Procesor nebo též centrální procesorová jednotka (CPU – *Central Processing Unit*) je hlavní mozkovou částí každého počítače, serveru, chytrého telefonu či moderního vestavěného zařízení. Jeho prvořadým úkolem je vykonávat strojové instrukce uložené v operační paměti, provádět aritmetické a logické operace a řídit tok dat mezi ostatními komponentami počítačového systému.

Bez procesoru by hardware byl pouze hromadou neaktivních součástek; právě CPU vdechuje systému život tím, že interpretuje software a převádí jej na reálnou činnost.

Vývoj procesorů prošel od skříňových elektronkových počítačů až po dnešní miniaturní čipy obsahující miliardy tranzistorů neuvěřitelnou evolucí.

Rané počítače (jako ENIAC) byly postaveny na tisících vakuových elektronek. Byly obrovské, nespolehlivé a spotřebovávaly obrovské množství energie. Vynález tranzistoru koncem 40. let 20. století v Bellových laboratořích umožnil stavět menší, rychlejší a spolehlivější počítače, stále však složené z mnoha samostatných součástek propojených na desce.

Průlom nastal s vynálezem integrovaného obvodu (IC), který umožnil umístit celé elektronické obvody na jediný křemíkový plátek. * Intel 4004 (1971): První komerčně dostupný mikroprocesor na světě. Byl 4bitový, obsahoval 2 300 tranzistorů a byl navržen pro kalkulačky Busicom. * Intel 8080 (1974) a Zilog Z80: 8bitové procesory, které nastartovaly éru prvních domácích osobních počítačů (např. Sinclair ZX Spectrum, Altair 8800). * Intel 8088 (1979): Procesor zvolený pro legendární IBM PC (1981), čímž definoval architekturu x86, která dominovala trhu po celá desetiletí.

* 32bitová éra: Procesory Intel 80386 (386) a 80486 přinesly ochranu paměti, multitasking a masivní nárůst výkonu. Následovaly slavné řady Pentium (od roku 1993) a nástup konkurence v podobě procesorů AMD (K5, Athlon). * RISC filozofie: Zatímco x86 využíval komplexní sadu instrukcí (CISC), paralelně se rozvíjela architektura RISC (Reduced Instruction Set Computer), která kladla důraz na jednoduché a rychlé instrukce prováděné v jednom hodinovém cyklu. Z tohoto podhoubí vzešla architektura ARM, která dnes vládne mobilnímu světu.

Kolem roku 2005 narazili výrobci na tzv. *frekvenční zeď* – další zvyšování taktovací frekvence (GHz) vedlo k neúměrnému růstu teploty a spotřeby energie. Řešením bylo více jader na jednom čipu (Multi-core). Trh ovládl přechod na 64bitové výpočty (AMD s architekturou AMD64, následované Intelem).

Moderní procesory již dávno nejsou jen „výpočetní jednotkou pro matematiku“. Jsou to vysoce integrované SoC (System on Chip) (System on a Chip), které na jediném křemíkovém kousku kombinují celou řadu specializovaných jednotek.

* Heterogenní architektura (Performance + Efficiency jádra): Inspirace z mobilního světa (architektura ARM big.LITTLE) pronikla i do desktopů a serverů (Intel Core řady 12 a novější, Apple Silicon M). Kombinují výkonná jádra pro náročné úkoly a úsporná jádra pro pozadí. * Specializované akcelerátory: Dnešní procesory obsahují dedikované obvody pro umělou inteligenci a strojové učení (NPU (Neural Processing Unit)), hardwarovou akceleraci šifrování nebo enkodéry videa (AV1, H.265). * Pokročilá výrobní technologie: Výroba probíhá v nanometrových procesech (3nm, 2nm) u specializovaných sléváren jako je TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company), což umožňuje vtěsnat desítky až stovky miliard tranzistorů do prostoru o velikosti poštovní známky.

1. x86 / x86-64: Dominantní architektura pro vysoce výkonné stolní počítače, notebooky a servery (zástupci Intel a AMD). 2. ARM: Král energetické efektivity, který pohání drtivou většinu chytrých telefonů, tabletů, moderních notebooků (Apple Silicon) a čím dál častěji i datacentra. 3. RISC-V: Otevřená a svobodná (open-source) instrukční sada, která zažívá obrovský boom v oblasti mikrokontrolérů, IoT a akademických výzkumů.

* SoC (System on Chip) (System on a Chip) * MediaTek * IETF (Internet Engineering Task Force) a RFC (Request for Comments)

hardware processors cpu technology history