《计算机CPU》PPT课件
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CPU的发展历史
中央处理器的发展历史
CPU是Central Processing Unit(中央微处理器)的缩写,它是计算机中最重要的一个部分,由运算器和控制器组成。如果把计算机比作人,那么CPU就是人的大脑。CPU的发展非常迅速,个人电脑从8088(XT)发展到现在的Pentium 4时代,只经过了不到二十年的时间。
从生产技术来说,最初的8088集成了29000个晶体管,而PentiumⅢ的集成度超过了2810万个晶体管;CPU的运行速度,以MIPS(百万个指令每秒)为单位,8088是0.75MIPS,到高能奔腾时已超过了1000MIPS。不管什么样的CPU,其内部结构归纳起来都可以分为控制单元、逻辑单元和存储单元三大部分,这三个部分相互协调,对命令和数据进行分析、判断、运算并控制计算机各部分协调工作。
CPU从最初发展至今已经有二十多年的历史了,这期间,按照其处理信息的字长,CPU可以分为:4位微处理器、8位微处理器、16位微处理器、32位微处理器以及正在酝酿构建的64位微处理器,可以说个人电脑的发展是随着CPU的发展而前进的。
Intel 4004
1971年,英特尔公司推出了世界上第一款微处理器4004,这是第一个可用于微型计算机的四位微处理器,它包含2300个晶体管。随后英特尔又推出了8008,由于运算性能很差,其市场反应十分不理想。1974年,8008发展成8080,成为第二代微处理器。8080作为代替电子逻辑电路的器件被用于各种应用电路和设备中,如果没有微处理器,这些应用就无法实现。
由于微处理器可用来完成很多以前需要用较大设备完成的计算任务,价格又便宜,于是各半导体公司开始竞相生产微处理器芯片。Zilog公司生产了8080的增强型Z80,摩托罗拉公司生产了6800,英特尔公司于1976年又生产了增强型8085,但这些芯片基本没有改变8080的基本特点,都属于第二代微处理器。它们均采用NMOS工艺,集成度约9000只晶体管,平均指令执行时间为1μS~2μS,采用汇编语言、BASIC、Fortran编程,使用单用户操作系统。
计算机CPU介绍
从计算机组成的观点来看,计算机最主要的核心部件是CPU,中央处理单元,以不同的CPU类型划分计算机类型是否可行呢?生产CPU的厂商非常多,不同CPU厂商之间的产品逐步分化为两大阵容:CISC(复杂指令系统)系列RISC(简单指令系统)系列。
在CISC系列产品中,主要包括Intel、AMD(超威)、VIA(威盛)生产的X86系列CPU产品,它们在硬件上虽然不完全兼容,但是在操作系统一级上是相互兼容的。也就是说,他们都可以运行Microsoft的DDS或Windows操作系统。我们通常所说的微机,大部分是指这类微机。生产RISC系列的CPU厂商有IBM、Motorola(摩托罗拉)、Sun(太阳)HP(惠普)等。他们之间的CPU产品在硬件上互不兼容,在软件上也无法统一。因此,它们生产的计算机有些称为“微机”,如采用PPC芯片的苹果公司自己开发的Mac OS X;也有些称为“工作站”,如Sun公司采用UltrasARC III芯片生产的计算机,它们采用Sun公司设计的Solaris操作系统。
无论是采用CISC芯片,还是采用RISC芯片,都可以采用单个CPU芯片组成微机系统,或采用多个CPU芯片组成大型服务器计算机系统,甚至采用成千上万个CPU芯片组成超级计算机系统。因此很难从计算机组成的观点对计算机进行划分。
生产CPU的厂商非常多,不同CPU厂商之间的产品逐步分化为两大阵容:CISC(复杂指令系统)系列RISC(简单指令系统)系列。
计算机组成原理论文
CPU运行原理
学生姓名:***
学生学号:************
班级院系:计算机学院软件工程 计093-2
指导老师:***
中央处理器(英语:Central Processing Unit,CPU),是电子计算机的主要设备之一。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。所谓计算机的可编程性主要是指对CPU的编程。CPU、内部存储器和输入/输出设备是现代电脑的三大核心部件。由集成电路制造的CPU,20世纪70年代以前,本来是由多个独立单元构成,后来发展出微处理器CPU复杂的电路可以做成单一微小功能强大的单元。
“中央处理器”这个名称,笼统地说,是对一系列可以执行复杂的计算机程序的逻辑机器的描述。这个空泛的定义很容易地将在“CPU”这个名称被普遍使用,之前的早期计算机也包括在内。无论如何,至少从20世纪60年代早期开始(Weik 1961),这个名称及其缩写已开始在电子计算机产业中得到广泛应用。尽管与早期相比,“中央处理器”在物理形态、设计制造和具体任务的执行上有了戏剧性的发展,但是其基本的操作原理一直没有改变。
早期的中央处理器通常是为大型及特定应用的计算机而定制。但是,这种昂贵的为特定应用定制CPU的方法很大程度上已经让位于开发便宜、标准化、适用于一个或多个目的的处理器类。这个标准化趋势始于由单个晶体管组成的大型机和微机年代,随着集成电路的出现而加速。IC使得更为复杂的CPU可以在很小的空间中设计和制造(在微米的量级)。CPU的标准化和小型化都使得这一类数字设备(港译-电子零件)在现代生活中的出现频率远远超过有限应用专用的计算机。现代微处理器出现在包括从汽车到手机到儿童玩具在内的各种物品中。
CPU的主要运作原理,不论其外观,都是执行储存于被称为程序里的一系列指令。在此讨论的是遵循普遍的冯·诺伊曼结构(von Neumann architecture)设计的装置。程序以一系列数字储存在计算机存储器中。差不多所有的冯·诺伊曼CPU的运作原理可分为四个阶段:提取、解码、执行和写回。
计算机的CPU介绍
⼀.CPU的概念:
CPU⼜称中央处理器(CPU,Central Processing Unit)是⼀块超⼤规模的集成电路,是⼀台计算机的运算核⼼(Core)和控制核⼼( Control
Unit)。计算机系统的运算和控制核⼼,是信息处理、程序运⾏的最终执⾏单元。
⼆.CPU的分类:
CPU可以分为:四位微处理器、⼋位微处理器、⼗六位微处理器、三⼗⼆位微处理器已以及六⼗四位微处理器,等等。 ⽬前我们常⽤的处理器⼜两
⼤⼚商intel和AMD。CPU需要通过某个接⼝与主板连接的才能进⾏⼯作。CPU经过这么多年的发展,采⽤的接⼝⽅式有引脚式、卡式、触点式、针脚
式等。⽽CPU的接⼝都是针脚式接⼝,对应到主板上就有相应的插槽类型。CPU接⼝类型不同,在插孔数、体积、形状都有变化,所以不能互相接
插。接⼝有LGA和PGA。LGA是点触式新型接⼝intel现在的CPU⼤部分采⽤此接⼝。
PGA是针式接⼝AMD的CPU使⽤接⼝。
三.CPU的好坏如何判别:
可以简单看三个参数:核数、主频、缓存。(都是数字越⼤越好)