Os processadores são a peça central de qualquer computador, seja ele de mesa, portátil, tablet ou smartphone. É esta peça que está encarregada de executar as instruções que compõem os programas, fazer todos os cálculos principais e coordenar o funcionamento de todos os outros componentes do sistema.
O processador é também conhecido por CPU, uma sigla que quer dizer, em inglês, Central Processing Unit – Unidade Central de Processamento, em português. É também normal chamar-se processador à peça física instalada nos vários dispositivos. Dentro da grande maioria dos processadores encontram-se vários componentes como a ALU (Arithmetic Logic Unit) que serve para executar operações de lógica e aritmética; os registos do processador, que servem para fornecer operandos à ALU e que guardam os resultados das operações feitas pela ALU; e uma unidade de controlo, que vai buscar instruções à memória RAM e as executa através da coordenação do funcionamento da ALU e dos outros componentes.
Diagrama dos componentes presentes num processador Intel Atom.
Todos estes componentes estão integrados numa peça a que se chama ‘circuito integrado’ que, além do CPU, pode incluir também uma quantidade de memória, interfaces de comunicação com periféricos, entre outros. Nos sistemas com vários núcleos, também conhecidos por ‘cores’, o circuito integrado inclui vários CPU que funcionam coordenadamente para distribuir a execução das instruções dos programas. Neste momento os mais usuais nos computadores pessoais são os processadores com quatro núcleos ou ‘quad-core’. Os processadores usam um modo de funcionamento chamado um ‘ciclo de instrução’ que é composto por três fases:
Fetch
O processador vai buscar uma instrução à memória para ser executada.
Decode
A instrução é descodificada em sinais que controlam partes do processador.
Execute
A instrução é executada e o resultado é colocado num dos registos do processador para que possam ser usados noutras operações.
Velocidade
A velocidade a que estes ciclos são executados é controlada pelo relógio do processador. Hoje em dia esta velocidade é vulgarmente medida em Gigahertz ou milhares de milhões de ciclos por segundo.
No entanto, o desempenho de um processador não é apenas determinado pela quantidade de vezes que consegue executar um ciclo a cada segundo: outros factores que influenciam o desempenho incluem a quantidade de instruções que podem ser executadas em cada ciclo, a velocidade da memória, a estabilidade da corrente eléctrica e até a temperatura a que o processador está a funcionar.
