What is CPU short answer?

Central processing unit (CPU), principal part of any digital computer system, generally composed of the main memory, control unit, and arithmetic-logic unit.

CPU（Central Processing Unit）とは、デジタルコンピュータシステムの主要部分で、一般的には主記憶装置、制御装置、演算論理装置から構成されています。

What CPU means?

: the component of a computer system that performs the basic operations (such as processing data) of the system, that exchanges data with the system's memory or peripherals, and that manages the system's other components. — called also processor.

コンピューターシステムの構成要素で、システムの基本動作（データ処理など）を行い、システムのメモリーや周辺機器とデータのやり取りを行い、システムの他の構成要素を管理する。- プロセッサとも呼ばれる。

What is the importance of CPU?

A central processing unit (CPU) is an important part of every computer.[1] The CPU sends signals to control the other parts of the computer, almost like how a brain controls a body.[2]

中央処理装置（CPU）は、すべてのコンピュータの重要な部分です。CPUは、脳が体を制御するのと同じように、信号を送ってコンピューターの他の部分を制御します。

The CPU is an electronic machine that works on a list of computer things to do, called instructions. It reads the list of instructions and runs (executes) each one in order. A list of instructions that a CPU can run is a computer program.

CPUは、命令と呼ばれるコンピュータのやるべきことのリストに基づいて動作する電子機械である。CPUは命令のリストを読み込んで、それぞれの命令を順番に実行（エクゼキューション）する。CPUが実行できる命令のリストが、コンピュータープログラムである。

The clock rate, or speed of a CPU's internal parts, is measured in hertz (Hz). Modern processors often run so fast that gigahertz (GHz) is used instead. One GHz is 1,000,000,000 cycles per second.

CPUの内部部品の速度であるクロックレートは、ヘルツ（Hz）という単位で表される。最近のプロセッサーは高速で動作するため、ギガヘルツ（GHz）が使われることが多い。1GHzは1秒間に1,000,000,000サイクルです。

Most CPUs used in desktop (home) computers are microprocessors made by either Intel or Advanced Micro Devices (usually shortened to AMD). Some other companies that make CPUs are ARM (recently bought by Nvidia[3]), IBM, and AMD under ATI Technologies, which is the leader right now. Most of their CPUs are used in embedded systems for more specialized things, like in mobile phones, cars, video game consoles, or in the military.[4]

デスクトップ（家庭用）コンピュータに使用されているCPUのほとんどは、IntelまたはAdvanced Micro Devices（通常、AMDと略される）製のマイクロプロセッサである。他にも、ARM社（最近、Nvidia社に買収された[3]）、IBM社、そしてAMD社傘下のATI Technologies社がCPUを製造しており、現在のリーダー的存在となっている。彼らのCPUの多くは、携帯電話や自動車、ゲーム機、あるいは軍事用など、より特殊なもののための組み込みシステムに使用されている[4]。

Types of CPUs

Nowadays most desktop computers use either 32-bit CPUs or 64-bit CPUs. The instructions in a 32-bit CPU are good at handling data that is 32 bits in size (most instructions "think" in 32 bits in a 32-bit CPU).

現在、ほとんどのデスクトップコンピュータには、32ビットCPUまたは64ビットCPUが採用されています。32ビットCPUの命令は、32ビットサイズのデータを扱うのに適しています（32ビットCPUでは、ほとんどの命令が32ビットで「思考」します）。

Likewise, a 64-bit CPU is good at handling data that is 64 bits in size (and often good at handling 32-bit data too).

同様に、64ビットのCPUは64ビットのデータを扱うのが得意です（32ビットのデータを扱うのも得意な場合があります）。

 
The size of data that a CPU handles best is often called the word size of the CPU.

このように、CPUが最も得意とするデータの大きさを、CPUのワードサイズと呼ぶことがあります。

Registers

When the CPU runs a computer program, it needs somewhere to store the data that the instructions operate on (the data that they read and write).
This storage is called a register. 

CPUがコンピュータプログラムを実行する際には、命令が演算するデータ（読み書きするデータ）を格納する場所が必要となる。
この保存場所をレジスタといいます。

A CPU usually has many registers. Registers must be very fast to access (to read and write). Therefore, they are part of the CPU chip itself.

CPUは通常、多くのレジスタを持っています。レジスタは、アクセス（読み書き）が非常に速くなければなりません。そのため、レジスタはCPUチップの一部となっている。

Memory

Storing all data in registers would make most CPUs too complicated (and very expensive). Therefore, registers usually only store the data that the CPU is working on "right now". The rest of the data used by the program is stored in RAM (Random Access Memory). Except in microcontrollers, RAM is usually stored outside the CPU in separate chips.

すべてのデータをレジスタに格納すると、ほとんどのCPUは複雑になりすぎてしまいます（そして非常に高価になります）。そのため、レジスタには通常、CPUが「今」作業しているデータのみを格納する。プログラムが使用する残りのデータは、RAM（Random Access Memory）に格納される。マイクロコントローラーを除き、RAMは通常、CPUの外にある別のチップに格納されています。

When the CPU wants to read or write data in RAM, it outputs an address to that data. Each byte in RAM has a memory address. The size of addresses is often the same as the word size: A 32-bit CPU uses 32-bit addresses, etc. However, smaller CPUs, like 8-bit CPUs, often use addresses that are larger than the word size. Otherwise the maximum program length would be too short.

CPUは、RAM上のデータを読み書きしたいときは、そのデータのアドレスを出力する。RAMの各バイトはメモリアドレスを持つ。アドレスの大きさは、ワードサイズと同じであることが多い。32ビットのCPUでは、32ビットのアドレスを使用するなどだ。しかし、8ビットCPUのような小さなCPUでは、ワードサイズよりも大きなアドレスを使うことが多い。そうしないと、プログラムの最大長が短くなってしまうからです。

The information that is stored in RAM is usually volatile. This means that it will disappear if the computer is turned off.

