电脑芯片是怎么运作的
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解决时间 2021-03-23 14:44
- 提问者网友：眉目添风霜
- 2021-03-22 17:21
电脑在计算的过程中CPU是怎么工作的，它的工作原理是什么？
最佳答案
- 五星知识达人网友：duile
- 2021-03-22 17:40
一·CPU的基本概念及组成
CPU（Central Processing Unit 中央处理器）
CPU主要包含运算器及控制器，其内部结构可分为控制单元，逻辑单元和存储单元·运算器主要完成各种算数（加，减，乘，除）和逻辑运算（逻辑加，逻辑减和非运算）·控制器不具有运算功能，它只是读取各种指令，并对指令分析，作出相应的控制·
二·CPU的主要参数
1·位，字节和字长
通常我们提到的16位，32位机是指CPU可以同时处理16位，32位的二进制数据·CPU按照其处理信息的字长可分为8位微处理器，16位微处理器
32位微处理器及64位微处理器·
位：在数字电路中和电脑技术中采用二进制，代码只有“0“和“1“，“0“和“1“在CPU中都是一“位“·
字节和字长：CPU在单位时间内（同一时间）能处理的二进制数的位数叫字长·一个字节等于八位（1byte=8bit）·如32位的CPU能在单位时间内同时处理字长为32位的二进制·通常8位称一个字节·32位的CPU一次只能同时处理4个字节·
2·CPU的外频
CPU的外频是指CPU的总线频率，是由主板提供的基准时钟频率·CPU的主频是按CPU的外频乘以倍频系数而来的·CPU的外频从过去的66MHZ发展到现在的100MHZ，133MHZ甚至200MHZ，随著外频的不断提高，CPU与内存数据之交换速度也随之不断提高·
3·前端总线（FSB－Front Site Bus）
前端总线的频率就是CPU的总线频率，内存的总线频率与前端总线频率相同，也就是CPU与L2 CACHE及内存之间交换数据的工作时钟·数据传输最大带宽取决于所同时传输的数据位宽度和传输频率，即数据带宽＝（总线频率＊数据宽度）／8·如前端总线的频率为100MHZ，CPU的数据宽度为64位，则其数据带宽＝（100＊64）／8＝800MHZ，目前AMD公司已经推出前端总线频率为200MHZ的K7CPU，但CPU内核与内存之间的数据交换时钟仍然是100MHZ·
4·CPU的主频
CPU主频就是CPU的工作频率，是CPU内核（整数和浮点运算器）电路的实际运行的频率·在486DX2 CPU之前，CPU的主频与外频相等，在486DX2 CPU开始，所有的CPU主频等于外频乘上倍频系数·
·L1和L2CACHE的容量和速度
L1和L2 CACHE的容量和工作速率起著决定性的作用·L2CACHE是从486时代开始的，目的是弥补L1CACHE（一级高速缓存）容量的不足，最大程度减少主内存对CPU运行造成的延缓·PII的L1的容量为64K，L2的容量为256K或512K，K6III的L1CACHE为64K，L2的容量为256K，在板的L3CACHE高达2M·设在CPU芯片内部L2CACHE运行速度与主频相同，而采用PII方式安装在CPU外部的L2CACHE运行频率一般为主频的二分之一，其效率要比芯片内的L2CACHE要低·
6·CPU执行指令步骤及其方式
1）·从RAM或CACHE中读出指令（FETCH）
2）·将读出的指令解成微指令（DECODE）
3）·将执行指令所需的控制质料读出（FECCH OPERANDS）
4）·执行解码后的微指令（EXECUTE）
5）·执行后的结果存回RAM中（WRITE BACK）
CPU执行指令方式可分为以下两种：
1）·非管线处理方式（NO－PIPELINE）
必须等前一个指令的上述5个步骤完成后，才进入下一个指令·
2）·管线处理方式（PIPELINE）
可以在前一个指令进入第二个步骤同时，下一个指令便可进入第一个步骤·
7·CPU的指令集
1）MMX：多媒体指令集·其使用了SIMD（Single Instruction,Multiple Data）
技术，MMX增强多媒体信息处理，提高CPU处理3D图形视频和音频能力·优化整数运算，但没有加强浮点运算·（共57条指令）
）SSE：因特网数据流单指令序列扩展（Internet Streaming SIMD Extensions 的缩写·该指令增加了浮点预算能力，提高了内存的使用效率，优化了3D几何运算及动画处理，视频编辑／压缩／解压（图像DVD等）语音识别等功能·（70条指令）
3）3DNOW：AMD公司开发的多媒体扩展指令集，针对MMX指令集没有加强浮点处理能力的弱点，重点提高了AMD公司K6系列CPU对3D图像的处理能力，该指令主要是应用于3D游戏·对其它商业图形应用处理支持不足·（27条指令）
