CPU
A CPU é a parte do computador que executa instruções de programas, como calcular, comparar valores e movimentar dados. Ela trabalha com a memória e outros componentes para realizar as tarefas.
Escrito pela equipe Compuzilla
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Siglas: CPU
Também chamado de: processador, unidade central de processamento
Neste verbete
Buscar, interpretar e executar
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Instruções e dados
CPU vem de central processing unit, ou unidade central de processamento. Um programa em execução envolve instruções que o processador reconhece. Elas podem fazer cálculos, comparar valores, acessar memória ou mudar qual instrução será executada a seguir.
Em um modelo introdutório, a CPU busca uma instrução, identifica a operação e a executa. Processadores modernos podem sobrepor etapas de várias instruções. O modelo ajuda a entender a função, mas não descreve cada detalhe interno.
Um exemplo de soma
Registradores são pequenos espaços dentro do processador que guardam valores usados nas operações. Na arquitetura RISC-V RV32I, a instrução ADD soma valores de dois registradores e escreve o resultado em um registrador de destino. Com 2 e 3 como entradas, o resultado é 5.
O programa pode usar outras instruções para trazer dados da memória ou devolver resultados a ela. A especificação RV32I, versão 2.1, no manual 20260120, documenta essas operações. É um exemplo de arquitetura; outras CPUs usam conjuntos de instruções diferentes. Uma operação na tela normalmente envolve muitas instruções.
CPU e o restante do computador
A RAM mantém dados e instruções em uso. O armazenamento conserva arquivos e programas para depois. A CPU executa operações; ela não substitui esses componentes nem representa o computador inteiro.
O sistema operacional distribui recursos entre programas, inclusive tempo de processamento. Mesmo sem executar todos ao mesmo instante, o computador pode alternar rapidamente entre tarefas. O capítulo introdutório de OSTEP explica essa organização.
Núcleos e frequência
Um núcleo é uma unidade de execução dentro do processador. Vários núcleos permitem executar trabalho em paralelo quando o programa e a tarefa conseguem aproveitá-los. Dobrar o número de núcleos não garante reduzir todo tempo de execução pela metade.
A frequência, ou clock, mede ciclos por segundo. Um gigahertz, abreviado GHz, corresponde a um bilhão de ciclos por segundo; não significa um bilhão de tarefas completas. O desempenho também depende do trabalho feito por ciclo, do programa e do acesso a dados. A explicação da Intel sobre clock distingue frequência de outros fatores de desempenho.
Próxima leitura
Leia memória RAM para entender a memória de trabalho usada junto com o processador.
Na prática
- Em um exemplo RISC-V RV32I, a instrução ADD soma os valores de dois registradores e coloca o resultado em outro. Se os valores forem 2 e 3, o resultado será 5.