CPU(中央处理单元)是微机的核心部件,是决定微机性能的关键部件。20世纪70年代微型机的CPU问世,微型计算机的核心部件从英特尔4004,80286,80386,80486发展到PentiumⅡ /Ⅲ和奔腾4,数位从4位,8位,16位,32位发展到64位,主频从MHz到今天的数GHz以上(1GHz = 1000MHz),CPU芯片里集成的晶体管数由2万个跃升到1000万个以上。CPU的发展和技术的竞争直接推动了微型计算机的发展,也是微型计算机各个发展阶段的主要标志。
从组成上看,CPU的内部是由成千上万个晶体管组成,晶体管就是就是一双位开关:即“开”和“关”。
CPU的主要性能指标包括是指主频,字长,高速缓存容量,指令集和动态处理技术,制造工艺,封装方式和工作电压等。
一般而言,主频产生,一个时钟周期里面完成的指令数也越多,速度也越快。主频的单位为兆赫兹(MHz)和吉赫兹(GHz)。我们常说的2.8GHz,3.0GHz就是指CPU的主频。
字长(word size)指的是内置CPU能够同时处理的二进制二进制的个数。字长的大小取决于ALU中寄存器的容量和连接着这些寄存器的电路性能。例如,8位字长的振荡器由8位的寄存器,每次能处理8位的数据,因此,被称为“ 8位处理器”。有尺寸字长的处理器能够在每个处理器周期内处理尺寸的数据,因此,字长越长计算机性能越好。目前的个人计算机通常都带有32位或64位。
高速缓存(Cache)也称为“ RAM缓存”或“缓冲存储器”。它是一种具有很高速的特殊内部存储器,与安装在主板上其他位置的内存划分,它能够使重新存储地获得数据。
字节和字长的区别:常用英文字符用8位二进制就可以表示,所以通常就将8位称为一个字节,字节是一种存储容量单位。二字长是CPU处理能力的一种标准,字长的长度是不固定的,对于不同的CPU字长的长度也不一样。8位的CPU一次只能处理一个字节,而32位的CPU一次可以处理4个字节。同理,字长为64位的CPU一次可以处理8个字节。
1971年,英特尔公司推出了世界上第一款重组4004,字长4位,是4位嵌套,
1978年,英特尔生产的8086是第一个16位预设。
1985年,英特尔生产出32位字长处理器80386。
目前市场上主流的CPU的字长几乎都达到了64位。