CPU（Central Processing Unit 中央处理器）
CPU主要包含运算器及控制器，其内部结构可分为控制单元，逻辑单元和存储单元·运算器主要完成各种算数（加，减，乘，除）和逻辑运算（逻辑加，逻辑减和非运算）·控制器不具有运算功能，它只是读取各种指令，并对指令分析，作出相应的控制·
二·CPU的主要参数
1·位，字节和字长
通常我们提到的16位，32位机是指CPU可以同时处理16位，32位的二进制数据·CPU按照其处理信息的字长可分为8位微处理器，16位微处理器
32位微处理器及64位微处理器·
位：在数字电路中和电脑技术中采用二进制，代码只有“0“和“1“，“0“和“1“在CPU中都是一“位“·
字节和字长：CPU在单位时间内（同一时间）能处理的二进制数的位数叫字长·一个字节等于八位（1byte=8bit）·如32位的CPU能在单位时间内同时处理字长为32位的二进制·通常8位称一个字节·32位的CPU一次只能同时处理4个字节·
2·CPU的外频
CPU的外频是指CPU的总线频率，是由主板提供的基准时钟频率·CPU的主频是按CPU的外频乘以倍频系数而来的·CPU的外频从过去的66MHZ发展到现在的100MHZ，133MHZ甚至200MHZ，随著外频的不断提高，CPU与内存数据之交换速度也随之不断提高·
3·前端总线（FSB－Front Site Bus）
前端总线的频率就是CPU的总线频率，内存的总线频率与前端总线频率相同，也就是CPU与L2 CACHE及内存之间交换数据的工作时钟·数据传输最大带宽取决于所同时传输的数据位宽度和传输频率，即数据带宽＝（总线频率＊数据宽度）／8·如前端总线的频率为100MHZ，CPU的数据宽度为64位，则其数据带宽＝（100＊64）／8＝800MHZ，目前AMD公司已经推出前端总线频率为200MHZ的K7CPU，但CPU内核与内存之间的数据交换时钟仍然是100MHZ·
4·CPU的主频
CPU主频就是CPU的工作频率，是CPU内核（整数和浮点运算器）电路的实际运行的频率·在486DX2 CPU之前，CPU的主频与外频相等，在486DX2 CPU开始，所有的CPU主频等于外频乘上倍频系数·
·L1和L2CACHE的容量和速度
L1和L2 CACHE的容量和工作速率起著决定性的作用·L2CACHE是从486时代开始的，目的是弥补L1CACHE（一级高速缓存）容量的不足，最大程度减少主内存对CPU运行造成的延缓·PII的L1的容量为64K，L2的容量为256K或512K，K6III的L1CACHE为64K，L2的容量为256K，在板的L3CACHE高达2M·设在CPU芯片内部L2CACHE运行速度与主频相同，而采用PII方式安装在CPU外部的L2CACHE运行频率一般为主频的二分之一，其效率要比芯片内的L2CACHE要低·
6·CPU执行指令步骤及其方式
1）·从RAM或CACHE中读出指令（FETCH）
2）·将读出的指令解成微指令（DECODE）
3）·将执行指令所需的控制质料读出（FECCH OPERANDS）
4）·执行解码后的微指令（EXECUTE）
5）·执行后的结果存回RAM中（WRITE BACK）
CPU执行指令方式可分为以下两种：
1）·非管线处理方式（NO－PIPELINE）
必须等前一个指令的上述5个步骤完成后，才进入下一个指令·
2）·管线处理方式（PIPELINE）
可以在前一个指令进入第二个步骤同时，下一个指令便可进入第一个步骤·
7·CPU的指令集
1）MMX：多媒体指令集·其使用了SIMD（Single Instruction,Multiple Data）
技术，MMX增强多媒体信息处理，提高CPU处理3D图形视频和音频能力·优化整数运算，但没有加强浮点运算·（共57条指令）
）SSE：因特网数据流单指令序列扩展（Internet Streaming SIMD Extensions 的缩写·该指令增加了浮点预算能力，提高了内存的使用效率，优化了3D几何运算及动画处理，视频编辑／压缩／解压（图像DVD等）语音识别等功能·（70条指令）
3）3DNOW：AMD公司开发的多媒体扩展指令集，针对MMX指令集没有加强浮点处理能力的弱点，重点提高了AMD公司K6系列CPU对3D图像的处理能力，该指令主要是应用于3D游戏·对其它商业图形应用处理支持不足·（27条指令）
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- 1楼网友：十年萤火照君眠
- 2021-03-22 18:50
显卡芯片
- 2楼网友：刀戟声无边
- 2021-03-22 18:30
里面是小金属管，通过断开闭合使电流发生变化，从而达到计算的功效
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