アドレスの大きさが制限されているので、メモリの最大量も制限されます。32ビットのプロセッサでは、通常、4GBまでのRAMしか扱えない。これは、32ビットのアドレスで選択できるバイト数です（各ビットは0と1の2つの値を持ち、232バイトで4GB）。64ビットのプロセッサーであれば、最大16EB（16エクサバイト、160億GB、160億バイト）のRAMを扱うことができるかもしれません。オペレーティングシステムによっては、これよりも少ない量の使用に制限されることもある

Because the size of addresses is limited, the maximum amount of memory is also limited. 32-bit processors can usually only handle up to 4 GB of RAM. This is the number of different bytes that can be selected using a 32-bit address (each bit can have two values—0 and 1—and 232 bytes is 4 GB). A 64-bit processor might be able to handle up to 16 EB of RAM (16 exabytes, around 16 billion GB, or 16 billion billion bytes). The operating system may limit it to using smaller amounts.

RAMに保存されている情報は、通常、揮発性である。つまり、コンピューターの電源を切ると消えてしまう。

Cache

On modern computers, RAM is much slower than registers, so accessing RAM slows down programs. To speed up memory accesses, a faster type of memory called a cache is often put between the RAM and the main parts of the CPU. The cache is usually a part of the CPU chip itself, and is much more expensive per byte than RAM. The cache stores the same data as RAM, but is usually much smaller. Therefore, all the data used by the program might not fit in the cache. The cache tries to store data that is likely to be used a lot. Examples include recently used data and data close in memory to recently used data.

最近のコンピュータでは、RAMはレジスタに比べてはるかに遅いため、RAMにアクセスするとプログラムが遅くなる。メモリへのアクセスを高速化するために、キャッシュと呼ばれる高速なメモリをRAMとCPUの主要部分の間に配置することが多い。キャッシュは通常、CPUチップ自体の一部であり、1バイトあたりのコストはRAMよりもはるかに高い。キャッシュはRAMと同じデータを保存しますが、通常ははるかに小さいサイズです。そのため、プログラムで使用するすべてのデータがキャッシュに収まらないこともあります。キャッシュは、頻繁に使用される可能性のあるデータを保存しようとします。例えば、最近使用されたデータや、最近使用されたデータに近いメモリ上のデータなどです。

Often it makes sense to have a "cache for the cache", just as it makes sense to have a cache for RAM. In multi-level caching, there are many caches, called the L1 cache, the L2 cache, and so on. The L1 cache is the fastest (and most expensive per byte) cache and is "closest" to the CPU. The L2 cache is one step away and is slower than the L1 cache, etc. The L1 cache can often be viewed as a cache for the L2 cache, etc.

RAM用のキャッシュを用意するのと同様に、「キャッシュ用のキャッシュ」を用意することに意味がある場合が多い。マルチレベルキャッシングでは、L1キャッシュ、L2キャッシュなどと呼ばれる多くのキャッシュが存在します。L1キャッシュは、最も高速な（そしてバイトあたりのコストが最も高い）キャッシュで、CPUに「最も近い」場所にあります。L2キャッシュは一歩離れたところにあり、L1キャッシュよりも遅いなどの特徴があります。L1キャッシュは、L2キャッシュなどのためのキャッシュと見なすこともできる。

Buses

Computer buses are the wires used by the CPU to communicate with RAM and other components in the computer. Almost all CPUs have at least a data bus - used to read and write data - and an address bus - used to output addresses. Other buses inside the CPU carry data to different parts of the CPU.

コンピュータのバスは、CPUがRAMなどと通信するための配線である。ほとんどのCPUには、データを読み書きするためのデータバスと、アドレスを出力するためのアドレスバスが少なくとも1本存在する。その他のバスは、CPUの各部にデータを送ります。

Instruction sets

An instruction set (also called an ISA - Instruction Set Architecture) is a language understood directly by a particular CPU. These languages are also called machine code or binary. They say how you tell the CPU to do different things, like loading data from memory into a register, or adding the values from two registers. Each instruction in an instruction set has an encoding, which is how the instruction is written as a sequence of bits.

命令セット（ISA：Instruction Set Architecture）とは、特定のCPUが直接理解できる言語のことです。これらの言語はマシンコードやバイナリとも呼ばれます。メモリからレジスタにデータをロードしたり、2つのレジスタの値を加算するなど、さまざまなことをCPUに指示する方法を示しています。命令セットの各命令にはエンコーディングがあり、これは命令を一連のビットとして記述する方法です。

Programs written in programming languages like C and C++ can't be run directly by the CPU. They must be translated into machine code before the CPU can run them. A compiler is a computer program that does this translation.

CやC++などのプログラミング言語で書かれたプログラムは、そのままではCPUで実行できない。CやC++などのプログラミング言語で書かれたプログラムは、CPUが直接実行することはできず、機械語に翻訳されてから実行される。コンパイラとは、この変換を行うコンピュータプログラムのことです。

Machine code is just a sequence of 0s and 1s, which makes it difficult for humans to read it. To make it more readable, machine code programs are usually written in assembly language. Assembly language uses text instead of 0s and 1s: You might write "LD A,0" to load the value 0 into register A for example. A program that translates assembly language into machine code is called an assembler.

機械語は、0と1が並んでいるだけなので、人間には読みづらい。そのため、マシンコードを読みやすくするために、通常はアセンブリ言語で書かれています。アセンブリ言語では、0と1の代わりにテキストを使用します。例えば、レジスタAに値0をロードするには「LD A,0」と書きます。アセンブリ言語を機械語に変換するプログラムをアセンブラと呼びます。