====== Architektura procesoru (CPU) ======

**CPU** (Central Processing Unit) je hlavní řídicí a výpočetní jednotka počítače. Interpretuje a vykonává instrukce obsažené v softwaru a provádí základní aritmetické, logické a vstupně-výstupní operace systému.

Moderní architektura většiny procesorů vychází z tzv. **Von Neumannovy koncepce**, kde procesor a paměť jsou oddělené celky propojené sběrnicí.



===== 1. Hlavní části procesoru =====

Každé CPU se skládá z několika klíčových bloků, které spolupracují na zpracování instrukcí:

==== A. Řídicí jednotka (Control Unit - CU) ====
Funguje jako "dirigent". Dekóduje instrukce z paměti a řídí tok dat mezi ostatními částmi procesoru a periferiemi.

==== B. Aritmeticko-logická jednotka (ALU) ====
Provádí veškeré matematické výpočty (sčítání, odčítání) a logické operace (AND, OR, porovnávání). Je to "dělník", který vykonává skutečnou práci.

==== C. Registry ====
Extrémně rychlá, ale velmi malá vnitřní paměť procesoru. Slouží k dočasnému ukládání dat, se kterými procesor právě pracuje.
  * **Program Counter (PC):** Obsahuje adresu příští instrukce, která se má provést.
  * **Instrukční registr:** Uchovává právě vykonávanou instrukci.

==== D. Cache (Vyrovnávací paměť) ====
Rychlá paměť, která slouží jako most mezi pomalou operační pamětí (RAM) a velmi rychlým procesorem. Dělí se na úrovně L1, L2 a L3 (L1 je nejrychlejší a nejmenší).

===== 2. Instrukční cyklus (Fetch-Decode-Execute) =====

Procesor neustále dokola opakuje tři základní kroky, aby mohl běžet software:

  1. **Fetch (Načtení):** CPU získá instrukci z operační paměti na adrese uložené v PC.
  2. **Decode (Dekódování):** Řídicí jednotka interpretuje binární kód ([[it:lang:1GL|1GL]]) a zjistí, co má dělat.
  3. **Execute (Vykonání):** ALU provede operaci a výsledek uloží do registru nebo paměti.



===== 3. Moderní parametry CPU =====

  * **Počet jader (Cores):** Moderní procesory mají více jader, což jim umožňuje zpracovávat více úloh (vláken) současně.
  * **Frekvence (Clock speed):** Udává se v GHz (gigahertz). Určuje, kolik instrukčních cyklů zvládne procesor za jednu sekundu (např. 3,5 GHz = 3,5 miliardy cyklů).
  * **TDP (Thermal Design Power):** Množství tepla, které procesor vyprodukuje a které musí chladič odvést.
  * **Instrukční sada:** Architektura definující sadu příkazů, kterým CPU rozumí (např. **x86** pro PC, **ARM** pro mobily).

===== 4. Architektury CISC vs. RISC =====

^ Typ ^ Název ^ Charakteristika ^ Příklad ^
| **CISC** | Complex Instruction Set Computer | Mnoho složitých instrukcí, které mohou trvat více cyklů. | Intel, AMD (x86) |
| **RISC** | Reduced Instruction Set Computer | Malý počet jednoduchých a rychlých instrukcí. | Apple M1/M2, ARM |



----
//Související články://
  * [[it:lang:1GL|Strojový kód (1GL)]]
  * [[it:hw:ram|Operační paměť RAM]]
  * [[it:hw:gpu|Grafický procesor (GPU)]]

//Tagy: {{tag>hw cpu hardware architektura pc_engineering}}//