中央處理器(CPU).ppt

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1、中央處理器(CPU)CPU是“CentralProcessingUnit”的簡(jiǎn)寫(xiě)，又稱(chēng)為「微處理器」或「處理器」，主要負(fù)責(zé)電腦的算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算與程式執(zhí)行?？刂茊卧?ControlUnit，CU)指揮、控制及協(xié)調(diào)電腦內(nèi)部各項(xiàng)工作的執(zhí)行順序負(fù)責(zé)控制資料流向與指令流向的電路，它可以讀取並解譯指令，然後產(chǎn)生訊號(hào)控制算術(shù)邏輯單元、暫存器等CPU內(nèi)部的元件來(lái)完成工作製作方式硬體拉線(xiàn)控制(hardwiredcontrol)有限狀態(tài)機(jī)執(zhí)行速度快指令數(shù)目改變所帶來(lái)的成本微程式控制(microprogrammedcontrol)微指令邏輯電

2、路不需重設(shè)執(zhí)行速度慢算術(shù)邏輯單元(ALU)算術(shù)邏輯單元（Arithmetic/LogicUnit，ALU）是負(fù)責(zé)算術(shù)運(yùn)算與邏輯判斷的電路機(jī)器指令有下列三種類(lèi)型資料傳送類(lèi)型算術(shù)邏輯類(lèi)型控制類(lèi)型機(jī)器循環(huán)週期(machinecycle)CPU執(zhí)行一個(gè)指令的過(guò)程稱(chēng)之為機(jī)器循環(huán)週期依儲(chǔ)存於主記憶體的程式來(lái)執(zhí)行?執(zhí)行順序依照指令在主記憶體的位置CPU的設(shè)計(jì)架構(gòu)(1/2)RISC(ReducedInstructionSetComputing，精簡(jiǎn)指令集)代表為SunSPARC系列、PowerPC系列(也就是麥金塔所使用的CPU)、IBMR

3、S/6000特點(diǎn)提供的指令較為精簡(jiǎn)執(zhí)行時(shí)間短完成的動(dòng)作單純以硬體拉線(xiàn)控制來(lái)製作成本低,速度快伺服器通常以RISC架構(gòu)CPU的設(shè)計(jì)架構(gòu)(2/2)CISC(ComplexInstructionSetComputing，複雜指令集)代表為Intelx86系列、Motorola680x0系列特點(diǎn)提供豐富的指令執(zhí)行時(shí)間較長(zhǎng)完成的動(dòng)作較複雜CPU相關(guān)規(guī)格工作頻率(內(nèi)頻)也就是CPU的時(shí)鐘頻率，簡(jiǎn)單地說(shuō)也就是CPU的工作頻率主頻越高，CPU的速度也就越快了?不能完全用主頻來(lái)概括CPU的性能(CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也不盡相同)外頻系統(tǒng)匯流排的工作

4、頻率倍頻指CPU外頻與主頻相差的倍數(shù)用公式表示就是：主頻=外頻×倍頻記憶體匯流排速度（ＣＡＣＨＥ）CPU與二級(jí)(L2)高速緩存和記憶體之間的工作頻率等同於CPU的外頻匯流排寬度CPU內(nèi)用來(lái)傳送資料的路徑個(gè)數(shù)(8、16、32、64)字組大小CPU一次可以處理的最多資料位元數(shù)目(8位元、16位元、32位元、64位元)增加工作量的方法工作量(Throughput)電腦在指定時(shí)間內(nèi)完成的工作管線(xiàn)(pipelining)超純量處理器(Superscalarprocessor)平行處理(parallelprocessing)CPU的設(shè)計(jì)

5、技術(shù)--管線(xiàn)(Pipeline)CPU的設(shè)計(jì)技術(shù)--超純量處理器擁有多個(gè)相同元件以同時(shí)執(zhí)行多個(gè)指令的處理器超純量處理器配合管線(xiàn)技術(shù)平行處理一部電腦裡面有多個(gè)處理單元，每個(gè)處理單元都像是一個(gè)CPU，可以獨(dú)立執(zhí)行工作