*處理器

編輯

ＣＰＵ即*處理器。

*處理器（CPU，Central Processing Unit）是一塊超大規(guī)模的集成電路，是一臺計算機的運算核心和控制核心。主要包括運算器（ALU，Arithmetic and Logic Unit）和控制器（CU，Control Unit）兩大部件。此外，還包括若干個寄存器和高速緩沖存儲器及實現(xiàn)它們之間的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)的總線。它與內部存儲器和輸入/輸出設備合稱為電子計算機三大核心部件。

中文名

*處理器

外文名

Central Processing Unit

簡    稱

CPU

發(fā)行時間

1971年

廠    商

IBM In AMD VIA 龍芯 全美達

名稱： 上海昆銳自動化設備有限公司

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目錄

1物理結構

? 邏輯部件

? 寄存器

? 控制部件

2主要功能

? 處理指令

? 執(zhí)行操作

? 控制時間

? 處理數(shù)據(jù)

3工作過程

? 提取

? 解碼

? 執(zhí)行

? 寫回

4發(fā)展歷史

? 第1階段

? 第2階段

? 第3階段

? 第4階段

? 第5階段

? 第6階段

5性能參數(shù)

? 主頻

? 外頻

? 總線頻率

? 倍頻系數(shù)

? 緩存

6制造工藝

7指令集

? CISC

? RISC

? IA-64

8處理技術

? 多線程

? 多核心

? SMP

? NUMA技術

? 亂序執(zhí)行

? 分枝技術

? 控制器

9產(chǎn)品選購

? 核數(shù)選擇

? 防假指南

1物理結構編輯

CPU包括運算邏輯部件、寄存器部件和控制部件等。

邏輯部件

英文Logic components；運算邏輯部件，可以執(zhí)行定點或浮點算術運算操作、移位操作以及邏輯操作，也可執(zhí)行地址運算和轉換。

寄存器

寄存器部件，包括通用寄存器、寄存器和控制寄存器。

32位CPU的寄存器

通用寄存器又可分定點數(shù)和浮點數(shù)兩類，它們用來保存指令執(zhí)行過程中臨時存放的寄存器操作數(shù)和中間（或zui終）的操作結果。

通用寄存器是*處理器的重要組成部分，大多數(shù)指令都要訪問到通用寄存器。通用寄存器的寬度決定計算機內部的數(shù)據(jù)通路寬度，其端口數(shù)目往往可影響內部操作的并行性。

寄存器是為了執(zhí)行一些特殊操作所需用的寄存器。

控制寄存器（CR0～CR3）用于控制和確定處理器的操作模式以及當前執(zhí)行任務的特性。CR0中含有控制處理器操作模式和狀態(tài)的系統(tǒng)控制標志；CR1保留不用；CR2含有導致頁錯誤的線性地址；CR3中含有頁目錄表物理內存基地址，因此該寄存器也被稱為頁目錄基地址寄存器PDBR（Page-Directory Base address Register）。

控制部件

英文Control unit；控制部件，主要是負責對指令譯碼，并且發(fā)出為完成每條指令所要執(zhí)行的各個操作的控制信號。

其結構有兩種：一種是以微存儲為核心的微程序控制方式；一種是以邏輯硬布線結構為主的控制方式。

微存儲中保持微碼，每一個微碼對應于一個zui基本的微操作，又稱微指令；各條指令是由不同序列的微碼組成，這種微碼序列構成微程序。*處理器在對指令譯碼以后，即發(fā)出一定時序的控制信號，按給定序列的順序以微周期為節(jié)拍執(zhí)行由這些微碼確定的若干個微操作，即可完成某條指令的執(zhí)行。

簡單指令是由（3～5）個微操作組成，復雜指令則要由幾十個微操作甚至幾百個微操作組成。

2主要功能編輯

處理指令

英特爾和AMD主流CPU和CPU插槽

英文Processing instructions；這是指控制程序中指令的執(zhí)行順序。程序中的各指令之間是有嚴格順序的，必須嚴格按程序規(guī)定的順序執(zhí)行，才能保證計算機系統(tǒng)工作的正確性。

執(zhí)行操作

英文Perform an action；一條指令的功能往往是由計算機中的部件執(zhí)行一序列的操作來實現(xiàn)的。CPU要根據(jù)指令的功能，產(chǎn)生相應的操作控制信號，發(fā)給相應的部件，從而控制這些部件按指令的要求進行動作。

控制時間

英文Control time；時間控制就是對各種操作實施時間上的定時。在一條指令的執(zhí)行過程中，在什么時間做什么操作均應受到嚴格的控制。只有這樣，計算機才能有條不紊地工作。

處理數(shù)據(jù)

即對數(shù)據(jù)進行算術運算和邏輯運算，或進行其他的信息處理。

其功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數(shù)據(jù)， 并執(zhí)行指令。在微型計算機中又稱微處理器，計算機的所有操作都受CPU控制，CPU的性能指標直接決定了微機系統(tǒng)的性能指標。CPU具有以下4個方面的基本功能：數(shù)據(jù)通信，資源共享，分布式處理，提供系統(tǒng)可靠性。運作原理可基本分為四個階段：提取（Fetch）、解碼（Decode）、執(zhí)行（Execute）和寫回（Writeback）。