ESTRUTURA INTERNA DO PROCESSADOR

                  A  estrutura interna do processador é formada por vários componentes; dentre eles estão registradores, memória cache, ULA e UC.

 MEMÓRIA CACHE

            A memória cache é uma memória intermediária entre a memória principal e os registradores do processador. Ela é dividida em níveis LX ( level X), onde X é um número natural. É bastante comum haver CPUs com 2 níveis de cache:  cache L1 e cache L2, mas há CPUs com 3 níveis: L1, L2 e L3. Geralmente as caches L1 e L2 estão embutidas ( on-chip ou on-die) no chip do processador. Nos computadores antigos, era possível encontrar a cache L2 fora do chip da CPU, pois isso reduzia o custo de fabricação do processador.

A cache L2 estava em um chip da placa-mãe e existia um barramento conectando esse chip à CPU. Atualmente, a cache L2 é incorporada ao chip da CPU, dessa forma, a transferência de dados é mais rápida entre a cache L2 e a L1, fazendo com que a CPU fique mais rápida.

Registradores – Pequenos espaços de memória que o processador trabalha executando asinstruções. Geralmente possuem o mesmo tamanho e tem velocidade muito alta. Destacam-se:

 o PC – Contador de Programa, cujo nome não reflete sua função, que é indicar a próxima instrução a ser executada na memória.

·         o IR – Registrador de instruções, que indica a próxima instrução a ser executada.

ULA

            A Unidade Lógica e Aritmética (ULA) é um dos núcleos de processamento do processador. A ULA processa os dados dos registradores para gerar outros dados que são resultados de uma operação. A ULA realiza operações aritméticas (soma, subtração, multiplicação, divisão) e operações lógicas (AND, OR, XOR, NOT, SHIFTS, ROTATES).

UC

            A Unidade de Controle (UC) é um componente do processador responsável por gerar sinais elétricos que controlam outros componentes, como a ULA e os registradores. Os sinais são gerados com base na instrução que está sendo processada. A ULA recebe esses sinais para saber qual operação executar (soma, divisão, AND, OR...), quais registradores fornecerão dados de entrada para ULA e qual será o registrador que armazenará o resultado da operação. Seja a instrução de soma add al, cl de um processador hipotético; para executar esta instrução, a UC envia um sinal para a ULA indicando que ela deve realizar uma operação de soma. A UC também envia um sinal para os registradores al e cl, indicando que eles devem fornecer seus dados para a ULA somá-los. A UC gera outro sinal para indicar que o registrador al deve armazenar o resultado da soma gerado pela ULA.