I pin (piedini) sono i collegamenti fisici in metallo che portano i segnali all'interno della CPU.
Questa è una CPU alla rovescia. Quelli dorati sono i PIN. Si usa l'oro (la doratura) perchè è il miglior conduttore di elettricità esistente.
Questo invece è uno zoccolo (dove si inseriscono i pin della CPU) a 8 pin per lato.
Ovviamente un ingresso è un pin, un processore a 8 bit ha almeno 8 piedini per questi 8 ingressi (immagina le dita di una mano devono essere dieci per contare fino a 10!).
I Bit li decide il costruttore di un integrato o di una CPU.
Ci sono CPU a 4 bit (ci fai ben poco)
CPU a 8 Bit (usati nelle macchinette del caffe), che devono fare poche, semplici operazioni
CPU a 16 bit utilizzati per applicazioni industriali, macchine a controllo numerico, bracci robotizzati
CPU a 32 bit come i processori PC di qualche anno fa per Windows 95-98 o XP
CPU a 64 bit come i processori attuali per Windows 7 a 64 bit
CPU a 128 bit per potentissime applicazioni scientifiche o militari (simulazioni di processi chimici o nucleari)
Il numero dei bit indica ANCHE la complessità di una CPU.
Un esempio poco sensato ma forse illuminante: una CPU a 16 bit può fare calcoli di numeri molto lunghi e complessi, ma deve dividere il numero in pezzetti lunghi 16 bit (di più non riesce a contare, come noi con le 10 dita, che per contare 11 devi ripartire da zero) e questo richiede più cicli di clock, più tempo.
Un processore a 64 bit ci mette un solo ciclo per trattare quel numero così grande.
Esempio:
127765463339 x 49376811113
16 bit = bam....bam....bam....bam....bam....bam....risultato
64 bit = BAM! risultato
Esistono processori un pò per tutti gli usi. Se devo far lampeggiare 2 led, non uso un Processore RISC da 128 bit! Ne basta uno a 4 bit. Se devo simulare come si fondono i nuclei di ferro durante l'esplosione nucleare del core di una stella supergigante azzurra, magari 4 bit... non bastano!
Poi l'ALU è una sola, e da sola fa un sacco di operazioni. Tutte quelle matematiche e tutte quelle logiche. Chi lo decide? LE ISTRUZIONI!
Ogni gruppo di bit che ENTRANO dentro la CPU sono dei DATI o delle ISTRUZIONI, quindi sono le ISTRUZIONI che decidono cosa fare sui dati, da parte della ALU.
Ci sono istruzioni di SOMMA, di AND, di OR, di SOTTRAZION, ecc. Per saperle devi prenderti il manuale dall CPU dove ci sono scritte tutte le istruzioni del suo linguaggio Assembler.
Quanto a quei cosi che hanno 2 ingressi e un'uscita, sono porte logiche, che fanno operazioni logiche su quei dati in ingresso (A e B).
Forse così lo capisci meglio:
Questo è un sommatore a 4 bit (4 celle ad 1 Bit)
Somma 2 numeri a 4 bit. A0,A1,A2 e A3 è il primo numero a 4 bit. B0, B1, B2 e B3 è il secondo numero a 4 bit.
S0, S1, S2, S3 è il numero a 4 bit in uscita, ovvero il risultato di A0123 + B0123.
Quindi hai due gruppi in ingresso e 1 solo gruppo in uscita, il risultato dei due gruppi.
Ora vediamolo applicato ad una ALU:
Questa è una Alu. In alto vedi gli ingressi, che possono essere di quanti bit vuoi, ma se sono 8 per A e Per B, saranno 8 anche per l'uscita R.
Cosa accade se sommando due numeri a 8 bit, il numero è molto grande e sfora diventando da 9 bit? Niente, in uscita abbiamo il risultato parziale a 8 bit, PIU' una flag (una bandierina), un piedino, che si porterà a 1. Questo piedino è il carry out, il riporto, come quando fai una somma su un foglietto che devi mettere il riporto davanti. Uguale uguiale.
Poi, per numeri molto grandi, magari da 12 bit, puoi mettere due ALU in cascata, avendo l'accortezza di collegare il piedino CARRY OUT al pieduino CARRY IN (riporto in ingresso, così l'ALU sa che è il riporto di un numero grande) dell'ALU che viene dopo. Si chiama collegamento in cascata.
Capito??
