Un microprocessore, un circuito integrato che contiene gli elementi essenziali per eseguire operazioni aritmetiche, facendo confronti logici e manipolazione dei dati si trova nel cuore di ogni computer. Suoi componenti includono elementi di storage memoria sotto forma di registri e cache. Il microprocessore utilizza registri per eseguire operazioni aritmetiche e accedere ai dati in memoria. Memoria cache rende il microprocessore più efficiente salvandolo prezioso tempo.

Dimensioni

Un microprocessore ha più memoria in forma di cache che lo fa come registri, anche se varia a seconda del tipo di processore. I primi microprocessori, come il Motorola 6800, hanno circa una dozzina di otto bit e pochi registri a 16 bit, ma nessuna cache. Processori più moderni, quali il braccio, qualche dozzina registri e diversi megabyte di cache. Alcuni microprocessori hanno centinaia di registri, ma ancora ammonta a meno di un millesimo della dimensione della cache.

Connessioni

Ogni registro è cablato direttamente nell'unità centrale di elaborazione del microprocessore. Alcuni registri collegare le parti del processore che eseguono operazioni aritmetiche, gli altri si connettono al sistema di indirizzamento del processore che consentono di accedere a altri dati esterni al processore e RAM. Come con i registri, memoria cache si trova sul microprocessore chip stesso, come collegare i percorsi di dati che accedono a RAM esterna. Quando il processore ha bisogno di memoria esterna, sembra in primo luogo nella propria cache.

Velocità

Registri e cache sono forme di memoria che funzionano a velocità molto elevate. I registri rappresentano la memoria più veloce, seguita dalla cache. I registri sono parte integrante dei circuiti interni del microprocessore, quindi il processore non deve aspettare per recuperare il contenuto del registro per come lo fa per RAM esterna. Il microprocessore agisce direttamente sui registri senza ritardi. Ci vogliono da uno a 30 cicli di clock del processore..--pochi nanosecondi..--per il processore recuperare i dati dalla cache; anche se è più lento e meno diretta rispetto i registri, è molto più veloce di RAM esterna.

Scopo

Ogni registro in un microprocessore ha uno scopo specifico. Alcuni registri tenere numeri per i calcoli, gli altri store posizioni di indirizzamento della memoria per facilitare l'accesso ai dati. Più sofisticati processori dispongono di registri per l'accesso alle funzioni di visualizzazione grafica. Quando il microprocessore recupera i dati dalla RAM esterna, Salva i dati nella cache. La prossima volta che il processore vuole la stessa memoria, sembra in primo luogo nella cache. Se ci si trova, il processore stesso Salva il tempo supplementare di ottenere dalla RAM di nuovo. La cache è molto dinamica; dati in esso sono costantemente sovrascritti, e le probabilità di trovare frequentemente utilizzati dati in esso generalmente circa 85 per cento. Ma questo è sufficiente per migliorare notevolmente le prestazioni complessive del computer.