Deler av en kalkulator er Microchip

Datamaskiner gang tok opp hele store rom, men nå sine viktigste komponentene kan passe på en mikrobrikke som du kan holde på en fingertupp. På grunn av mikrobrikker, ble mekaniske skrivebord kalkulatorer erstattet av enheter som er små nok til å sette i en skjortelomme - og nye er en million ganger raskere. Den grunnleggende arkitektur av mikrobrikke, er imidlertid nesten nøyaktig den samme som for de i de gamle datamaskiner - bare mindre. Moderne kalkulatorer gjør mye mer enn compute - de er virkelig små datamaskiner.

CPU

Siden oppfinnelsen av moderne elektroniske datamaskiner i 1940, har Central Processing Unit (CPU) vært i sentrum av handlingen. CPU gjentar den samme syklusen (kalt maskin syklus) før datamaskinen er slått av. Maskinen syklusen er (1) få neste instruksjon fra datamaskinens minne, (2) dekode instruksjonen - bestemme hva den gjør og sette ting opp og (3) utføre handlingen som instruksjonen beskriver. Ved å gjenta denne syklusen igjen og igjen, fører til at CPU datamaskinen til å arbeide gjennom instruksjonene i et dataprogram. Datamaskinen er et generelt informasjonsbehandling maskin - det gjør hva programmet spesifiserer - og CPU er det som forårsaker datamaskinen til å arbeide seg gjennom programmet.

den ALU

Når CPU arbeider seg gjennom et program, kommer det ofte til en instruksjon som er mer kompleks enn de andre instruksjoner. Vanligvis er disse aritmetiske instruksjoner (som "multiplisere disse to tallene sammen og lagre svaret") eller logiske operasjoner (som "hvis A og B er sant, gjør C"). Disse komplekse instruksjoner sendes til aritmetisk og logisk enhet (ALU). Den ALU arbeider på disse komplekse operasjoner mens CPU venter. Når ALU er ferdig, sender det svaret på CPU og maskinen sykluser fortsette. Noen nyere maskiner har funnet måter å fremskynde behandlingen ved å gjøre noen av disse prosessene samtidig - få en instruksjon mens du arbeider på en annen, eller kjører CPU og ALU sammen hvis CPU ikke trenger et resultat før du fortsetter.

Bufferminnet

Henting av en ny instruksjon fra lageret i CPU til prosessen er en tidkrevende prosess. Denne prosessen kan sped opp med en faktor på tusenvis om en liten mengde minne - mye mindre enn nok minne til å holde et helt program - ligger på brikken. Dette lille, høyhastighets minne kalles bufferminnet, og det ligger rett på microchip sammen med CPU og ALU. Bufferminnet fungerer fordi programmer er skrevet slik at den neste instruksjonen som skal utføres er nesten alltid ligger i det neste lagersted etter at instruksjonen som for øyeblikket blir utført. Kommende deler av bufferminnet kan lastes mens CPU og ALU jobber med instruksjoner som allerede er i hurtigbufferen.