CPU o processore

L’ unità centrale di elaborazione o CPU, ma chiamata anche processore o microprocessore, è il componente principale di un computer.

Una moderna CPU

L’ unità centrale di elaborazione o CPU, ma chiamata anche processore o microprocessore, è il componente principale di un computer. La CPU è il cuore del computer, è costituita da un sottile cristallo di silicio ottenuto dal wafer. Su un processore vengono impressi diodi, transistor e circuiti. Compito della CPU è quello di eseguire le istruzioni di un programma (che deve essere presente in memoria) e rappresenta il parametro principale per valutare le prestazioni di un computer.

È composta da un’unità con funzioni logico-aritmetiche chiamata ALU (Arithmetic/Logic Unit), da un’unità di controllo e temporizzazione chiamata CTU (Control/Timing Unit) e da registri, piccole celle di memoria che contengono i dati da utilizzare nelle operazioni matematico/logiche o di controllo.

Durante l’esecuzione di un programma, la CPU legge o scrive dati in memoria; il risultato dell’esecuzione dipende dal dato su cui opera e dallo stato interno della CPU stessa, che tiene traccia delle passate operazioni.

Negli ultimi anni la tendenza che vedeva aumentare in modo vertiginoso le frequenze dei processori per incrementare le prestazioni ha subìto un improvviso arresto e sono entrati in commercio i processori multi core in cui più core lavorano contemporaneamente. Inizialmente i software non erano in grado di sfruttare questo tipo di tecnologia e spesso accadeva che il primo core lavorasse a pieno ritmo, mentre i restanti restavano quasi inattivi per la maggior parte del tempo. Poi anche i programmi sono stati ottimizzati ed i processori multi core raggiungono prestazioni superiori rispetto ai processori single core, sia nel multitasking, sia nelle applicazioni.
L’architettura multi core consiste nell’integrazione di 2 o più processori indipendenti, cache, e cache controller in un singolo package, consentendo di incrementare la potenza di calcolo senza alzare le frequenze di lavoro, a tutto vantaggio del calore dissipato e dei consumi.
Le due principali aziende produttrici di processori, AMD ed Intel, qualche anno fa si orientarono verso questo tipo di approccio a causa delle alte temperature raggiunte dai processori single core a frequenze molto alte. Era dunque diventato sconveniente cercare di incrementare ulteriormente le prestazioni dei processori solamente aumentando le frequenze.

Ultimamente i moderni processori integrano al proprio interno anche una GPU ed un controller di memoria. Questo fa sì che l’esecuzione di videogames e la riproduzione di filmati Full HD sia possibile anche senza una scheda video dedicata, rendendone più versatile l’utilizzo.

Di seguito un video che mostra tutto il processo costruttivo di un processore, a partire dalla sabbia.

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