A unidade central de processamento (CPU) é um chip que funciona como o cérebro do computador. É feita de transistores — milhões deles. Microprocessadores são a circuitaria que envolve a CPU. O microprocessador é mais que a CPU. Contém outros processadores, como a unidade de processamento gráfico (GPU). Placas de som e rede são encapsuladas em microprocessadores. Então, CPU é parte de um microprocessador, mas microprocessador é mais que a CPU.
A CPU tem unidade de controle, unidade lógica e aritmética e registradores, mais um pequeno pedaço de memória chamado cache. A unidade lógica processa instruções um ciclo por vez, baseada no programa que roda. Nesse sentido, a CPU executa instruções individuais; combinadas para tarefa, formam um programa.
A unidade aritmética faz matemática. Se o programa busca computação matemática, a unidade lógica envia a instrução à aritmética. Ao concluir, resultados vão para cache da CPU ou de volta à unidade lógica.
A unidade de controle gerencia como e em que ordem instruções são processadas.
Nota sobre processador vetorial (array processor): CPU que opera em conjunto de instruções contendo arrays unidimensionais chamados vetores. Em contraste com processador escalar cujas instruções operam em itens de dados únicos. Hoje, a maioria das CPUs são escalares.
O microprocessador é feito de milhões de transistores — minúsculos dispositivos eletrônicos que carregam carga elétrica. Têm interruptor liga/desliga (porta aberta/fechada) direcionando corrente por caminho específico para resultado desejado.
Microprocessadores tradicionalmente abrigam a CPU. A circuitaria de ambos se entrelaça produzindo operação perfeita. O microprocessador recebe sinais elétricos de memória, discos rígidos internos e externos, placas de rede, dispositivos gráficos e de vídeo, e dispositivos de entrada como mouse ou teclado.
No entanto, nem todas correntes chegam à CPU. Alguns sinais vão a chips especializados que substituíram a CPU. Chips residem em seus próprios microprocessadores e processam seus resultados. Ainda assim, a CPU atua como coordenadora onde todos sinais processados, mesmo de chips diferentes, são computados. Operações matemáticas (na CPU) ou resultados finais exibidos, como rede, vídeo ou áudio. Mesmo com outros chips de desempenho em microprocessadores, o resultado será processado na CPU.
O microprocessador é a circuitaria de fixação que conecta à placa-mãe. A placa-mãe contém todos os microprocessadores, mas trabalham em uníssono para produzir o que conhecemos como computador.
Mesmo com novos chips em microprocessadores, a CPU ainda é a unidade central que controla operações. Isso explica por que fabricantes gastam tempo modificando e estendendo o poder de processamento.
Inovações incluem adicionar mais CPUs ao microprocessador. Intel e AMD têm microprocessadores dual-core — duas CPUs independentes que pegam conjuntos de instruções de programas e processam independentemente mas em uníssono.
Microprocessadores avançados agora têm arquiteturas quad-core, six-core e além. CPUs de doze e até 48 núcleos estão em fase de design.
A CPU pode ser o processador mais importante, mas muitas tarefas foram removidas e dadas a outros chips.
Unidades de processamento gráfico (GPU) removem operações 2D ou 3D da CPU. Usadas em PCs, sistemas embarcados, celulares, workstations e consoles.
Unidade de processamento de rede (NPU) é circuito integrado com conjunto de recursos voltado para operações de rede. Operações de Internet e recursos de rede estão no domínio. São tipicamente dispositivos programáveis por software com características genéricas similares a CPUs de propósito geral.
Unidade de processamento de áudio (APU) é circuito integrado para processar dados de áudio gerando som mais claro e robusto. Fica em microprocessador em placa de som.
A CPU é um microprocessador. O microprocessador é circuito integrado de milhões de transistores. Porém, nem todos microprocessadores são CPUs. Existem NPUs, GPUs e APUs que removem processamento de rede, gráfico ou áudio da CPU. Resultado: desempenho mais rápido da CPU. CPU não é desacelerada por operações feitas por microprocessadores externos; todos trabalhando em conjunto, resultados são exibidos mais rápido, robustamente e com menos interrupções.
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