什麼是cpu,什麼是CPU

時間 2022-03-22 16:30:06

1樓:木偶之姊姊

cpu從儲存器或高速緩衝儲存器中取出指令,放入指令暫存器,並對指令譯碼。它把指令分解成一系列的微操作,然後發出各種控制命令,執行微操作系列,從而完成一條指令的執行。指令是計算機規定執行操作的型別和運算元的基本命令。

指令是由一個位元組或者多個位元組組成,其中包括操作碼欄位、一個或多個有關運算元地址的欄位以及一些表徵機器狀態的狀態字以及特徵碼。有的指令中也直接包含運算元本身。

提取第一階段,提取,從儲存器或高速緩衝儲存器中檢索指令(為數值或一系列數值)。由程式計數器(program counter)指定儲存器的位置,程式計數器儲存供識別目前程式位置的數值。換言之,程式計數器記錄了cpu在目前程式裡的蹤跡。

提取指令之後,程式計數器根據指令長度增加儲存器單元。指令的提取必須常常從相對較慢的儲存器尋找,因此導致cpu等候指令的送入。這個問題主要被論及在現代處理器的快取和管線化架構。

解碼cpu根據儲存器提取到的指令來決定其執行行為。在解碼階段,指令被拆解為有意義的片斷。根據cpu的指令集架構(isa)定義將數值解譯為指令。

一部分的指令數值為運算碼(opcode),其指示要進行哪些運算。其它的數值通常供給指令必要的資訊,諸如一個加法(addition)運算的運算目標。這樣的運算目標也許提供一個常數值(即立即值),或是一個空間的定址值:

暫存器或儲存器位址,以定址模式決定。在舊的設計中,cpu裡的指令解碼部分是無法改變的硬體裝置。不過在眾多抽象且複雜的cpu和指令集架構中,一個微程式時常用來幫助轉換指令為各種形

態的訊號。這些微程式在已成品的cpu中往往可以重寫,方便變更解碼指令。

執行在提取和解碼階段之後,接著進入執行階段。該階段中,連線到各種能夠進行所需運算的cpu部件。例如,要求一個加法運算,算數邏輯單元(alu,arithmetic logic unit)將會連線到一組輸入和一組輸出。

輸入提供了要相加的數值,而輸出將含有總和的結果。alu內含電路系統,易於輸出端完成簡單的普通運算和邏輯運算(比如加法和位元運算)。如果加法運算產生一個對該cpu處理而言過大的結果,在標誌暫存器裡,運算溢位(arithmetic overflow)標誌可能會被設定。

寫回最終階段,寫回,以一定格式將執行階段的結果簡單的寫回。運算結果經常被寫進cpu內部的暫存器,以供隨後指令快速存取。在其它案例中,運算結果可能寫進速度較慢,但容量較大且較便宜的主記憶體中。

某些型別的指令會操作程式計數器,而不直接產生結果。這些一般稱作「跳轉」(jumps),並在程式中帶來迴圈行為、條件性執行(透過條件跳轉)和函式。許多指令也會改變標誌暫存器的狀態位元。

這些標誌可用來影響程式行為,緣由於它們時常顯出各種運算結果。例如,以一個「比較」指令判斷兩個值的大小,根據比較結果在標誌暫存器上設定一個數值。這個標誌可藉由隨後的跳轉指令來決定程式動向。

在執行指令並寫回結果之後,程式計數器的值會遞增,反覆整個過程,下一個指令週期正常的提取下一個順序指令。如果完成的是跳轉指令,程式計數器將會修改成跳轉到的指令位址,且程式繼續正常執行。許多複雜的cpu可以一次提取多個指令、解碼,並且同時執行。

