0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

计算机的核心部位,CPU芯片的详细讲解

独爱72H 来源:郭振于 作者:郭振于 2020-03-28 17:20 次阅读

(文章来源:郭振于)

计算机从一屋子电子管到小得可以拿在手中,其实体积上的巨大变化都发生在CPU上,所说的超大规模集成电路也指CPU的集成规模。可以说,整个电脑上的几乎所有设备都是为了配合CPU而存在的,CPU才是电脑真正的核心。

一提到电脑,大家通常会说“我的电脑是酷睿2的"。那么这个“酷睿2"到底是什么呢?下面来讲一 讲电脑的核心一_CPU。上面提到的 “酷睿2”其实就是Intel公 司的CPU的名字。我们通常用CPU的名字来代表电脑名,这样别人很容易就可以从CPU家族中找到这个CPU的定位,从而对电脑的配置有一个大概的定位,这也不难看出CPU对电脑的重要程度。

计算机的核心部位,CPU芯片的详细讲解

CPU (Central Processing Unit,中央处理器)的作用是根据程序命令进行数据计算和控制整个电脑,就像人类的大脑可以根据眼见耳闻的信息来判断并控制手脚的动作一样,CPU也可以根据键盘和鼠标传来的信息来判断、控制和协调电脑上的所有设备。

虽然目前市场上的CPU不单单来自Intel公司AMD公司,但这两家公司的产品占据了市场的绝大部分份额,所以下面的绍会以Intel和AMD为主对CPU进行深入的介绍。

CPU是由很多晶体管组合而成的,这些晶体管的材质是“半导体"。从名字上可以看出,半导体是介于导体和绝缘体之间的一种物质,在满足条件的情况下可以从导体变成绝缘体,也可以从绝缘体变成导体,这就足够让它具有两个状态,即导电的"1"和不导电的"0"。有了0和1状态的晶体管就构成了二进制语言中最基本的单元“位”(Bit) 。那么,如果有8个这样的晶体管并排排列,则可以同时表示8bit,也就是一个"字节”(Byte) ,比如"10101010"。 字节是电脑语言中最常用的单位。那么一个CPU中到底有多少个晶体管呢?最早期的CPU8086有近3万个晶体管,最先进的AMD推土机CPU则有20亿个晶体管。

大家可以想象,20亿个晶体管被集成在几毫米的底盘硅片上需要多高的精密度,即使一粒微小的浮尘都有可能损害CPU,因此CPU必须在绝对无尘的环境下用精密的仪器来制作。晶体管之间的相互连通靠的是金属金、铜、铝,早期的CPU中用的是铝,现在已经用铜代替了,金在导电性和低损耗上是最佳材料,但由于价格昂贵难以实现。

计算机的核心部位,CPU芯片的详细讲解

CPU主要由3个部分组成,即算术逻辑单元(Arithmetic LogicUnit, ALU)、控制单元(Control Unit)、 输入输出单元(Input/Output Unit)组成。为了让CPU正常工作,还有一些重要的组成部分,它们是内部缓存、寄存器、内部总线和外部总线。

算术逻辑单元:算术逻辑单元是执行所有运算和比较的功能模块。控制单元:控制单元是管理CPU所有动作的功能模块。输入/输出单元:输入/输出单元是管理进出CPU数据和命令的功能模块。寄存器:寄存器是与外部RAM相似的CPU内部的存储空间,存储的是ALU正在处理的计数器、数据、命令和地址等内容。
(责任编辑:fqj)

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • cpu
    cpu
    +关注

    关注

    68

    文章

    10802

    浏览量

    210776
  • 计算机
    +关注

    关注

    19

    文章

    7351

    浏览量

    87625
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    精密空调核心部件有哪些?工作原理是什么?

    机房精密空调是专门为计算机房、数据中心等场所设计的空调设备,其核心部件包括压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀等。下面将详细介绍这些核心部件的工作原理。
    的头像 发表于 10-16 18:02 206次阅读
    精密空调<b class='flag-5'>核心部</b>件有哪些?工作原理是什么?

