Какво е процесор и как работи той?

Централният процесор (CPU - Central Processing Unit) се смята за мозъка на компютъра и е същински кукловод, който контролира всеки аспект от оперирането на машината. Вече знаете, че всеки компонент от компютъра е свързан към дъното, но то не би могло да комуникира с другите компоненти без наличието на процесора. С други думи, всички пътища водят към Рим, а в случая Рим е малък четвъртит чип.

Фундаментално погледнато, CPU-то изпълнява програмите чрез редица физически елементи. Единият от двата основни е ALU (Arithmetic/Logic Unit): аритметично-логически компонент, извършващ математическите изчисления - умножение, деление, изваждане, събиране - всички онези неща, които мразите да правите. За разлика от нас обаче процесорът изчислява с колосални мащаби за части от секундата. Също така трансферира данни от едно място на друго и осъществява решения чрез контролен (управляващ) компонент (CU - Control Unit). Тези два основни елемента са свързани чрез електронна връзка (шина - BUS), която действа като магистрала между тях.

Съставният елемент на микропроцесора е транзисторът. Той е в основата на всички съвременни електронни устройства и се използва не само в компютрите, но и в уреди, като прахосмукачки, перални, хладилници и т.н. В днешно време транзисторите влизат в състава на интегралните схеми, които пък съдържат буквално милиони транзистори на един полупроводников кристал.

Друг компонент от процесора са логическите елементи (Logic Gates), които свързват всички транзистори в едно цяло, за да оползотворяват електронната бинарна информация и да се извършват решения от CPU-то.

Как точно работи?

Всеки път, когато използвате компютъра си, вие всъщност работите чрез редица програми с разнородно предназначение. Процесорът извлича инструкции от тях, които са под формата на бинарна информация. Както вероятно вече знаете, бинарната информация представлява гигантски редове числа, съставени от нули и единици. Те заедно казват на CPU-то какво да прави. Всичко, което се случва в компютъра ви, е бинарно. Процесорът дешифрира тези нули и единици, пренасочвайки различните битове данни към частите си, за да се осъществи обработката на информация.

CPU-то съдържа библиотеки от инструкции, които, най-общо казано, са списъци с неща за извършване. Взема входна информация от програмите и използва споменатите библиотеки, за да обърне информацията в резултат.

Или накратко, информацията влиза, извършват се необходимите изчисления и излиза като готов резултат. Сам по себе си процесорът може да съдържа прекалено малко битове информация (в кеш паметта) и затова през цялото време си комуникира с оперативната памет (RAM) – мястото, където се събира информацията от всички активни програми. Процесорът съхранява информация само докато реши какво да прави с нея, а когато бъде върната към програмата, идва редът на RAM паметта. RAM запомня какво правите, докато го извършвате, но се самоизтрива при загуба на захранване - затова при токов удар се губи информация.