I termini CPU e microprocessore sono spesso usati in modo intercambiabile. Non è scorretto farlo, poiché la tecnologia moderna ha consentito di contenere potenti funzioni di elaborazione in pacchetti (chip) molto più piccoli e compatti. La maggior parte delle CPU di fascia consumer è ora prodotta e venduta come microprocessore.
Tuttavia, sebbene CPU e microprocessore siano spesso usati per riferirsi allo stesso componente, è importante capire che non sono sempre la stessa cosa. Nella sezione seguente di questa guida, tratteremo le distinzioni tecniche tra la definizione di una CPU e di un microprocessore.
Cosa significa CPU?
Per cominciare, chiariamo cos'è una CPU, poiché questo ci permetterà di capire meglio come si relaziona esattamente a un microprocessore. CPU è l’acronimo di Central Processing Unit, il significato è quindi unità di elaborazione centrale, spesso definita semplicemente processore.
La CPU (o il processore) è un componente piccolo, ma molto importante, del circuito elettronico, che gestisce e controlla un'intera gamma di hardware del computer. Possiamo immaginarla come il cervello del sistema, che si tratti di un PC desktop o portatile o di qualsiasi altro dispositivo elettronico che richiede una CPU per funzionare.
Infatti, pensare al processore come al cervello del sistema dovrebbe aiutare a rispondere a una domanda comune: perché un computer ha bisogno di una CPU?
La CPU è responsabile dell'esecuzione dell'intera gamma di operazioni e programmi che un computer può eseguire. Gestisce tutte le principali funzioni aritmetiche, logiche e di input e output del dispositivo.
Finché non viene installata una CPU, gli altri componenti del sistema non sono in grado di svolgere i propri ruoli o comunicare tra loro. Senza la presenza di una CPU che li controlli, anche l’alimentatore, la RAM, le schede grafiche separate e i dischi rigidi avrebbero poco senso.
Tuttavia, mentre una CPU è un componente vitale in un computer funzionante, rappresenta solo una piccola parte dei circuiti principali del dispositivo. Sono necessari molti altri tipi di circuiti e transistor per consentire una comunicazione completa tra la CPU e il resto del sistema.
In passato, questi spesso dovevano essere alloggiati separatamente a causa delle limitazioni nello spazio fisico e nella distribuzione dell'energia. Tuttavia, grazie ai moderni progressi della microtecnologia, le dimensioni dei die delle CPU si sono notevolmente ridotte. Di conseguenza, ora sono comunemente posizionati direttamente accanto ad altri circuiti chiave su un singolo circuito integrato (IC), noto come microprocessore.
Che cos'è un microprocessore e in che modo è correlato alle CPU?
Nella maggior parte dei PC di casa o ufficio di fascia consumer odierni, la CPU è alloggiata insieme ad altri circuiti chiave all'interno di un singolo chip di silicio multifunzione. Lo stesso vale per molti altri tipi di dispositivi e sistemi elettronici intelligenti.
Questo singolo chip è generalmente definito microprocessore (o talvolta chip logico). Un microprocessore contiene anche numerosi altri transistor, circuiti e componenti, ciascuno progettato per gestire o facilitare varie funzioni chiave all'interno del sistema più ampio.
Per questo motivo un microprocessore è un tipo di Circuito Integrato (IC). Poiché la maggior parte delle moderne CPU è ora costruita e alloggiata su circuiti integrati a chip singolo, i termini CPU e microprocessore sono diventati in qualche modo intercambiabili. Nonostante ciò, vale la pena notare che mentre quasi tutte le CPU sono ora fornite come microprocessori, non tutti i microprocessori sono CPU.I circuiti integrati a microprocessore vengono utilizzati anche per ospitare altri tipi di circuiti, come le GPU dedicate (unità di elaborazione grafica esterne alle CPU). Molti computer moderni, ad esempio, utilizzano schede grafiche dedicate per gestire il rendering e visualizzare l'output esternamente rispetto al processore centrale. Queste schede grafiche includeranno anche circuiti integrati a microprocessore, ma con una GPU anziché una CPU al loro interno.
In breve, un microprocessore può disporre o meno di una CPU, insieme ad altri transistor e circuiti per la gestione di più operazioni di sistema. Quando è presente una CPU, il microprocessore fornisce percorsi per comunicare direttamente con il resto dell'hardware del computer.
SOC (sistema su circuito integrato)
Un microprocessore con una CPU a bordo è spesso chiamato SOC o "system-on-chip”. Spesso presenta vari altri componenti chiave, come la memoria integrata o le interfacce periferiche e può eseguire funzioni e programmi sull'intero sistema di un dispositivo. A causa di questa capacità multifunzionale, è adatto per l'uso autonomo in dispositivi elettronici più piccoli o meno complessi, nonché in molti computer moderni.
Va notato che i microprocessori non devono essere confusi con i microcontrollori, che sono una versione ridotta di un sistema simile. I microcontrollori sono chip molto più limitati, spesso presenti in dispositivi programmati per eseguire ripetutamente un’unica funzione di base.