Процессоры
Процессор исполняет инструкции программы, изменяя своё состояние и обмениваясь данными с памятью и другими устройствами. Архитектура набора команд определяет видимый программам набор операций и правила работы с регистрами и памятью; микроархитектура описывает, как конкретный процессор реализует эти правила внутри.
Современные ядра могут декодировать и выполнять несколько операций параллельно, предсказывать ветвления и использовать кэш, но это не меняет результатов, заданных архитектурой. Число ядер и частота сами по себе не определяют производительность без учёта нагрузки.
Архитектура CPU
CISC (x86) vs RISC (ARM). Конвейер, суперскалярность, out-of-order execution. Кэш L1/L2/L3, branch prediction.
Многоядерность
Параллельное выполнение потоков. SMT (Hyper-Threading). Когерентность кэшей, NUMA. Закон Амдала, масштабируемость.
GPU-вычисления
Массивно-параллельные процессоры для графики и ML. CUDA (NVIDIA), ROCm (AMD). Тысячи ядер, VRAM, тензорные ядра.
Специализированные чипы
TPU (Google) для ML, NPU в смартфонах, FPGA (реконфигурируемые). ASIC для майнинга, нейроморфные чипы.