這個部分一般涉及「經典risc管線」,那些實際上是在眾多使用簡單cpu的電子裝置中快速普及(常稱為微控制(microcontrollers))。

基本結構

cpu包括運算邏輯部件、暫存器部件和控制部件等。

運算邏輯部件

運算邏輯部件,可以執行定點或浮點的算術運算操作、移位操作以及邏輯操作,也可執行地址的運算和轉換。

暫存器部件

暫存器部件,包括通用暫存器、專用暫存器和控制暫存器。通用暫存器又可分定點數和浮點數兩類,它們用來儲存指令中的暫存器運算元和操作結果。通用暫存器是**處理器的重要組成部分,大多數指令都要訪問到通用暫存器。

通用暫存器的寬度決定計算機內部的資料通路寬度,其埠數目往往可影響內部操作的並行性。專用暫存器是為了執行一些特殊操作所需用的暫存器。控制暫存器通常用來指示機器執行的狀態,或者保持某些指標,有處理狀態暫存器、地址轉換目錄的基地址暫存器、特權狀態暫存器、條件碼暫存器、處理異常事故暫存器以及檢錯暫存器等。

有的時候,**處理器中還有一些快取,用來暫時存放一些資料指令,快取越大,說明cpu的運算速度越快,目前市場上的中高階**處理器都有2m左右的二級快取,高階**處理器有4m左右的二級快取。

2樓:鯨娛文化

cpu是一塊超大規模的積體電路,是一臺計算機的運算核心(core)和控制核心( control unit)。

3樓:雲騎士科普

cpu是什麼?cpu是一個縮寫,全稱是central processing unit,**處理器,是電腦之中負責處理資料和計算的元件。你做的每一個操作都需要經過它的運算才能展示給你結果。

4樓:匿名使用者

cpu是**處理單元,計算機處理資料的核心部件,由暫存器,運算器,控制器和匯流排組成。

什麼是cpu

5樓:聆雨

cpu是英文central processing unit的縮寫,一般是指**處理器,它是一塊超大規模的積體電路,是一臺計算機的運算核心和控制核心。它的功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟體中的資料。

cpu由運算器、控制器和暫存器及實現它們之間聯絡的資料、控制及狀態的匯流排構成。cpu的能力高低直接影響了整個電腦的執行速度。

6樓:涼風半夏

cpu是**處理器(central processing unit)的縮寫。**處理器是一塊超大規模的積體電路,是一臺計算機的運算核心和控制核心。它的功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟體中的資料。

**處理器主要包括運算器和高速緩衝儲存器及實現它們之間聯絡的資料、控制及狀態的匯流排。它與內部儲存器和輸入/輸出裝置合稱為電子計算機三大核心部件。

cpu依靠指令來自計算和控制系統,每款cpu在設計時就規定了一系列與其硬體電路相配合的指令系統。指令的強弱也是cpu的重要指標,指令集是提高微處理器效率的最有效工具之一。

擴充套件資料

1、cpu從儲存器或高速緩衝儲存器中取出指令,放入指令暫存器,並對指令譯碼。它把指令分解成一系列的微操作,然後發出各種控制命令,執行微操作系列,從而完成一條指令的執行。

2、計算機的效能在很大程度上由cpu的效能決定,而cpu的效能主要體現在其執行程式的速度上。影響執行速度的效能指標包括cpu的工作頻率、cache容量、指令系統和邏輯結構等引數。

參考資料

7樓:阿天美食達人

**處理器(cpu,central processing unit)是一塊超大規模的積體電路,是一臺計算機的運算核心(core)和控制核心( control unit)。它的功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟體中的資料。

**處理器主要包括運算器(算術邏輯運算單元,alu,arithmetic logic unit)和高速緩衝儲存器(cache)及實現它們之間聯絡的資料(data)、控制及狀態的匯流排(bus)。它與內部儲存器(memory)和輸入/輸出(i/o)裝置合稱為電子計算機三大核心部件。

cpu從儲存器或高速緩衝儲存器中取出指令,放入指令暫存器,並對指令譯碼。它把指令分解成一系列的微操作,然後發出各種控制命令,執行微操作系列,從而完成一條指令的執行。

指令是計算機規定執行操作的型別和運算元的基本命令。指令是由一個位元組或者多個位元組組成,其中包括操作碼欄位、一個或多個有關運算元地址的欄位以及一些表徵機器狀態的狀態字以及特徵碼。有的指令中也直接包含運算元本身。

