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      計(jì)算機(jī)cpu是什么

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      計(jì)算機(jī)cpu是什么

        CPU作為電腦的核心組成部份,它的好壞直接影響到電腦的性能。下面是學(xué)習(xí)啦小編帶來的關(guān)于計(jì)算機(jī)cpu是什么的內(nèi)容,歡迎閱讀!

        計(jì)算機(jī)cpu是什么:

        cpu又稱處理器 CPU包括運(yùn)算邏輯部件、寄存器部件和控制部件。CPU從存儲(chǔ)器或高速緩沖存儲(chǔ)器中取出指令,放入指令寄存器,并對(duì)指令譯碼。它把指令分解成一系列的微操作,然后發(fā)出各種控制命令,執(zhí)行微操作系列,從而完成一條指令的執(zhí)行。 指令是計(jì)算機(jī)規(guī)定執(zhí)行操作的類型和操作數(shù)的基本命令。指令是由一個(gè)字節(jié)或者多個(gè)字節(jié)組成,其中包括操作碼字段、一個(gè)或多個(gè)有關(guān)操作數(shù)地址的字段以及一些表征機(jī)器狀態(tài)的狀態(tài)字和特征碼。有的指令中也直接包含操作數(shù)本身。 運(yùn)算邏輯部件 運(yùn)算邏輯部件,可以執(zhí)行定點(diǎn)或浮點(diǎn)的算術(shù)運(yùn)算操作、移位操作以及邏輯操作,也可執(zhí)行地址的運(yùn)算和轉(zhuǎn)換。

        寄存器部件 寄存器部件,包括通用寄存器、專用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(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)兩類,它們用來保存指令中的寄存器操作數(shù)和操作結(jié)果。 通用寄存器是中央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(jì)算機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)通路寬度,其端口數(shù)目往往可影響內(nèi)部操作的并行性。 專用寄存器是為了執(zhí)行一些特殊操作所需用的寄存器。 控制寄存器通常用來指示機(jī)器執(zhí)行的狀態(tài),或者保持某些指針,有處理狀態(tài)寄存器、地址轉(zhuǎn)換目錄的基地址寄存器、特權(quán)狀態(tài)寄存器、條件碼寄存器、處理異常事故寄存器以及檢錯(cuò)寄存器等。

        有的時(shí)候,中央處理器中還有一些緩存,用來暫時(shí)存放一些數(shù)據(jù)指令,緩存越大,說明CPU的運(yùn)算速度越快,目前市場上的中高端中央處理器都有2M左右的二級(jí)緩存。 控制部件 控制部件,主要負(fù)責(zé)對(duì)指令譯碼,并且發(fā)出為完成每條指令所要執(zhí)行的各個(gè)操作的控制信號(hào)。 其結(jié)構(gòu)有兩種:一種是以微存儲(chǔ)為核心的微程序控制方式;一種是以邏輯硬布線結(jié)構(gòu)為主的控制方式。 微存儲(chǔ)中保持微碼,每一個(gè)微碼對(duì)應(yīng)于一個(gè)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(gòu)成微程序。中央處理器在對(duì)指令譯碼以后,即發(fā)出一定時(shí)序的控制信號(hào),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(gè)微操作,即可完成某條指令的執(zhí)行。 簡單指令是由(3~5)個(gè)微操作組成,復(fù)雜指令則要由幾十個(gè)微操作甚至幾百個(gè)微操作組成。

        邏輯硬布線控制器則完全是由隨機(jī)邏輯組成。指令譯碼后,控制器通過不同的邏輯門的組合,發(fā)出不同序列的控制時(shí)序信號(hào),直接去執(zhí)行一條指令中的各個(gè)操作。 其 他 應(yīng)用大型、小型和微型計(jì)算機(jī)的中央處理器的規(guī)模和實(shí)現(xiàn)方式很不相同,工作速度也變化較大。中央處理器可以由幾塊電路塊甚至由整個(gè)機(jī)架組成。如果中央處理器的電路集成在一片或少數(shù)幾片大規(guī)模集成電路芯片上,則稱為微處理器(見微型機(jī))。 現(xiàn)在的某些處理器中又加入了顯示單元處理器,可以兼容顯卡的功能。

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        計(jì)算機(jī)的性能在很大程度上由CPU的性能決定,而CPU的性能主要體現(xiàn)在其運(yùn)行程序的速度上。影響運(yùn)行速度的性能指標(biāo)包括CPU的工作頻率、Cache容量、指令系統(tǒng)和邏輯結(jié)構(gòu)等參數(shù)。

        主頻主頻也叫時(shí)鐘頻率,單位是兆赫(MHz)或千兆赫(GHz),用來表示CPU的運(yùn)算、處理數(shù)據(jù)的速度。通常,主頻越高,CPU處理數(shù)據(jù)的速度就越快。CPU的主頻=外頻×倍頻系數(shù)。主頻和實(shí)際的運(yùn)算速度存在一定的關(guān)系,但并不是一個(gè)簡單的線性關(guān)系?!∷?,CPU的主頻與CPU實(shí)際的運(yùn)算能力是沒有直接關(guān)系的,主頻表示在CPU內(nèi)數(shù)字脈沖信號(hào)震蕩的速度。在Intel的處理器產(chǎn)品中,也可以看到這樣的例子:1 GHz Itanium芯片能夠表現(xiàn)得差不多跟2.66 GHz至強(qiáng)(Xeon)/Opteron一樣快,或是1.5 GHz Itanium 2大約跟4 GHz Xeon/Opteron一樣快。CPU的運(yùn)算速度還要看CPU的流水線、總線等各方面的性能指標(biāo)。

        外頻外頻是CPU的基準(zhǔn)頻率,單位是MHz。CPU的外頻決定著整塊主板的運(yùn)行速度。通俗地說,在臺(tái)式機(jī)中,所說的超頻,都是超CPU的外頻(當(dāng)然一般情況下,CPU的倍頻都是被鎖住的)相信這點(diǎn)是很好理解的。但對(duì)于服務(wù)器CPU來講,超頻是絕對(duì)不允許的。前面說到CPU決定著主板的運(yùn)行速度,兩者是同步運(yùn)行的,如果把服務(wù)器CPU超頻了,改變了外頻,會(huì)產(chǎn)生異步運(yùn)行,(臺(tái)式機(jī)很多主板都支持異步運(yùn)行)這樣會(huì)造成整個(gè)服務(wù)器系統(tǒng)的不穩(wěn)定。

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