As CPUs modernas (unidades de processamento central) são incrivelmente complexas, mas seus componentes principais podem ser amplamente categorizados da seguinte forma:

1. Núcleo (s): Este é o coração da CPU, responsável pela execução de instruções. As CPUs modernas geralmente contêm vários núcleos, permitindo processamento paralelo. Cada núcleo contém:

* Unidade lógica aritmética (ALU): Executa operações aritméticas (adição, subtração, etc.) e lógicas (e, ou, não etc.).
* Unidade de controle (Cu): Pegue instruções da memória, decodifica -as e direciona a ALU e outros componentes para executá -los.
* Registros: Locais de memória pequenos e de alta velocidade dentro do núcleo usados ​​para armazenar dados sendo processados ​​ativamente. Estes são muito mais rápidos para acessar que a memória principal (RAM).
* cache: Memória pequena e muito rápida que armazena dados e instruções acessavam frequentemente, reduzindo a necessidade de acessar a memória principal mais lenta. As CPUs normalmente possuem vários níveis de cache (L1, L2, L3), sendo L1 o mais rápido e menor e L3 sendo o mais lento e maior.

2. Controlador de memória: Gerencia a comunicação com a memória principal do sistema (RAM). Isso geralmente é integrado diretamente à matriz da CPU.

3. Unidade de Processamento de Gráficos Integrados (GPU): Muitas CPUs modernas incluem uma GPU integrada, lidando com o processamento básico de gráficos. Embora menos poderosos que as placas gráficas dedicadas, elas são suficientes para muitas tarefas.

4. Interconexão: São vias internas que permitem que os dados fluam entre os diferentes componentes da CPU, como os núcleos, cache e controlador de memória.

5. Unidade de Gerenciamento de Energia (PMU): Isso gerencia o consumo de energia da CPU, ajustando as velocidades de tensão e relógio para equilibrar o desempenho e a eficiência energética.

6. Gerador de relógio: Fornece os sinais de tempo que sincronizam a operação de todos os componentes da CPU. A velocidade do relógio (medida em GHz) determina quantas instruções a CPU pode processar por segundo.


7. Outros componentes: As CPUs modernas também incluem vários outros componentes, incluindo:

* Tradução Lookaside Buffer (TLB): Ajuda a acelerar o acesso à memória por traduções de endereço em cache.
* Unidade de previsão de filial: Tenta prever quais instruções serão executadas em seguida para melhorar o desempenho.
* unidade de pré-busca: Tentativas de antecipar quais dados serão necessários a seguir e o carregarão em cache com antecedência.

Os componentes específicos e sua implementação variam significativamente entre as arquiteturas da CPU (por exemplo, x86, braço) e fabricantes (por exemplo, Intel, AMD). No entanto, o exposto acima fornece uma visão geral dos elementos -chave encontrados na maioria das CPUs modernas.