====== Architektury CPU ======

**Architektura procesoru** (CPU Architecture) definuje návrh a způsob fungování centrální procesorové jednotky. V IT rozlišujeme dva základní pohledy:

  1. **ISA (Instruction Set Architecture):** Abstraktní model procesoru, který určuje sadu instrukcí, které procesor ovládá (např. x86, ARM, RISC-V).
  2. **Mikroarchitektura:** Konkrétní fyzická implementace dané ISA na křemíku (např. Zen 4 od AMD nebo Raptor Lake od Intelu).

===== Rozdělení podle instrukční sady (ISA) =====

Historicky a technologicky se architektury dělí na dva hlavní filozofické směry:

==== CISC (Complex Instruction Set Computing) ====
  * **Charakteristika:** Procesor disponuje velkým množstvím instrukcí, z nichž některé jsou velmi komplexní a mohou provádět více operací najednou (např. načtení z paměti, výpočet a uložení).
  * **Typický zástupce:** **x86** (Intel, AMD).
  * **Výhody:** Programátorovi (nebo kompilátoru) stačí méně řádků kódu pro složité operace.

==== RISC (Reduced Instruction Set Computing) ====
  * **Charakteristika:** Využívá pouze malý počet jednoduchých, vysoce optimalizovaných instrukcí, které se většinou vykonají během jednoho taktovacího cyklu.
  * **Typičtí zástupci:** **ARM**, **RISC-V**, MIPS.
  * **Výhody:** Vysoká energetická účinnost a snadnější paralelizace (pipelining).



===== Nejrozšířenější architektury současnosti =====

^ Architektura ^ Typické nasazení ^ Charakteristika ^
| **x86-64** | PC, servery, notebooky. | Vysoký výkon, dominance v desktopovém segmentu. |
| **ARM** | Mobily, tablety, IoT, Apple Silicon. | Skvělý poměr výkon/spotřeba, základ pro [[soc|SoC]]. |
| **RISC-V** | Vestavěné systémy, výzkum. | Open-source architektura, získává na popularitě v Číně a v automotive. |

===== Vnitřní struktura procesoru =====

Bez ohledu na typ architektury se moderní CPU skládají z několika klíčových částí:

  * **ALU (Arithmetic Logic Unit):** Provádí samotné matematické a logické operace.
  * **Řadič (Control Unit):** Dekóduje instrukce a řídí tok dat v procesoru.
  * **Registry:** Extrémně rychlá vnitřní paměť pro dočasné ukládání operandů.
  * **Cache (L1, L2, L3):** Vyrovnávací paměť, která zmenšuje propast mezi rychlostí CPU a RAM.



===== Moderní trendy =====

  * **Heterogenní architektura (big.LITTLE):** Kombinace výkonných jader pro těžké úlohy a úsporných jader pro běh systému na pozadí (např. v procesorech Intel 12. gen+ nebo v čipech Apple řady M).
  * **Vícejádrové zpracování (Multi-core):** Zvyšování výkonu nikoliv frekvencí, ale přidáváním paralelních výpočetních jednotek.
  * **Spekulativní vykonávání:** Technika, kdy CPU předpovídá budoucí kroky programu, aby urychlil jeho běh.

---
//Související pojmy: [[soc|SoC]], [[https://it-slovnik.cz/pojem/hardware|Hardware]], [[https://it-slovnik.cz/pojem/procesor|Procesor]]//