* Unità logica aritmetica (ALU): Esegue operazioni aritmetiche (aggiunta, sottrazione, moltiplicazione, divisione) e operazioni logiche (e, o, no, xor) sui dati. È qui che si verificano i calcoli effettivi.
* unità di controllo (Cu): Prende istruzioni dalla memoria, le decodifica e dirige il flusso di dati e istruzioni all'interno della CPU. Si comporta come il "cervello" che coordina tutti gli altri componenti.
* Registri: Piccole posizioni di archiviazione ad alta velocità all'interno della CPU. Tengono dati e istruzioni su cui Alu e Cu stanno attualmente lavorando. L'accesso ai registri è molto più veloce dell'accesso alla memoria principale.
* Cache: Una memoria piccola e molto veloce che memorizza frequentemente dati e istruzioni. Agisce come un buffer tra la CPU e la memoria principale (RAM), accelerando l'accesso a informazioni usate frequentemente. Esistono in genere più livelli di cache (L1, L2, L3), ciascuno con velocità e dimensioni variabili.
* Clock: Genera impulsi che sincronizzano le operazioni della CPU. La velocità di clock (misurata in GHZ) determina quante istruzioni la CPU può eseguire al secondo.
* Unità di interfaccia bus (BIU): Gestisce la comunicazione tra la CPU e altri componenti del sistema informatico, come la memoria e i dispositivi di input/output. Gestisce il trasferimento di dati e istruzioni da e verso la CPU.
Le CPU moderne includono anche componenti aggiuntivi come:
* Unità a punto mobile (FPU): Gestisce l'aritmetica a punto mobile (calcoli che coinvolgono numeri decimali), che sono cruciali per la grafica e il calcolo scientifico. Spesso integrato nell'Alu.
* Unità di gestione della memoria (MMU): Gestisce la protezione della memoria e la memoria virtuale, consentendo a più programmi di funzionare contemporaneamente senza interferire tra loro.
* Unità di prefetch di istruzioni: Prevede quali istruzioni saranno necessarie successive e li recupera in anticipo, migliorando le prestazioni.
* Unità di previsione del ramo: Prevede quale filiale del codice verrà eseguito in seguito, migliorando le prestazioni nelle dichiarazioni condizionali.
I componenti esatti e la loro organizzazione possono variare in modo significativo a seconda dell'architettura della CPU (ad es. X86, ARM) e del produttore. Tuttavia, i componenti fondamentali sopra elencati sono comuni a quasi tutte le CPU.
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