Процессор представляет собой интегральную схему — тонкую пластинку кристаллического кремния прямоугольной формы, на которой помещаются схемы, реализующие все функции процессора. Кристалл-пластинка обычно помещается в плоский пластмассовый или керамический корпус и соединяется золотыми (медными) проводками с металлическими ножками, чтобы его можно было присоединить к материнской плате компьютера.
Основными характеристиками процессора являются его тактовая частота, разрядность и размеры кэша 1-го и 2-го уровня.
Существует дватипа тактовой частоты — внутренняя и внешняя. Внутренняя тактовая частота — это частота, с которой происходит обработка информации внутри процессора. Внешняя тактовая частота или частота системной шины — это тактовая частота, с которой происходит обмен данными между процессором и оперативной памятью компьютера.
Тактовая частота процессора определяет количество элементарных операций (тактов), которое он может выполнить за одну секунду. Тактовая частота измеряется в герцах. Количество элементарных операций в секунду, выполняемых процессором, не совпадает с фактическим количеством операций в секунду, выполняемым компьютером.
Во-первых, для реализации многих математических операций процессору требуется несколько тактов. Во-вторых, конкретное количество тактов зависит от типа процессора. Чем выше тип, тем меньшее число тактов уйдет на одну и ту же операцию. В-третьих, на скорость компьютера также влияет скорость работы иных компьютерных устройств. Поэтому формально можно сказать, что компьютер с тактовой частотой процессора 1000 МГц выполняет 1000 млн? операций в секунду. Таким образом, чем выше тактовая частота, тем больше скорость процессора. На момент написания книги разработаны процессоры, работающие на частоте, превышающей 3 ГГц.
Разрядность процессора определяется разрядностью его регистров. Компьютер одновременно может оперировать ограниченным набором единиц информации. Этот набор зависит от разрядности внутренних регистров. Если регистры могут хранить 8 единиц информации, они считаются восьмиразрядными, и процессор также считается восьмиразрядным, если 16 — шестнадцатиразрядным и т. д. Чем выше разрядность процессора, тем большее количество информации он может обработать за один такт, и, следовательно, тем быстрее он работает.
Объем кэш-памяти 1-го и 2-го уровня также влияет на производительность процессора. Обычно, чем больше ее объем, тем выше производительность процессора в целом.
Основные типы процессоров выпускают фирмы Intel и AMD: Intel Celeron, Intel Pentium III, Intel Pentium 4, Intel Xeon, AMD Athlon, AMD XP и другие. На сегодняшний день рынок предлагает огромный выбор процессоров разной частоты, начиная с процессоров младших (более дешевых) моделей — Intel Celeron 1 ГГц, Intel Pentium 4 1,7 ГГц, AMD Athlon и заканчивая моделями высшей категории — Intel Celeron 3,2 ГГц, Intel Pentium 4 3,2 ГГЦ, AMD 64 FX.
Стоит также упомянуть, что создание процессоров идет по двум направлениям — для персональных компьютеров и для переносных устройств (ноутбуков, КПК, PDA и других). Процессоры второго направления характеризуются уменьшенным потреблением энергии, что особенно важно для устройств такого типа.