CPU的中文名称是中央处理器,又可称中央处理单元、微处理器;它是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,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。CPU主要包括两个部分,即控制器、运算器,其中还包括高速缓冲存储器及实现它们之间联系的数据、控制的总线。
本教程操作环境:windows7系统、Dell G3电脑。
CPU的中文名称是中央处理器(Central Processing Unit),又可称中央处理单元、微处理器;一般由逻辑运算单元、控制单元和存储单元组成。
CPU作为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。CPU自产生以来,在逻辑结构、运行效率以及功能外延上取得了巨大发展。
中央处理器(CPU),是电子计算机的主要设备之一,电脑中的核心配件。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。CPU是计算机中负责读取指令,对指令译码并执行指令的核心部件。中央处理器主要包括两个部分,即控制器、运算器,其中还包括高速缓冲存储器及实现它们之间联系的数据、控制的总线。电子计算机三大核心部件就是CPU、内部存储器、输入/输出设备。中央处理器的功效主要为处理指令、执行操作、控制时间、处理数据。
在计算机体系结构中,CPU 是对计算机的所有硬件资源(如存储器、输入输出单元) 进行控制调配、执行通用运算的核心硬件单元。CPU 是计算机的运算和控制核心。计算机系统中所有软件层的操作,最终都将通过指令集映射为CPU的操作。
工作原理
冯诺依曼体系结构是现代计算机的基础。在该体系结构下,程序和数据统一存储,指令和数据需要从同一存储空间存取,经由同一总线传输,无法重叠执行。根据冯诺依曼体系,CPU的工作分为以下 5 个阶段:取指令阶段、指令译码阶段、执行指令阶段、访存取数和结果写回。
取指令(IF,instruction fetch),即将一条指令从主存储器中取到指令寄存器的过程。程序计数器中的数值,用来指示当前指令在主存中的位置。当 一条指令被取出后,程序计数器(PC)中的数值将根据指令字长度自动递增。
指令译码阶段(ID,instruction decode),取出指令后,指令译码器按照预定的指令格式,对取回的指令进行拆分和解释,识别区分出不同的指令类 别以及各种获取操作数的方法。现代CISC处理器会将拆分已提高并行率和效率。
执行指令阶段(EX,execute),具体实现指令的功能。CPU的不同部分被连接起来,以执行所需的操作。
访存取数阶段(MEM,memory),根据指令需要访问主存、读取操作数,CPU得到操作数在主存中的地址,并从主存中读取该操作数用于运算。部分指令不需要访问主存,则可以跳过该阶段。
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结果写回阶段(WB,write back),作为最后一个阶段,结果写回阶段把执行指令阶段的运行结果数据“写回”到某种存储形式。结果数据一般会被写到CPU的内部寄存器中,以便被后续的指令快速地存取;许多指令还会改变程序状态字寄存器中标志位的状态,这些标志位标识着不同的操作结果,可被用来影响程序的动作。
在指令执行完毕、结果数据写回之后,若无意外事件(如结果溢出等)发生,计算机就从程序计数器中取得下一条指令地址,开始新一轮的循环,下一个指令周期将顺序取出下一条指令。许多复杂的CPU可以一次提取多个指令、解码,并且同时执行。
CPU主要的性能指标有:
主频即CPU的时钟频率(CPU Clock Speed)。这是我们最关心的,我们所说的233、300等就是指它,一般说来,主频越高,CPU的速度就越快,整机的就越高。
时钟频率即CPU的外部时钟频率,由电脑主板提供,以前一般是66MHz,也有主板支持75各83MHz,目前Intel公司最新的芯片组BX以使用100MHz的时钟频率。另外VIA公司的MVP3、MVP4等一些非Intel的芯片组也开始支持100MHz的外频。精英公司的BX主板甚至可以支持133MHz的外频,这对于超频者来是首选的。
内部缓存(L1 Cache):封闭在CPU芯片内部的高速缓存,用于暂时存储CPU运算时的部分指令和数据,存取速度与CPU主频一致,L1缓存的容量单位一般为KB。L1缓存越大,CPU工作时与存取速度较慢的L2缓存和内存间交换数据的次数越少,相对电脑的运算速度可以提高。
外部缓存(L2 Cache):CPU外部的高速缓存,PentiumPro处理器的L2和CPU运行在相同频率下的,但成本昂贵,所以Pentium II运行在相当于CPU频率一半下的,容量为512K。为降低成本Inter公司生产了一种不带L2的CPU命为赛扬,性能也不错,是超频的理想。
MMX技术是“多媒体扩展指令集”的缩写。MMX是Intel公司在1996年为增强Pentium CPU在音像、图形和通信应用方面而采取的新技术。为CPU增加57条MMX指令,除了指令集中增加MMX指令外,还将CPU芯片内的L1缓存由原来的16KB增加到32KB(16K指命 16K数据),因此MMX CPU比普通CPU在运行含有MMX指令的程序时,处理多媒体的能力上提高了60%左右。目前CPU基本都具备MMX技术,除P55C和Pentium ⅡCPU还有K6、K6 3D、MII等。
制造工艺:现在CPU的制造工艺是0.35微米,最新的PII可以达到0.28微米,在将来的CPU制造工艺可以达到0.18微米。
CPU的厂商
1.Intel公司
Intel是生产CPU的老大哥,它占有80%多的市场份额,Intel生产的CPU就成了事实上的x86CPU技术规范和标准。最新的PII成为CPU的首选。
2.AMD公司
目前使用的CPU有好几家公司的产品,除了Intel公司外,最有力的挑战的就是AMD公司,最新的K6和K6-2具有很好性价比,尤其是K6-2采用了3DNOW技术,使其在3D上有很好的表现。
3.IBM和Cyrix
美国国家半导体公司IBM和Cyrix公司合并后,使其终于拥有了自己的芯片生产线,其成品将会日益完善和完备。现在的MII性能也不错,尤其是它的价格很低。
4.IDT公司
IDT是处理器厂商的后起之秀,但现在还不太成熟。
5.VIA威盛公司
VIA威盛是台湾一家主板芯片组厂商,收购了前述的 Cyrix和IDT的cpu部门,推出了自己的CPU
6.国产龙芯
GodSon 小名狗剩,是国有自主只是产权的通用处理器,目前已经有2代产品,只能赶上INTEL公司P2时代
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核心数指的是CPU内核数量,表示一个CPU由多少个核心组成;cpu核心是CPU的重要组成部件,在内核频率、缓存大小等条件相同的情况下,CPU核心数量越多,CPU的整体性能越强。线程数是一种逻辑的概念,简单地说,就是模拟出的CPU核心数。CPU之所以要增加线程数,是源于多任务处理的需要;线程数越多,越有利于同时运行多个程序,因为线程数等同于在某个瞬间CPU能同时并行处理的任务数。