8樓:寂寞啊寂寞

cpu是**處理器的縮寫

**處理器(cpu,central processing unit)是一塊超大規模的積體電路,是一臺計算機的運算核心(core)和控制核心( control unit)。

它的功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟體中的資料。

**處理器主要包括運算器(算術邏輯運算單元,alu,arithmetic logic unit)和高速緩衝儲存器(cache)及實現它們之間聯絡的資料(data)、控制及狀態的匯流排(bus)。

它與內部儲存器(memory)和輸入/輸出(i/o)裝置合稱為電子計算機三大核心部件。

cpu包括運算邏輯部件、暫存器部件和控制部件等。

9樓:大頭娛樂咖

cpu,全稱 central processing unit,**計算單元,取首字母縮寫為cpu,核心技術是利用矽的半導體特性,製作出極其微小密集的大規模積體電路,從而實現計算,最簡單的理解方式就是,計算器。

你輸入1+1的時候他會幫你算出2,電腦也是這樣的過程,你滑鼠進行操作,他反饋出你想要的結果,內部過程非常複雜,但歸根結底都是cpu來計算的。

10樓:是

cpu是**處理器的縮寫。它是一塊超大規模的積體電路,是一臺計算機的運算核心(core)和控制核心( control unit)。它的功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟體中的資料。

**處理器主要包括運算器(算術邏輯運算單元,alu,arithmetic logic unit)和高速緩衝儲存器(cache)及實現它們之間聯絡的資料(data)、控制及狀態的匯流排(bus)。它與內部儲存器(memory)和輸入/輸出(i/o)裝置合稱為電子計算機三大核心部件。

擴充套件資料

cpu物理結構:

cpu包括運算邏輯部件、暫存器部件和控制部件等。

1、邏輯部件

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

2、暫存器

暫存器部件,包括暫存器、專用暫存器和控制暫存器。 通用暫存器又可分定點數和浮點數兩類,它們用來儲存指令執行過程中臨時存放的暫存器運算元和中間(或最終)的操作結果。 通用暫存器是**處理器的重要部件之一。

3、控制部件

英文control unit;控制部件,主要是負責對指令譯碼,並且發出為完成每條指令所要執行的各個操作的控制訊號。

其結構有兩種:一種是以微儲存為核心的微程式控制方式;一種是以邏輯硬佈線結構為主的控制方式。

微儲存中保持微碼,每一個微碼對應於一個最基本的微操作,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式。

**處理器在對指令譯碼以後,即發出一定時序的控制訊號,按給定序列的順序以微週期為節拍執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行。

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

著名廠商:

1、intel公司

intel是生產cpu的老大哥,它佔有大約80%的市場份額,intel生產的cpu就成了事實上的x86cpu技術規範和標準。最新的酷睿2成為cpu的首選。

2、amd公司

除了intel公司外,最有力的挑戰的就是amd公司。amd公司專門為計算機、通訊和消費電子行業設計和製造各種創新的微處理器(cpu、gpu、apu、主機板晶片組、電視卡晶片等)、快閃記憶體和低功率處理器解決方案。

3、cyrix

曾經風靡一時的世界第三大cpu生產廠家,現在被via與amd分別收購生產線與技術。

4、全美達·nexgen·idt公司

曾經的輝煌,因amd與intel大廠之間的競爭而漸漸退出市場。

5、ibm公司

國際商業機器公司ibm,擁有了自己的晶片生產線,主要生產伺服器用power處理器。

6、國產龍芯

godson 小名狗剩,是國有自主智慧財產權的通用處理器,目前已經有2代產品。

最新的龍芯2f已經趕上intel中端p4的水平。

7、via中國威盛

via威盛是臺灣一家主機板晶片組廠商,收購了前述的 cyrix和idt的cpu部門,推出了自己的cpu,效能可以與intel的經濟型cpu相比,功耗只有1w,在intel與amd的雙重壓迫下艱難生存。

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