نقش سی پی یو در کامپیوتر چیست و چه مفهومی دارد

واحد پردازش مرکزی (central processing unit) یا همان پردازنده مرکزی، پردازنده اصلی، یا فقط پردازنده، یک مدار الکترونیکی است که دستورالعمل هایی را اجرا میکند که یک برنامه کامپیوتری را تشکیل می دهند. واحد پردازنده مرکزی، اعمال اصلی محاسباتی، منطقی، کنترل و ورودی/خروجی (input/output) را انجام می دهد. این اعمال توسط دستورالعمل های برنامه مشخص می شوند. آنچه که ذکر شد تفاوت بسیاری با اجزای خارجی، نظیر: حافظه اصلی و مدار ورودی/خروجی و پردازنده های اختصاصی نظیر واحد پردازنده گرافیکی (graphics processing units) دارد.

فرم، طراحی، و پیاده سازی CPU ها در طول زمان تغییر کرده است، اما عملیات پایه ای آنها تقریباً بدون تغییر باقی مانده است. اجزای اصلی یک CPU عبارتند از: واحد منطق و محاسبه(arithmetic logic unit) که عملیات حسابی و منطقی را انجام می دهد، رجیسترهای(ثبات های) پردازنده که برای ALU عملوند فراهم می کنند و نتایج عملیات را ذخیره می کنند، و یک واحد کنترل که عمل واکشی دستورالعمل ها از حافظه و اجرای آن ها را با هدایت کردن عملیات هماهنگ ALU، رجیسترها و سایر اجزا سازماندهی می کند.

اکثر CPU های جدید، روی ریزپردازنده های مدار مجتمع ( integrated circuit)، با یک یا بیش از یک CPU، روی یک تراشه ی IC نیمه هادی اکسید فلز (metal-oxide-semiconductor) پیاده سازی می شوند. تراشه های ریزپردازنده ها که دارای چندین CPU هستند، پردازنده های چند هسته ای نام دارند. میتوان CPU های فیزیکی منفرد، با نام هسته های پردازنده، را نیز چند ریسمانی (multithreading) کرد تا CPU های منطقی یا مجازی بیشتری به وجود آید.

یک IC که حاوی یک CPU است، ممکن است دارای حافظه، رابط های محیطی، و سایر اجزای یک کامپیوتر باشد؛ این ابزارهای مجتمع در مجموع میکروکنترلر یا سیستم های روی یک تراشه (systems on a chip) نام دارند.

پردازنده های آرایه ای یا پردازنده های برداری (vector) دارای چندین پردازنده هستند که به صورت موازی عمل می کنند و هیچ واحدی در مرکزیت قرار ندارد CPUهای مجازی یک فرم انتزاعی از منابع محاسباتی مجتمع پویا هستند.