什么是CPU
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中央处理器(英文Central
Processing
Unit,CPU)是一台计算机的运算核心和控制核心。CPU、内部存储器和输入/输出设备是电子计算机三大核心部件。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。CPU由运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。差不多所有的CPU的运作原理可分为四个阶段:提取(Fetch)、解码(Decode)、执行(Execute)和写回(Writeback)。
CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令,放入指令寄存器,并对指令译码,并执行指令。所谓的计算机的可编程性主要是指对CPU的编程。
结构
CPU包括运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件等。
运算逻辑部件
运算逻辑部件,可以执行定点或浮点的算术运算操作、移位操作以及逻辑操作,也可执行地址的运算和转换。
寄存器部件
寄存器部件,包括通用寄存器、专用寄存器和控制寄存器。
通用寄存器又可分定点数和浮点数两类,它们用来保存指令中的寄存器操作数和操作结果。
通用寄存器是中央处理器的重要组成部分,大多数指令都要访问到通用寄存器。通用寄存器的宽度决定计算机内部的数据通路宽度,其端口数目往往可影响内部操作的并行性。
专用寄存器是为了执行一些特殊操作所需用的寄存器。
控制寄存器通常用来指示机器执行的状态,或者保持某些指针,有处理状态寄存器、地址转换目录的基地址寄存器、特权状态寄存器、条件码寄存器、处理异常事故寄存器以及检错寄存器等。
有的时候,中央处理器中还有一些缓存,用来暂时存放一些数据指令,缓存越大,说明CPU的运算速度越快,目前市场上的中高端中央处理器都有2M左右的二级缓存,高端中央处理器有4M左右的二级缓存。
控制部件
控制部件,主要负责对指令译码,并且发出为完成每条指令所要执行的各个操作的控制信号。
其结构有两种:一种是以微存储为核心的微程序控制方式;一种是以逻辑硬布线结构为主的控制方式。
微存储中保持微码,每一个微码对应于一个最基本的微操作,又称微指令;各条指令是由不同序列的微码组成,这种微码序列构成微程序。中央处理器在对指令译码以后,即发出一定时序的控制信号,按给定序列的顺序以微周期为节拍执行由这些微码确定的若干个微操作,即可完成某条指令的执行。
简单指令是由(3~5)个微操作组成,复杂指令则要由几十个微操作甚至几百个微操作组成。
逻辑硬布线控制器则完全是由随机逻辑组成。指令译码后,控制器通过不同的逻辑门的组合,发出不同序列的控制时序信号,直接去执行一条指令中的各个操作。
Processing
Unit,CPU)是一台计算机的运算核心和控制核心。CPU、内部存储器和输入/输出设备是电子计算机三大核心部件。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。CPU由运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。差不多所有的CPU的运作原理可分为四个阶段:提取(Fetch)、解码(Decode)、执行(Execute)和写回(Writeback)。
CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令,放入指令寄存器,并对指令译码,并执行指令。所谓的计算机的可编程性主要是指对CPU的编程。
结构