区别:1、单核就是CPU集成了一个运算核心,多核就是CPU集成了两个或多个运算核心;2、单核能同时运行的线程数较多核更少,不利于同时运行多个程序,而多核有利于同时运行多个程序;3、单核的执行速度较多核更慢,容易造成卡顿;4、多核的多任务处理效率比单核高;5、多核的性能比单核高,散热量、耗电量也比单核大;6、单核多用于部分要求轻薄、待机时间长、而对性能要求不高的笔记本电脑上。

cpu温度高的原因:1、散热不良;2、机器内灰尘过多也会引起死机故障;3、内存条故障;4、CPU超频;5、 硬盘故障;6、软硬件不兼容;7、驱动程序安装有误;8、应用软件的缺陷;9、病毒感染;10、启动的程序太多;11、用非法格式或参数非法打开或释放有关程序;12、误删除了系统文件;13、CMOS设置不当。

12核16线程指的是CPU中有12个内核,CPU的线程是16个,最多可以模拟16个核心;CPU的核心是运算器和控制器,多核可以增强并行处理能力,线程是进程中某个单一顺序的控制流,在单个程序中同时运行多个线程完成不同的工作,称为多线程。

cpu长期100度是会烧的;cpu的温度达到100度,短时间不会烧坏,只是会影响到CPU的运算效率,但是长时间保持100度就会出现烧坏硬件的情况;发热量由CPU的功率决定,而功率又和电压成正比,因此要控制好温度就要控制好CPU的核心电压。

能直接存取。内存储器又称内存,是外存与CPU进行沟通的桥梁,计算机中所有程序的运行都是在内存中进行。内存的作用是用于暂时存放CPU中的运算数据,以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机运行,操作系统就会把需要运算的数据从内存调到CPU中进行运算;当运算完成后,CPU再将结果传送出来,内存的运行也决定了计算机的稳定运行。

cpu温度过高导致的影响:1、CPU有自我保护功能,CPU过高会自动开启保护系统,降低电脑运行速率,系统越来越慢,直至死机,反复重启;2、长时间高温(长时间85度以上),CPU的自我保护功能可能失效,会烧坏CPU;3、自动关机,且关机之后,温度未降低之前无法开机。

cpu封装温度指的是表面CPU温度,就是说从表面CPU层的温度,一般还有内核温度,相差的度数不大;中央处理器温度是指CPU外壳温度,核心温度就是CPU内核的温度;一般核心温度和封装温度是接近的,cpu表面温度比后面者低不少。

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