At el corazón de cada equipo se encuentra un microprocesador, un circuito integrado que contiene los elementos esenciales para la realización de operaciones aritméticas, haciendo comparaciones lógicas y manipulación de datos. Sus componentes incluyen elementos de almacenamiento de memoria en la forma de registros y la memoria caché. El microprocesador usa registros para realizar los datos aritméticos y el acceso de la memoria. La memoria caché hace que el microprocesador más eficiente guardándolo tiempo valioso. Tamaño

Un microprocesador tiene más memoria en forma de caché de lo que hace que los registros, aunque esto varía según el tipo de procesador. Los primeros microprocesadores, tales como el Motorola 6800, tienen alrededor de una docena de ocho bits y unos registros de 16 bits, pero sin caché. Procesadores más modernos, como el ARM, una docena de registros y varios megabytes de caché. Algunos microprocesadores tienen cientos de registros, pero todavía asciende a menos de la milésima parte del tamaño de la memoria caché.
Conexiones

Cada registro está conectado directamente a la unidad central de procesamiento del microprocesador. Algunos registros conectarse a las partes del procesador que realizar operaciones aritméticas, otros se conectan a sistema de direcciones de procesador que permita que se accede a la memoria RAM y otros datos externos al procesador. Al igual que con los registros, la memoria caché se encuentra en el propio chip de microprocesador, la conexión a las rutas de datos que el acceso RAM externa. Cuando el procesador necesita memoria externa, busca en su caché primero.
Velocidad

Tanto caché y los registros son formas de memoria que operan a velocidades muy altas . Los registros representan la memoria más rápida seguido de la memoria caché. Los registros son una parte integral de los circuitos internos del microprocesador, por lo que el procesador no tiene que esperar para recuperar el contenido del registro de como lo hace para la memoria RAM externa. El microprocesador actúa directamente sobre los registros sin demoras. Se tarda de uno a 30 ciclos de reloj del procesador - unos pocos nanosegundos - para el procesador para recuperar datos de su memoria caché; aunque es más lento y menos directo que los registros, es mucho más rápida que la RAM externa

Propósito

Cada registro en un microprocesador tiene un propósito específico. Algunos registros tienen números para cálculos, otras tiendas ubicaciones de dirección de memoria para facilitar el acceso a datos. Procesadores más sofisticados tienen registros de acceso a funciones de visualización gráfica. Cuando el microprocesador recupera los datos de la RAM externa, guarda los datos en la memoria caché. La próxima vez que el procesador desea que la misma memoria, se ve en la caché primero. Si lo encuentra allí, el propio procesador ahorra el tiempo extra de ir de RAM nuevo. Caché es muy dinámico, los datos en ella es constantemente sobrescribe y las posibilidades de encontrar datos que se utilizan con frecuencia en lo general se ejecutan alrededor del 85 por ciento. Pero esto no es suficiente para mejorar en gran medida el rendimiento general del equipo.