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每天都在用,可你知道CPU究竟是怎么制造的吗?

admin2022-05-09125新2网址

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  中央处理器,简称CPU,是现在电子计算机的核心元件,也是信息时代最主要的器件之一。

  从小的方面说,我们每天使用手机软件,以及在电脑上写方案、敲代码、制作PPT等所有计算机软件的计算,都需要CPU的计算;

  从大的方面讲,航天飞船的制造需要CPU进行前期建模工作;发射时间、轨道、天气预测、燃料都需要CPU的模拟计算;发射后的实时追踪、内部调度及处理应急问题也都需要CPU精准的计算。

  如天问号、祝融号、月兔号探测器,从着陆、巡视再到传回原始数据几乎都需要CPU运行机器进行自主操作。

  可以说,21世纪,CPU在生活、工作及科学等方方面面都发挥了重要作用。

  CPU

  (veer图库)

  CPU的功能主要是处理计算机软件的数据,将人类的命令转化为机器语言,并对其他计算机中的设备,如内存、显卡、主板等提出命令。在整台计算系统中,它扮演“老板”的角色。

  更形象地说,CPU就是人类的大脑,一切信息都需要它的参与或思考。

  Part.1

  组成CPU的三大部门

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  CPU由三部分组成:运算器、控制器与寄存器。

  运算器主要是负责执行任务,可以理解为“打工人”,它的任务是负责直接计算相关数据;

  控制器类似于“领导”,任务就是针对不同的需要,给“员工”下达不同的命令;

  寄存器则可以理解为控制器和运算器之间联络的小组,也可以理解成“秘书”,它的主要工作是协调控制器和运算器。

  寄存器这个“部门”的事情非常繁琐,控制器会让它给运算器下达命令,运算器运算的数据太多,也会让寄存器暂时先寄存一部分。所以,当数据过多时候,寄存器忙不过来就只能暂时招收一些“临时工”——高速缓存。

  在寄存器完成不了工作时候,就调用高速缓存来存储数据。当然临时工也会有等级:一级缓存、二级缓存和三级缓存。如果三缓也耗尽,那就交给CPU外的内存来缓存。

  但是,如果内存也不够了怎么办呢?这时候,你的电脑就开始卡顿了,建议换一台电脑(狗头)。

  CPU原理图

  (图片来源:作者自制)

  在这个庞大的部门中,当然要制定相关的行为规范,让控制器能按照规则来下达命令。这一行为规范就是指令集。

  不同设备的指令集可能会不一样。例如,我们的计算机用的就是复杂指令集x86,而手机处理器的指令集就是精简指令集ARM。这两种指令集最大的区别,就在于设计者考虑问题的方式。

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网友评论

1条评论
  • 2022-05-09 00:13:15

    看慢综艺节目也能够吃到狗粮,是所有观众没有想到的吧,节目一最先,何炅和黄磊就开启了撒狗粮模式,两人的相处像极了偶像剧的桥段。怎么样怎么样