Quan parlem del processador d'un ordinador, en realitat estem parlant del cor de la màquina. Es tracta d'un circuit electrònic integrat que s'encarrega de fer tots els càlculs que executa l'ordinador: totes les operacions aritmètiques, lògiques, d'entrada i sortida, així com altres instruccions bàsiques que es transmeten des d'un sistema operatiu.
Com que és l'element central de qualsevol equip, el processador és determinant en el rendiment del nostre ordinador. Les seves característiques poden variar, depenent de l'ús que se li doni. En qualsevol cas, és fonamental conèixer-lo a fons: què és, quines són les parts que el conformen i com funciona.
Els termes processador, unitat central de processament (CPU) i microprocessador són diferents maneres de trucar a aquest element vital per al nostre equip. Avui dia s'ha acabat imposant la paraula processador, desplaçant CPU, que en realitat és només un dels processadors que podem trobar en un PC.
També la Unitat de processament de gràfics (GPU) és un altre processador, igual que certs discos durs que són tècnicament capaços de realitzar alguna tasca de processament.
Elements o parts d'un processador
Generalment, els diferents components del processador dun ordinador estan connectats amb la memòria RAM i el disc dur de lequip. En alguns models, tot ve instal·lat sobre una placa anomenada endoll (en espanyol es podria traduir com a sòcol), encara que molts ordinadors portàtils compten amb processadors directament integrats. Aquests són els elements o parts bàsiques d'un processador:
Unitat de Control
És un gestor d'operacions d'entrada i de sortida. La seva funció és controlar les operacions del PC, però sense fer cap operació o tasca que requereixi processament o d'emmagatzematge de dades. Aquestes són les funcions bàsiques de la Unitat de Control del processador:
- Control de transferències de dades entre les altres unitats de lordinador.
- Gestió i coordinació de les diferents unitats de lordinador.
- Obtenció i interpretació de instruccions procedents de la memòria.
- Comunicació amb els dispositius input i output per a les transferències de dades.
Unitat d'aritmètica o de lògica
Trucada ALU (Aritmethic-Logic Unit), aquesta unitat és una de les parts més importants del processador, ja que s'encarrega de les preses de decisions i les operacions matemàtiques. Està formada per dues subdivisions, cadascuna encarregada d'exercir una funció concreta:
- Una que realitza operacions aritmètiques, base per als càlculs i operacions més complexes perquè funcioni lordinador.
- Una altra encarregada de fer operacions lògiques (comparar, seleccionar, agrupar o fusionar dades).
Unitat de memòria
També anomenada «unitat d'emmagatzematge». Aquesta és la unitat que proporciona informació a altres unitats de lordinador. La mida de la memòria condiciona la potència, la capacitat i la velocitat del nostre ordinador. Les seves funcions resumides són les següents:
- Emmagatzematge de dades i instruccions necessàries per als diferents processos.
- Emmagatzematge dels resultats intermedis i finals del processament.
Aquí cal esmentar la importància de la memòria cau, molt més ràpida i petita que la RAM directament integrada al processador, fonamental per agilitzar els processos. Els processadors actuals tenen tres nivells de memòria cau. El nivell màxim és l'anomenat L1, capaç de funcionar a 1.600 GB/so fins i tot més.
Nucli del processador (core)
El nucli o nucli de l'ordinador és un bloc que es troba dins del processador i la funció principal del qual és executar instruccions. Com més nuclis tingui el nostre ordinador, més tasques podrà dur a terme simultàniament. Els ordinadors actuals poden arribar a tenir 2, 4, 8 o fins i tot 16 nuclis. Se sol notar la diferència de rendiment quan es treballa amb programes que utilitzen diversos nuclis.
Cada nucli funciona amb una freqüència determinada: base (normal) o turbo, que obliga el processador a lliurar el màxim de la seva potència. Els jugadors solen recomanar ordinadors amb un mínim de 4 nuclis per poder jugar sense problemes.
Com funciona un processador?
Cada cop que fem una operació amb un ordinador (per exemple, iniciar una aplicació), el processador ha d'interpretar les instruccions del sistema operatiu o del programari. Depenent de quina sigui la seva capacitat, aquestes operacions de processament necessàries poden ser més ràpides o més lentes. És el que es coneix com «velocitat de processament» de la CPU.
Per dur a terme les seves operacions, el processador executa els tres passos següents:
- Obtenir o cerca d'instruccions, generalment d'una memòria RAM.
- descodificació, el procés de convertir les instruccions en missatges recognoscibles per als altres components de lordinador.
- Execució: una vegada descodificades, les instruccions s'envien a cada component perquè es pugui fer l'operació desitjada.
Fins aquí el nostre breu repàs del que és processador d'un ordinador. I diem breu perquè podríem aprofundir encara més en tot el que hem exposat. Esperem que això sigui suficient, almenys, perquè qualsevol lector d'aquesta web es pugui fer una idea aproximada del que hi ha al cor del vostre ordinador.