CPU

CPU (skr. z angl. central processing unit, často prekladané ako centrálna procesorová jednotka) je hlavný procesor počítača. Interpretuje, vykonáva alebo spracúva 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. V súčasnosti sa však vyskytujú aj riešenia, ktoré implementujú dve alebo viac nezávislých CPU do jednej základnej dosky. Existujú superpočítače s viacerými integrovanými procesormi, ktoré vzájomne spolupracujú (pozri symetrický multiprocesing).

Delenia
Delenie podľa šírky operandu
Je to počet bitov, ktoré je schopný procesor spracovať v jednom kroku. Pre jednoduché aplikácie sa používajú štvorbitové a osembitové procesory. Dnes sa používajú väčšinou ako embeeded – zabudované napr. mikrovlnné rúry, kalkulátory, tlačiarne atď. Pre stredne zložité aplikácie (programovateľné automaty, mobily, PDA, videohry) sa používajú osem a šestnásť bitové procesory. Osobné počítače, laserové tlačiarne obsahujú 32 a 64 bitové procesory. Vyšší počet bitov už nepredstavuje taký skok, preto viac bitové procesory sa zatiaľ nepoužívajú.

Delenie podľa štruktúry
Procesor pre osobný počítač, alebo server. Spravidla ide o veľmi rýchle procesory, s rozsiahlou inštrukčnou sadou, jednotkou pre ochranu mapovania pamäte, jednotku pre výpočet v plávajúcej desatinnej čiarke a rozsiahlou pamäťou cache. Jednotka ochrany a mapovania pamäte umožňuje chod viacúlohových operačných systémov (multitasking). Prvými takýmito procesorami boli procesory Motorola 68000 a Intel 80×86.
Jednočipový počítač (tiež mikrokontrolér) je procesor s univerzálnym jadrom a súčasne integrovanými základnými periférnymi obvodmi, ktorý je schopný samostatnej funkcie. Priekopníkom bol 8 bitový procesor Intel i8051, ktorý prvýkrát integroval všetky základné periférie (jadro procesoru, RAM, EEPROM, čítače a časovače) na jednom čipe a 16bitový technologický procesor Siemens SAB 80C166, ktorý prvýkrát integroval A/D prevodníky, komunikačné linky a systém čítačov / časovačov / prerušení.
DSP – signálový procesor je procesor zameraný na spracovanie signálov. DSP je optimalizovaný na čo najrýchlejšie opakovanie jednoduchých matematických algoritmov, so zameraním na spracovanie signálu. Typickou aplikáciou DSP je filtrácia signálu pomocou Fourierovej analýzy (FIR, IIR, FFT). DSP sa dnes používajú predovšetkým v spotrebnej elektronike a telekomunikačnej technike. Súčasné DSP obsahujú navyše rýchle komunikačné linky.
Delenie podľa počtu jadier
V súčasnosti ide vývoj v procesoroch smerom k integrácii viacerých jadier (čiže vlastne viacero procesorov) do jediného čipu. Tento trend je badateľný ako u procesorov pre osobné počítače, tak aj pri DSP. Procesory podľa tohto delenia teda poznáme jednojadrové a viacjadrové. Zvyšovanie počtu jadier si v podstate vynútili fyzikálne obmedzenia (frekvencia, stratový výkon, teplota). Ukazuje sa, že pri zachovaní doterajšej výrobnej technológie je možné integrovaním väčšieho počtu jadier dosiahnuť väčší výkon pri takmer rovnakej ploche kremíkového čipu. Dnešné systémy sú vlastne len násobené počty doterajších procesorov na jednom čipe. Trendom do budúcnosti je vyriešenie nových štruktúr spolupráce, zdieľania prostriedkov, vzájomné prepojenie jadier a pod. Otázkou je aj spolupráca s operačnými systémami. Vzniknú nové štruktúry procesorov s lepším rozdelením vzájomnej spolupráce.

Iné delenia
Podľa spôsobu spracovania inštrukcií

vektorový procesor
skalárny procesor
Podľa architektúry súboru inštrukcií

CISC – Complex Instruction Set Computer procesor má kompletnú inštrukčnú sadu vytvorenú hardvérovými prostriedkami.
RISC – Reduced Instruction Set Computer procesor má redukovanú inštrukčnú sadu (len najpoužívanejšie inštrukcie, ktoré sú maximálne zjednodušené a zrýchlené) ostatné príkazy inštrukčnej sady si procesor „zloží“ z jednoduchých inštrukcií. Vychádza sa zo skutočnosti, že až 80% príkazov pre procesor používa len 20% inštrukčnej sady.
ZISC – Zero Instruction Set Computer (doslova počítač s nulovou inštrukčnou sadou) je technológia priemyselných čipov založená na „pattern matching“ technológii. Názov vychádza z paralely k RISC procesorom s redukovanou inštrukčnou sadou, pričom ZISC nemajú žiadnu inštrukčnú sadu v bežnom slova zmysle.
Podľa zbernicovej architektúry

von Neumannova architektúra (označovaná aj ako Princetonská architektúra)
Harvardská architektúra

Výrobca chipsetu je často odlišný od výrobcu základnej dosky. Príkladmi chipsetov základnej dosky sú:

nForce čipset od NVIDIA a KT800 od VIA Technologies (oba pre procesory AMD)
niektorý z početných čipsetov od Intelu
V 80. a 90. rokoch 20. storočia sa termínom chipset takisto často označovali zákaznícke zvukové a grafické čipy v súdobých domácich počítačoch, hráčskych konzolách a podobne. Príklady: Original Chip Set pre Commodore Amiga a System 16 od SEGA.