CPU知識

概述

CPU（中央處理器）是計算機的核心。它里面有微指令集。計算機的功能都要參考這些微指令集。

CPU讀取數據

CPU從內存讀取數據，內存的數據則是從輸入單元傳輸進來的。CPU 處理完的數據也必須要先寫回內存中, 最后再從內存傳輸到輸出單元。

微指令集分類

CPU里面的微指令集分為精簡指令集(RISC) 和復雜指令集(CISC)。

精簡指令集RISC：指令較為精簡、運行時間都很短，完成的功能也極簡單、純粹，因此可以獲得較高的效能。但是要完成復雜的任務，就需要執行更多的指令來完成。典型代表有ARM系列，Sun公司的SPARC系列，IBM的Power Architecture（PowerPC）系列。SPARC系列主要用于學術領域的大型工作站中；ARM系列則多用于手機、PDA、導航系統、網絡設備（交換器、路由器）等，ARM也是目前世界上使用范圍最廣的CPU。

復雜指令集CISC： 指令較為復雜、運行時間相對RISC較長，能夠執行低階的硬件操作。指令數目多而且復雜, 每條指令的長度并不相同。因為指令執行較為復雜，所以每條指令花費的時間較長。每條指令完成的工作也比較多。典型代表主要有 AMD、Intel、VIA 等 x86 架構的CPU，并被大量使用于個人計算機。個人計算機常被稱為 x86 架構的計算機，因為最早的那顆CPU代號為 8086，后來依此架構又開發出 80286, 80386等等， 因此這種架構的 CPU 就被稱為 x86 架構了。x86從8位發展到現在的64位。為了與x86區別開來，64位的x86架構又被統稱為 x86_64架構。

CPU倍頻與外頻

CPU 內部含有微指令集,不同的微指令集會導致 CPU 工作效率的優劣。除此之外，CPU的效能還可以通過CPU的頻率來體現。頻率就是CPU每秒鐘可以進行的工作次數。頻率越高，CPU在單位時間內可以做的事情就越多。

CPU與外部各組件的速度理論上應該要一致才好。但因為很多運算都在CPU內部處理，所以CPU需要較強大的運算能力，即處理速度會更快。為了協調CPU與外部各組件間的速度，在 CPU 內增加了一個加速功能。CPU的工作頻率也就有了外頻和倍頻之分。

外頻指的是CPU與外部組件進行數據傳輸時的速度，倍頻則是 CPU 內部用來加速工作效能的一個倍數, 兩者相乘才是CPU的頻率速度。 以Intel Core 2 Duo E8400 CPU 為例，它的頻率是 3.0GHz, 而外頻是 333MHz,因此倍頻就是9倍!(3.0G=333Mx9, 其中 1G=1000M)

CPU超頻

超頻是指通過主板的設定的功能將CPU的倍頻或者外頻更改成較高頻率的一種方式。一般來說，CPU 的倍頻在出廠時就被鎖定了，而無法修改。常見的是超頻為調整外頻。如像上述 3.0GHz 的CPU如果想要超頻, 可以將它的外頻 333MHz 調整成為 400MHz,但如此一來整個主板的各個組件的運作頻率可能都會被增加成原本的1.333 倍(4/3), 雖然 CPU 可能可以到達 3.6GHz,但可能因為頻率并非正常速度，可能會出現宕機等問題。

北橋與南橋

內存與CPU溝通的速度就是外部頻率，每次傳送的數據量由總線決定。一般，主板芯片組有北橋與南橋。北橋的總線稱為系統總線，是內存傳輸的主要信道，速度比較快。南橋就是輸入輸出（I/O)總線，聯系硬盤、USB、網絡卡等接口設備。

目前北橋所支持的頻率可高達 333/400/533/800/1066/1333/1600MHz等不同頻率，支持情況依芯片組功能而有所不同。北橋支持的頻率，被稱為前端總線速度（Front Side Bus，FSB），而每次傳送的位數則是總線寬度。所以總線帶寬＝FSBx總線寬度（即每秒種可傳送的最大數據量）。目前常見的總線寬度有32/64位（bits）

與總線寬度相似，CPU每次能夠處理的數據量稱為字組大小（word size），字組大小依據CPU的設計有32位和64位。我們現在所稱的計算機是32位或64位主要是依據這個CPU解析的字組大小而來的。

謝謝閱讀！

單片機

版權聲明：本文內容由網絡用戶投稿，版權歸原作者所有，本站不擁有其著作權，亦不承擔相應法律責任。如果您發現本站中有涉嫌抄襲或描述失實的內容，請聯系我們jiasou666@gmail.com 處理，核實后本網站將在24小時內刪除侵權內容。

版權聲明：本文內容由網絡用戶投稿，版權歸原作者所有，本站不擁有其著作權，亦不承擔相應法律責任。如果您發現本站中有涉嫌抄襲或描述失實的內容，請聯系我們jiasou666@gmail.com 處理，核實后本網站將在24小時內刪除侵權內容。