CPU'en (Central Processing Unit) er den centrale del af et computersystem, der udfører instruktionerne i et computerprogram. Den interagerer med alle de andre komponenter på computeren, inklusive hukommelse, lager, input/output-enheder og kommunikationsporte.

Strukturen af ​​en CPU afhænger af dens design, men der er nogle grundlæggende komponenter, der er fælles for de fleste CPU'er:

- Kontrolenhed (CU): CU'en styrer strømmen af ​​data og instruktioner i CPU'en. Den henter instruktioner fra hukommelsen, afkoder dem og styrer derefter udførelsen af ​​disse instruktioner.

- Aritmetisk logisk enhed (ALU): ALU'en udfører de aritmetiske og logiske operationer, der kræves af programmet. Det kan udføre operationer såsom addition, subtraktion, multiplikation, division og sammenligning.

- Registre: Registre er små højhastighedshukommelsesplaceringer i CPU'en, der gemmer midlertidige data og instruktioner. De bruges til at gemme de operander, der kræves til ALU-operationer, såvel som resultaterne af disse operationer.

- Cachehukommelse: Cachehukommelse er en lille mængde højhastighedshukommelse, der gemmer ofte brugte data og instruktioner. Det bruges til at forbedre CPU'ens ydeevne ved at reducere antallet af gange, den har brug for at få adgang til langsommere hovedhukommelse.

- Systemur: Systemuret er en enhed, der genererer en regelmæssig serie af impulser, der bruges til at synkronisere CPU'ens operationer.

- Bus: Bussen er et sæt ledninger, der forbinder de forskellige komponenter i CPU'en. Det bruges til at overføre data og instruktioner mellem CU'en, ALU'en, hukommelsen og andre enheder.

Disse er de grundlæggende komponenter i en CPU. Forskellige CPU'er kan have yderligere komponenter og funktioner, men den overordnede struktur og funktionalitet er ens.

CPU-arkitektur

En CPU's arkitektur refererer til den måde, hvorpå dens forskellige komponenter er organiseret og indbyrdes forbundet. Der er to hovedtyper af CPU-arkitekturer:

- Complex Instruction Set Computing (CISC): CISC CPU'er bruger et stort antal komplekse instruktioner, der kan udføre en række operationer i en enkelt instruktion. CISC CPU'er bruges ofte i ældre computere.

- Reduced Instruction Set Computing (RISC): RISC CPU'er bruger et lille antal simple instruktioner, der hver kan udføre en enkelt handling. RISC CPU'er bruges ofte i nyere computere, fordi de er mere effektive og kan opnå højere hastigheder.

Moderne CPU'er kombinerer ofte elementer af både CISC- og RISC-arkitekturer. De kan have et lille antal komplekse instruktioner, der kan udføre en række operationer, såvel som et større antal simple instruktioner, der hver kan udføre en enkelt operation. Dette gør det muligt for CPU'en at opnå både høj ydeevne og effektivitet.