1. L'unité
d'anticipation s'occupe d'aller chercher dans la mémoire
les instructions à exécuter. Ces instructions
sont d'abord recherchées dans la mémoire cache
interne du processeur. Si elles ne s'y trouvent pas, l'unité
d'anticipation s'adresse à l'unité d'interface
de bus afin qu'elles soient lues dans la mémoire centrale.
Lors de cette opération, le contenu des adresses suivantes
de la mémoire est lu également et placé
dans la mémoire cache du processeur. De cette façon,
les prochaines instructions recherchées seront disponibles
plus rapidement (à condition que le contenu de la mémoire
cache ne soit pas modifié d'ici là).
2. L'unité
d'anticipation place l'instruction dans une queue et s'occupe
d'aller chercher la suivante. Grâce à ce dispositif,
l'unité d'exécution n'a pratiquement jamais besoin
d'attendre que les instructions à exécuter lui
soient amenées. (Cela peut cependant se produire si une
série d'instructions très rapides à exécuter
se présente.) A l'inverse, si les instructions demandent
un temps d'exécution important, la queue se remplit.
Dans ce cas, l'unité d'anticipation cesse de travailler
jusqu'a ce que l'espace se libère pour de nouvelles instructions.
3. L'unité
de décodage traduit les instructions se trouvant dans
la queue en une forme compréhensible par l'unité
d'exécution, puis les passent à l'unité
de contrôle.
4. l'unité
de contrôle et de test de protection supervise l'exécution
des instructions. Elle vérifie en particulier que les
accès en mémoire sont valides et ne risquent pas
de provoquer des conflits.
5. Si
elle n'est pas inhibée l'unité de calcul en virgule
flottante exécute les calculs qui relèvent de
sa spécialité. Les autres instructions sont exécutées
par l'unité arithmétique et logique.
6. L'unité
arithmétique et logique exécute les instructions
(à l'exception de celles prises en charge par l'unité
de calcul en virgule flottante).
7. Les
unités de pagination et de segmentation traduisent les
adresses logiques (telles qu'elles sont manipulées par
les programmes) en adresses physiques (correspondant à
des positions réelles en mémoire).
8. Deux
types d'éléments sont placés dans la mémoire
cache: des données et des instructions. Le contrôleur
de mémoire cache doit "prédire" à
l'aide d'algorithmes sophistiqués les données
et les instructions qui seront nécessaires afin qu'elles
soient placées dans la mémoire cache pour être
plus rapidement accessibles. Les performances du microprocesseur
sont étroitement liées à la validité
de ces prédictions.
9. Le
multiplieur de fréquence permet de fonctionner à
une fréquence interne double ou triple de la fréquence
externe.
10. L'unité
d'interface de bus gère tous les échanges entre
le microprocesseur et les autres composants, reliés par
l'intermédiaire du bus.