CPU里有几十亿个晶体管,这些晶体管有什么作用?

 我来答
百度网友1db8bb1
2019-08-19 · TA获得超过2.1万个赞
知道小有建树答主
回答量:1.3万
采纳率:0%
帮助的人:358万
展开全部

20亿晶体管是如何集成在一个小小的芯片上,而又是如何工作的?让我们一起来研究。

首先CPU在13年的时候就已经可以集成20亿个晶体管,当然作为中央处理器CPU芯片中还包涵其他各种各样的器件例如三极管,二极管,晶闸管,MOSFFET,IGBT等,这些都是CPU内部集成的芯片,CPU的安装无疑是一层层进行焊接的,

利用非常高的机器将纳米级别的晶体管进行架构式的安装,CPU内核心的也是一块半导体晶圆,通过半导体蚀刻工艺在晶圆上生成众多的晶体管单位,再通过微点焊金丝的方式将各个引脚电路引出至芯片封装的管脚,最后进行封装,每一步都是非常精密的,这些过程都是机械来做。

晶体管就是微型电子电子开关,它们是构建CPU的基石,你可以把一个晶体管当作一个电灯开关,它们有个操作位,分别代表两种状态:ON(开)和OFF(关)。这一开一关就相等于晶体管的连通与断开,而这两种状态正好与二进制中的基础状态“0”和“1”对应!这样,计算机就具备了处理信息的能力。 

几乎所有计算机都包含一些ROM(可以创建一个不包含RAM的简单计算机 - 许多微控制器通过在处理器芯片本身放置一些RAM字节来实现这一点 - 但通常无法创建一个不包含ROM)。在PC上,ROM称为BIOS(基本输入/输出系统)。当微处理器启动时,它开始执行它在BIOS中找到的指令。BIOS指令执行诸如测试机器中的硬件之类的操作,然后将其转到硬盘以获取引导扇区(请参阅硬盘的工作原理)详情)。这个引导扇区是另一个小程序,BIOS从磁盘读取后将其存储在RAM中。然后微处理器开始从RAM执行引导扇区的指令。引导扇区程序将告诉微处理器从硬盘中取出其他东西到RAM中,然后微处理器执行。

广州晶晟电子
2023-08-29 广告
晶体振荡器是石英晶体谐振器的一种,它是用石英晶体切割成薄片并制成谐振腔,通过镀银电极与金属底座相连,在电极的两端加上电压,引出两个谐振电极并使其短路,在电极的上表面就能够构成弹性波的辐射面。当微弱的电信号加在此两端时,在电压的作用下,石英晶... 点击进入详情页
本回答由广州晶晟电子提供
阿维子l
高粉答主

2019-09-18 · 醉心答题,欢迎关注
知道小有建树答主
回答量:2397
采纳率:0%
帮助的人:58.5万
展开全部

晶体管分为晶体二极管和三极管两种,它们在电子电路中的用途很广。二极管在电路中的基本作用就是整流──用来将交流电变为直流电,此外还可以用于稳压、钳位和限幅等。三极管在电路中的基本作用是作为放大器和电子开关。下面我们介绍一下晶体三极管在电子电路中的基本应用。

图是一个NPN型锗三极管3BX31构成的单管放大器,这是晶体三极管的基本应用之一,此时三极管工作于线性放大区,可以将其基极输入端输入的幅度较小的交流信号放大到一定的幅度,并从其集电极输出。图中,电阻Rb为基极偏置电阻,作用是给三极管VT的发射结(即三极管be两极之间的PN结)提供一个合适的偏置电压,Rc为VT的集电极负载电阻,Re为负反馈电阻,用以稳定放大器的直流静态工作点,同时亦可以改善放大器的交流性能。电容C1和C2分别为输入和

三极管作为电子开关使用时,管子工作于非线性区域,此时三极管只有两个状态──导通与截止。管子导通时,相当于开关闭合;截止时,相当于开关断开。上图是一个采用PNP型三极管2N2907控制小灯泡HL亮灭的简单控制电路。2N2907工作于开关状态,当开关K拨至①脚时,电阻R的下端接3.7V电源的负极,

VT的基极获得足够大的偏置电流而饱和导通,此时VT的c-e两极之间相当于一个闭合的开关(忽略其饱和压降),HL得电点亮。当K拨至③脚时,VT因其基极无法获得偏置电流而截止,此时VT的c-e两极之间的电阻极大,相当于断开的开关,HL熄灭。若将图中的K换成一个光照传感器(电路接法需要做些改动),这个电路便可以作为一个简单的光控灯,使HL在光线变弱时自动点亮。

已赞过 已踩过<
你对这个回答的评价是?
评论 收起
布丁粉Pp3NF
2019-09-18 · TA获得超过1.9万个赞
知道小有建树答主
回答量:1229
采纳率:0%
帮助的人:30.6万
展开全部

内部控制原理真的很复杂很繁琐。第一个微处理器是英特尔4004,于1971年推出.4004功能不是很强大,它所能做的只是加减法,它一次只能做4位。制造成家用计算机的第一个微处理器是英特尔8080,它是一个完整的8位计算机,在一个芯片上,于1974年推出。

数据宽度为ALU的宽度。8位ALU可以加、减、乘、等。两个8位数字,而32位ALU可以操作32位数字。8位ALU必须执行4条指令才能添加两个32位数字,而32位ALU可以在一条指令中执行。在许多情况下,外部数据总线的宽度与ALU的宽度相同,但并非总是如此。8088有一个16位ALU和一个8位总线,而Pentiums为32位ALU一次取64位数据。

