CPU

Tento článok sa zaoberá hlavným procesorom v počítači, o ďalších (zriedkavých) významoch CPU pozri Základná jednotka.
CPU (skr. z angl. central processing unit, často prekladané ako centrálna procesorová jednotka) je hlavný procesor počítača. Interpretuje, vykonáva alebo spracuje inštrukcie alebo dáta programu vo forme strojového kódu. Dnes sú centrálne procesorové jednotky takmer vždy realizované vo forme mikroprocesora.
CPU sa v slovenčine oficiálne označuje ako procesor základnej jednotky alebo skrátene základná jednotka alebo procesor (tiež: procesor ústrednej jednotky, centrálny procesor, ústredný procesor).
Osobný počítač (PC) obsahuje obvykle len jednu CPU; existujú však superpočítače s viacerými integrovanými procesormi, ktoré vzájomne spolupracujú (pozri symetrický multiprocesing).

Zloženie
CPU interpretuje a vykonáva inštrukcie obsiahnuté v softvéri a vykonáva výpočty. Podľa Von Neumannovej schémy je táto úloha rozdelená medzi riadiacu jednotku, ktorá usmerňuje tok programu a jednu alebo viac výkonnych jednotiek, ktoré vykonávajú operácie na údajoch. Spravidla sa teda CPU skladá z dvoch základných častí:
▪ aritmeticko-logická jednotka (angl. Arithmetic-Logic Unit – ALU)
▪ riadiaca jednotka (angl. control unit)
Ďalšie významné časti sú:
▪ sada registrov, ktoré uchovávajú operandy a medzivýsledky. Napríklad procesor s architektúrou x86 obsahuju cca. 16 registrov. Z toho sú 4 univerzálne (EAX, EBX, ECX, EDX), 2 indexové (ESI, EDI), 3 registre ukazovateľov (EIP, ESP, EBP) a 6 segmentových (DS, ES, FS, GS, SS, CS).
▪ MMU (jednotka správy/prideľovania pamäte)

Delenia
Delenie 1:
▪ vektorový procesor
▪ skalárny procesor
Delenie 2 (podľa architektúry súboru inštrukcií (ISA)):
▪ CISC - Complex Instruction Set Computer
▪ RISC - Reduced Instruction Set Computer
▪ ZISC
Delenie 3 (podľa zbernicových koncepcií)
▪ von Neumannova architektúra (označovaná aj ako Princetonská architektúra)
▪ Harvardská architektúra

Architektúry CPU
V súčasnej dobe existuje viac architektúr CPU. Medzi najrozšírenejšie patrí x86 (IA-32) a v poslednom čase aj nové x86-64 (IA-64, AMD64), ktoré sú typu CISC. Menej známe sú procesory typu RISC. Sú to napríklad Sparc, Sparc64, Alpha, hp300, hppa, macppc atď.
Najvýznamnejšie architektúry sú:

Architektúry zabudovaných („Embedded“) procesorov
▪ IBM PowerPC 440
▪ Intel 8051

Architektúry mikropočítačov a osobných počítačov
▪ Intel x86
▪ Motorola 6800, 6809 a 68000
▪ MOS Technology 6502
▪ Zilog Z80
▪ IBM a neskôr PowerPC architektúra od AIM alliance's

Architektúry procesorov pracovných staníc a serverov
▪ SPARC od Sun Microsystems
▪ POWER od IBM
▪ Architektúra MIPS od MIPS Computer Systems Inc.
▪ PA-RISC od HP
▪ Alpha od DEC
▪ Advanced RISC Machines (pôvodne Acorn) architektúry ARM a StrongARM/XScale
▪ Procesor LEON2

Malé/stredné/veľké architektúry procesorov
▪ System/360 od IBM
▪ PDP-11 od DEC a jeho následníci, architektura VAX
▪ SuperH od SuperH
▪ UNIVAC série 1100/2200 (momentálne používaná v počítačoch ClearPath IX od Unisysu)
▪ AP-101 – počítač raketoplánu

Architektúry procesorov v blízkej budúcnosti
▪ x86-64 od AMD (AMD AMD64 a Intel EM64T)
▪ Cell od IBM (Sony/IBM/Toshiba)

Historicky významné procesory
▪ EDSAC – prvý praktický počítač s uloženým programom
▪ Navigačný počítač Apollo použitý pri letoch na Mesiac
▪ MIPS R4000 – prvý 64-bitový mikroprocesor
▪ Intel 4004 – prvý mikroprocesor