    CPU故障现象有哪些

    CPU作为计算机系统的核心部件,其稳定性和性能直接影响到整个计算机系统的运行。当CPU出现故障时,会表现出多种不同的现象。以下是对
    的头像 发表于 09-10 11:46 1831次阅读

    存储器在微型计算机系统中的作用

    存储器在微型计算机系统中扮演着至关重要的角色,它是计算机存储和处理数据的核心部件。以下将详细介绍存储器在微型计算机系统中的作用,包括其分类、
    的头像 发表于 08-22 14:25 1350次阅读

    微处理器如何控制计算机系统

    微处理器,作为计算机系统的核心部件,承担着控制整个计算机系统运行的重要任务。它不仅是计算机的运算中心,还是控制中心,负责执行程序指令、处理数据以及协调
    的头像 发表于 08-22 14:21 418次阅读

    cpu控制器的主要作用是什么

    CPU控制器,即中央处理器控制器,是计算机系统中的核心部件之一。它负责执行程序指令,控制数据的输入输出,以及协调计算机系统中各个部件的工作。本文将
    的头像 发表于 06-30 10:52 1999次阅读

    计算机控制器的结构和功能

    随着信息技术的迅猛发展,计算机已经深入我们生活的方方面面。而计算机控制器,作为计算机系统的核心部件之一,承担着协调各部件工作、指挥整个计算机
    的头像 发表于 06-17 15:47 1308次阅读

    工业控制计算机的发展趋势有哪些

    工业控制计算机是工业自动化系统中的核心设备,其发展趋势对于整个工业自动化领域的发展具有重要意义。本文将从以下几个方面对工业控制计算机的发展趋势进行详细分析: 硬件性能的提升 随着科技的
    的头像 发表于 06-16 11:41 924次阅读

    工业控制计算机的体系结构是什么

    。 硬件结构 工业控制计算机的硬件结构主要包括以下几个部分: 1.1 中央处理单元(CPUCPU是工业控制计算机核心部件,负责执行程序
    的头像 发表于 06-16 11:38 854次阅读

    工业计算机与普通计算机的区别

    在信息化和自动化日益发展的今天,计算机已经成为了我们日常生活和工作中不可或缺的工具。然而,在计算机领域中,工业计算机和普通计算机虽然都具备基本的计算
    的头像 发表于 06-06 16:45 1077次阅读

    什么是工业控制计算机?它有哪些特点?

    在工业自动化与智能化不断发展的今天,工业控制计算机(Industrial Personal Computer,简称IPC)作为工业自动化系统的核心部件,发挥着至关重要的作用。本文将对工业控制计算机的定义、特点进行
    的头像 发表于 06-06 16:34 1209次阅读

    本源超导量子计算机自主制造链11类产品系列之三:超导量子计算芯片

    使用。超导量子计算芯片量子芯片是量子计算机核心部件。国产首个量子芯片生产线投入使用一年来,已生
    的头像 发表于 05-21 08:22 458次阅读
    本源超导量子<b class='flag-5'>计算机</b>自主制造链11类产品系列之三:超导量子<b class='flag-5'>计算</b><b class='flag-5'>芯片</b>

    量子计算机——高密度微波互连模组

    让量子计算机走出实验室造中国自主可控量子计算机量子芯片作为量子计算机核心部件,扮演着类似于传统计算机
    的头像 发表于 03-15 08:21 633次阅读
    量子<b class='flag-5'>计算机</b>——高密度微波互连模组

    计算机系统由什么两部分组成 计算机系统的层次结构

    计算机系统是由硬件和软件两部分组成的。 硬件部分包括计算机的实体组件,如中央处理器(CPU)、内存、存储设备、输入输出设备、显示器等。CPU计算机
    的头像 发表于 02-01 14:13 3372次阅读

    微机原理和计算机组成原理的区别

    微机原理和计算机组成原理是计算机科学中两个重要的主题,它们虽然有一定的关联,但也存在一些区别。本文将详细阐述微机原理和计算机组成原理的区别,并从不同的角度对它们进行分析比较。 首先,我
    的头像 发表于 01-14 14:56 3045次阅读

    CPU超频和倍频技术介绍

    CPU(中央处理单元)也称为微处理器(Microprocessor)或处理器(Processor),它是计算机核心部件,CPU 性能的高低直接反映了
    的头像 发表于 11-29 09:29 1493次阅读