MIPS代表“每秒数百万条指令”,并且是CPU性能的粗略衡量标准。晶体管数量和MIPS之间存在密切关系。例如,8088时钟频率为5 MHz,但仅以0.33 MIPS(每15个时钟周期约一条指令)执行。现代处理器通常可以每个时钟周期以两个指令的速率执行。这种改进与芯片上的晶体管数量直接相关。

微处理器的三个基本运作关系如下:以下是个简单微处理器的组件:寄存器A,B和C只是由触发器制成的锁存器。地址锁存器就像寄存器A,B和C.程序计数器是一个锁存器,具有额外的能力,当被告知这样做时增加1,并且当被告知这样做也重置为零。

ALU逻辑单元可以像8位加法器一样简单,它可以对8位值进行加,减,乘和除。地址和数据总线,以及RD和WR线。这些总线和线路连接到RAM或ROM。在我们的样本微处理器中,有一个8位宽的地址总线和8位宽的数据总线。这意味着微处理器可以寻址(2 8)256字节的存储器,并且它可以一次读取或写入8位存储器。让我们假设这个简单的微处理器有128个字节的ROM,从地址0开始,128个字节的RAM从地址128开始。

ROM代表只读存储器。ROM芯片被编程为具有永久的预设字节集合。地址发给总线告诉ROM芯片哪个字节到达并放在数据总线上。当RD线改变状态时,ROM芯片将所选字节呈现在数据总线上。

本回答被网友采纳
已赞过 已踩过<
你对这个回答的评价是?
评论 收起
锦绣河山101
手机发烧友

2019-08-19 · 专注数码电子产品的维修
锦绣河山101
采纳数:29320 获赞数:54346

向TA提问 私信TA
展开全部
①、关于以上这CPU内部里有几十亿个晶体管,这些晶体管在CPU内部组成差分电路形式构成,向这差分电路的结构,使得电路增益极
高。
②、向这CPU中央处理器或中央处理单元。由于整个计算枇系统是由输入器、输出器、运算器、存储器和控制器等五个部分组成
的。
③、就此这CPU则是将组成计算机的五大

组件中的 “运算器” 和 “控制器” 都集成

在一块芯片中的器件,所以又可称为 “运

算控制器”。其功能就是实现算术和逻辑

运算,并通过运算把操作指令转换为相应

的控制和操作信号,控制和协调计算机的

各部分电路系统和所有的外部设备,都按

照一定的程序进行工作。所以,CPU是计

算机的核心部件,它的运行速度及性能在

很大程度上决定了整个计算机的性能和档

次。
本回答被网友采纳
已赞过 已踩过<
你对这个回答的评价是?
评论 收起
帐号已注销
2019-08-19 · TA获得超过7700个赞
知道大有可为答主
回答量:4780
采纳率:80%
帮助的人:2081万
展开全部
晶体管数量和MIPS之间存在密切关系。例如,8088时钟频率为5 MHz,但仅以0.33 MIPS(每15个时钟周期约一条指令)执行。现代处理器通常可以每个时钟周期以两个指令的速率执行。这种改进与芯片上的晶体管数量直接相关

微处理器的三个基本运作关系如下

以下是个简单微处理器的组件:

寄存器A,B和C只是由触发器制成的锁存器。
地址锁存器就像寄存器A,B和C.
程序计数器是一个锁存器,具有额外的能力,当被告知这样做时增加1,并且当被告知这样做时也重置为零。

ALU逻辑单元可以像8位加法器一样简单,它可以对8位值进行加,减,乘和除。

地址和数据总线,以及RD和WR线。这些总线和线路连接到RAM或ROM。在我们的样本微处理器中,有一个8位宽的地址总线和8位宽的数据总线。这意味着微处理器可以寻址(2 8)256字节的存储器,并且它可以一次读取或写入8位存储器。让我们假设这个简单的微处理器有128个字节的ROM,从地址0开始,128个字节的RAM从地址128开始。

ROM代表只读存储器。ROM芯片被编程为具有永久的预设字节集合。地址发给总线告诉ROM芯片哪个字节到达并放在数据总线上。当RD线改变状态时,ROM芯片将所选字节呈现在数据总线上。

几乎所有计算机都包含一些ROM(可以创建一个不包含RAM的简单计算机 - 许多微控制器通过在处理器芯片本身放置一些RAM字节来实现这一点 - 但通常无法创建一个不包含ROM)。在PC上,ROM称为BIOS(基本输入/输出系统)。当微处理器启动时,它开始执行它在BIOS中找到的指令。BIOS指令执行诸如测试机器中的硬件之类的操作,然后将其转到硬盘以获取引导扇区(请参阅硬盘的工作原理)详情)。这个引导扇区是另一个小程序,BIOS从磁盘读取后将其存储在RAM中。然后微处理器开始从RAM执行引导扇区的指令。引导扇区程序将告诉微处理器从硬盘中取出其他东西到RAM中,然后微处理器执行。
已赞过 已踩过<
你对这个回答的评价是?
评论 收起
收起 更多回答(15)
推荐律师服务: 若未解决您的问题,请您详细描述您的问题,通过百度律临进行免费专业咨询

为你推荐:

下载百度知道APP,抢鲜体验
使用百度知道APP,立即抢鲜体验。你的手机镜头里或许有别人想知道的答案。
扫描二维码下载
×

类别

我们会通过消息、邮箱等方式尽快将举报结果通知您。

说明

0/200

提交
取消

辅 助

模 式