CPU包括运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件等。
运算逻辑部件
运算逻辑部件,可以执行定点或浮点的算术运算操作、移位操作以及逻辑操作,也可执行地址的运算和转换。
寄存器部件
寄存器部件,包括通用寄存器、专用寄存器和控制寄存器。
通用寄存器又可分定点数和浮点数两类,它们用来保存指令中的寄存器操作数和操作结果。
通用寄存器是中央处理器的重要组成部分,大多数指令都要访问到通用寄存器。通用寄存器的宽度决定计算机内部的数据通路宽度,其端口数目往往可影响内部操作的并行性。
专用寄存器是为了执行一些特殊操作所需用的寄存器。
控制寄存器通常用来指示机器执行的状态,或者保持某些指针,有处理状态寄存器、地址转换目录的基地址寄存器、特权状态寄存器、条件码寄存器、处理异常事故寄存器以及检错寄存器等。
有的时候,中央处理器中还有一些缓存,用来暂时存放一些数据指令,缓存越大,说明CPU的运算速度越快,目前市场上的中高端中央处理器都有2M左右的二级缓存,高端中央处理器有4M左右的二级缓存。
控制部件
控制部件,主要负责对指令译码,并且发出为完成每条指令所要执行的各个操作的控制信号。
其结构有两种:一种是以微存储为核心的微程序控制方式;一种是以逻辑硬布线结构为主的控制方式。
微存储中保持微码,每一个微码对应于一个最基本的微操作,又称微指令;各条指令是由不同序列的微码组成,这种微码序列构成微程序。中央处理器在对指令译码以后,即发出一定时序的控制信号,按给定序列的顺序以微周期为节拍执行由这些微码确定的若干个微操作,即可完成某条指令的执行。
简单指令是由(3~5)个微操作组成,复杂指令则要由几十个微操作甚至几百个微操作组成。
逻辑硬布线控制器则完全是由随机逻辑组成。指令译码后,控制器通过不同的逻辑门的组合,发出不同序列的控制时序信号,直接去执行一条指令中的各个操作。
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中央处理器
是英语“Central
Processing
Unit”的缩写,即CPU,CPU一般由逻辑运算单元、控制单元和存储单元组成。在逻辑运算和控制单元中包括一些寄存器,这些寄存器用于CPU在处理数据过程中数据的暂时保存,
简单的讲是由控制器和运算器二部分组成.
其实我们在买CPU时,并不需要知道它的构造,只要知道它的性能就可以了。
CPU的厂商
1.Intel公司
Intel是生产CPU的老大哥,它占有80%多的市场份额,Intel生产的CPU就成了事实上的x86CPU技术规范和标准。最新的酷睿2成为CPU的首选。
2.AMD公司
目前使用的CPU有好几家公司的产品,除了Intel公司外,最有力的挑战的就是AMD公司,最新的Athlon64x2和闪龙具有很好性价比,尤其采用了3DNOW+技术,使其在3D上有很好的表现。
3.IBM和Cyrix
美国国家半导体公司IBM和Cyrix公司合并后,使其终于拥有了自己的芯片生产线,其成品将会日益完善和完备。现在的MII性能也不错,尤其是它的价格很低。
4.IDT公司
IDT是处理器厂商的后起之秀,但现在还不太成熟。
5.VIA威盛公司
VIA威盛是台湾一家主板芯片组厂商,收购了前述的
Cyrix和IDT的cpu部门,推出了自己的CPU
6.国产龙芯
GodSon
小名狗剩,是国有自主知识产权的通用处理器,目前已经有2代产品,
最新的龙芯2F已经赶上intel中端P4的水平
是英语“Central
Processing
Unit”的缩写,即CPU,CPU一般由逻辑运算单元、控制单元和存储单元组成。在逻辑运算和控制单元中包括一些寄存器,这些寄存器用于CPU在处理数据过程中数据的暂时保存,
简单的讲是由控制器和运算器二部分组成.
