el teu navegador, aquest ha de carregar-se, i per a això necessitar realitzar una sèrie de passos les instruccions dels quals li mana al processador. Cada acció que facis després dins, també enviarà instruccions per a poder executar-se i realitzar-se.
Com és la CPU
CPU sol ser petita, amb forma quadrada, i té connectors i pins metàl·lics. En general, sol estar instal·lada en la placa basi d’un ordinador, en un sòcol especial que pot estar en diferents llocs depenent de la placa basi. El processador no va soldat a la placa, per la qual cosa pots canviar la CPU d’un ordinador per una altra si vols.
La CPU té un mínim d’un processador o nucli en el seu interior, un xip per a realitzar els càlculs i operacions. Al principi tots tenien només un, però amb el temps les CPU han anat augmentant el número d’aquests nuclis, i hi ha diferents maneres de cridar-los depenent d’aquest número.
Per a què serveix la CPU
La CPU del teu ordinador és la que executa una seqüència d’instruccions i processa les dades d’aquestes. Aquestes seqüències d’instruccions són les que realitzen els programes que tens instal·lats en l’ordinador. Anem, que són els encarregats de realitzar les operacions que necessiten els programes o aplicacions per a fer les tasques que els demanes que facin.
Tu li dius a la teva aplicació fotogràfica que aplicació un càlcul. Aquesta aplicació li dona a l’ordinador les instruccions amb els càlculs o accions que necessita realitzar per a dur a terme la tasca. Les instruccions es posen en la RAM, on són recollides per la CPU, que és la que les duu a terme.
Per a això se segueixen diversos passos diferents. El primer és el de llegir les dades i instruccions per a realitzar cadascuna de les tasques de les aplicacions. Les dades es descodifiquen i es divideixen perquè puguin ser entesos per les diferents parts de la CPU, les quals executen les accions, realitzen els càlculs, i escriuen els resultats en la memòria principal, ja sigui com a resultat o per a utilitzar-los després en altres operacions.
Quins són els components d’una CPU?
Una CPU és un circuit electrònic complex que comprèn diversos components clau que processen dades i executen instruccions. A continuació es descriuen els principals components d’una CPU.
Unitat de control
La unitat de control gestiona el processament d’instruccions i coordina el flux de dades dins de la CPU i entre altres components de l’ordinador. Té un component descodificador d’instruccions que interpreta les instruccions extretes de la memòria i les converteix en micro operacions que la CPU pot executar. La unitat de control dirigeix a altres components de la CPU perquè realitzin les operacions requerides.
Registres
Els registres són petites ubicacions d’emmagatzematge de memòria d’alta velocitat dins de la CPU. Contenen dades en els quals la CPU està treballant en aquest moment i faciliten un accés ràpid a les dades. Les CPU tenen diversos tipus de registres, com:
Registres d’ús general que contenen dades operatives
Registres d’instruccions que contenen la instrucció actual que s’està processant
Un comptador de programes que conté la direcció de memòria de la següent instrucció que es recuperarà
Els registres proporcionen temps d’accés més ràpids que altres nivells de memòria, com la RAM o la memòria caixet.
ALU
La unitat aritmètica lògica (ALU) realitza operacions aritmètiques bàsiques (suma, resta, multiplicació i divisió) i operacions lògiques (AND, OR, i NOT) sobre les dades. Rep dades dels registres de la CPU, els processa segons les instruccions de la unitat de control i produeix el resultat.
Unitat de gestió de memòria
Depenent de l’arquitectura de la CPU, pot haver-hi una unitat d’interfície de bus o una unitat de gestió de memòria independents. Aquests components gestionen les tasques relacionades amb la memòria, com la gestió de la interacció entre la CPU i la RAM. També gestiona la memòria caixet (una unitat de memòria petita i ràpida situada dins de la CPU) i la memòria virtual que la CPU necessita per al processament de dades.
Rellotge
La CPU es basa en un senyal de rellotge per a sincronitzar les seves operacions internes. El rellotge genera un pols constant a una freqüència específica i aquests cicles de rellotge coordinen les operacions de la CPU. La velocitat del rellotge es mesura en hertzs (Hz) i determina quantes instruccions pot executar la CPU per segon. Les CPU modernes tenen velocitats de rellotge variables que s’ajusten en funció de la càrrega de treball per a equilibrar el rendiment i el consum d’energia.
Programador de videojocs, Creador de pàgines Web, Desenvolupador d’aplicacions per Android.