其实我们在买CPU时,并不需要知道它的构造,只要知道它的性能就可以了。
CPU的厂商
1.Intel公司
Intel是生产CPU的老大哥,它占有80%多的市场份额,Intel生产的CPU就成了事实上的x86CPU技术规范和标准。最新的酷睿2成为CPU的首选。
2.AMD公司
目前使用的CPU有好几家公司的产品,除了Intel公司外,最有力的挑战的就是AMD公司,最新的Athlon64x2和闪龙具有很好性价比,尤其采用了3DNOW+技术,使其在3D上有很好的表现。
3.IBM和Cyrix
美国国家半导体公司IBM和Cyrix公司合并后,使其终于拥有了自己的芯片生产线,其成品将会日益完善和完备。现在的MII性能也不错,尤其是它的价格很低。
4.IDT公司
IDT是处理器厂商的后起之秀,但现在还不太成熟。
5.VIA威盛公司
VIA威盛是台湾一家主板芯片组厂商,收购了前述的
Cyrix和IDT的cpu部门,推出了自己的CPU
6.国产龙芯
GodSon
小名狗剩,是国有自主知识产权的通用处理器,目前已经有2代产品,
最新的龙芯2F已经赶上intel中端P4的水平
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CPU—(Central
Processing
Unit)中央处理器
1.内部结构:
分为控制单元、逻辑单元、存储单元,相互协调,可以进行分析、判断、运算并控制计算机各种部分协调工作
1运算器:
算术运算:加、减、乘、除
逻辑运算:逻辑加、逻辑乘、非运算
2控制器:
读取各种指令,并对指令进行分析,作出相应的控制
3寄存器:
直接参与运算并存放运算的中间结果
参数
1、位、字节和字长
位—在数字电路和电路技术中采用二进制,代码只有“0”和“1”,其中无论是“0”和是“1”在CPU中都是一“位”
字长—CPU在单位时间内(同一是时间)能一次处理的二进制数的位数,叫字长。
字节—由于常用的英文字符用8位二进制就可以表示,所以通常就8位称为一个字节。
2、CPU外频
——是由主板为CPU提供的基准时钟频率。
例:Pentium
CPU
外频
60/66MHz
PentiumⅡ350
CPU外频
100MHz
3、CPU主频
----是CPU内核(整数和浮点运算器)电路的实际运行频率。
例:Pentium
200的CPU
主频
200MHz
PentiumⅡ350的CPU主频
350MHz
4、CPU倍频
----CPU外频与主频相差的倍数。
计算公式:主频=外频×倍频
例:MⅢ-300的实际运行频率为233MHz(66×3.5)
(300是PR参数值、66是外频、3.5是倍频)
CPU生产厂家主要有INTEL
AMD
VIA
全美达
IBM
等几家著名的生产厂商,其中市场上又以INTEL和AMD的CPU为主流.
INTEL
的CPU
主要面向高端市场的Pentium
4(间称P4)
面向低端市场的是赛扬4
AMD的CPU
主要面向中高端市场的Athion
XP
面向低端市场的是Duron
Processing
Unit)中央处理器
1.内部结构:
分为控制单元、逻辑单元、存储单元,相互协调,可以进行分析、判断、运算并控制计算机各种部分协调工作
1运算器:
算术运算:加、减、乘、除
逻辑运算:逻辑加、逻辑乘、非运算
2控制器:
读取各种指令,并对指令进行分析,作出相应的控制
3寄存器:
直接参与运算并存放运算的中间结果
参数
1、位、字节和字长
位—在数字电路和电路技术中采用二进制,代码只有“0”和“1”,其中无论是“0”和是“1”在CPU中都是一“位”
字长—CPU在单位时间内(同一是时间)能一次处理的二进制数的位数,叫字长。
字节—由于常用的英文字符用8位二进制就可以表示,所以通常就8位称为一个字节。
2、CPU外频
——是由主板为CPU提供的基准时钟频率。
例:Pentium
CPU
外频
60/66MHz
PentiumⅡ350
CPU外频
100MHz
3、CPU主频
----是CPU内核(整数和浮点运算器)电路的实际运行频率。
例:Pentium
200的CPU
主频
200MHz
PentiumⅡ350的CPU主频
350MHz
4、CPU倍频
----CPU外频与主频相差的倍数。
计算公式:主频=外频×倍频
例:MⅢ-300的实际运行频率为233MHz(66×3.5)
(300是PR参数值、66是外频、3.5是倍频)
CPU生产厂家主要有INTEL
AMD
VIA
全美达
IBM
等几家著名的生产厂商,其中市场上又以INTEL和AMD的CPU为主流.
INTEL
的CPU
主要面向高端市场的Pentium
4(间称P4)
面向低端市场的是赛扬4
AMD的CPU
主要面向中高端市场的Athion
XP
面向低端市场的是Duron
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