电脑的cpu起到什么作用

发布时间:2016-11-09 15:43

中央处理器(CentralProcessingUnit)的缩写,即CPU,CPU是电脑中的核心配件,只有火柴盒那么大,几十张纸那么厚,但它却是一台计算机的运算核心和控制核心。下面是小编带来的关于电脑的cpu起到什么作用的内容,欢迎阅读!

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CPU是中央处理单元(Central Processing Unit)的缩写,它可以被简称做微处理器(Microprocessor),不过经常被人们直接称为处理器(processor)。不要因为这些简称而忽视它的作用,CPU是计算机的核心,其重要性好比大脑对于人一样,因为它负责处理、运算计算机内部的所有数据,而主板芯片组则更像是心脏,它控制着数据的交换。CPU的种类决定了你使用的操作系统和相应的软件。CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成,是PC的核心,再配上储存器、输入/输出接口和系统总线组成为完整的PC。 CPU的基本结构、功能及参数CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成。寄存器组用于在指令执行过后存放操作数和中间数据,由运算器完成指令所规定的运算及操作。

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以英特尔发布的采用NetBurst架构的奔腾四CPU为例,它包括Willamette、Northwood和Prescott等三种采用不同核心的产品。利用冗长的运算流水线,即增加每个时钟周期同时执行的运算个数,就达到较高的主频。这三种处理器的最高频率,分别达到了2.0G、3.4G和3.8G。按照当时的预测,奔腾四在该架构下,最终可以把主频提高到10GHz。但由于流水线过长,使得单位频率效能低下,加上由于缓存的增加和漏电流控制不利造成功耗大幅度增加,3.6GHz奔腾四芯片在性能上反而还不如早些时推出的3.4GHz产品。

所以,Prescott产品系列只达到3.8G,就戛然而止。英特尔上海公司一位工程师在接受记者采访时表示,Netburst微架构的好处在于方便提升频率,可以让产品的主频非常高。但性能提升并不明显,频率提高50%,性能提升可能微不足道。因为Netburst微架构的效率较低,CPU计算资源未被充分利用,就像开车时“边踩刹车边踩油门”。此外,随着功率增大,散热问题也越来越成为一个无法逾越的障碍。据测算,主频每增加1G,功耗将上升25瓦,而在芯片功耗超过150瓦后,现有的风冷散热系统将无法满足散热的需要。

3.4GHz的奔腾四至尊版,晶体管达1.78亿个,最高功耗已达135瓦。实际上,在奔腾四推出后不久,就在批评家那里获得了“电炉”的美称。更有好事者用它来玩煎蛋的游戏。很显然,当晶体管数量增加导致功耗增长超过性能增长速度后,处理器的可靠性就会受到致命性的影响。就连戈登摩尔本人似乎也依稀看到了“主频为王”这条路的尽头——2005年4月,他曾公开表示,引领半导体市场接近40年的“摩尔定律”,在未来10年至20年内可能失效。多核心CPU解决方案(多核)的出现,似乎给人带来了新的希望。早在上世纪90年代末,就有众多业界人士呼吁用CMP(单芯片多处理器)技术来替代复杂性较高的单线程CPU。IBM、惠普、Sun等高端服务器厂商,更是相继推出了多核服务器CPU。

不过,由于服务器价格高、应用面窄,并未引起大众广泛的注意。直到AMD抢先手推出64位处理器后,英特尔才想起利用“多核”这一武器进行“帝国反击战”。2005年4月,英特尔仓促推出简单封装双核的奔腾D和奔腾四至尊版840。AMD在之后也发布了双核皓龙(Opteron)和速龙(Athlon) 64 X2和处理器。但真正的“双核元年”,则被认为是2006年。这一年的7月23日,英特尔基于酷睿(Core)架构的处理器正式发布。2006年11月,又推出面向服务器、工作站和高端个人电脑的至强(Xeon)5300和酷睿双核和四核至尊版系列处理器。

与上一代台式机处理器相比,酷睿2 双核处理器在性能方面提高40%,功耗反而降低40%。作为回应,7月24日,AMD也宣布对旗下的双核Athlon64 X2处理器进行大降价。由于功耗已成为用户在性能之外所考虑的首要因素,两大处理器巨头都在宣传多核处理器时,强调其“节能”效果。英特尔发布了功耗仅为50瓦的低电压版四核至强处理器。而AMD的“Barcelona”四核处理器的功耗没有超过95瓦。

在英特尔高级副总裁帕特基辛格(Pat Gelsinger)看来,从单核到双核,再到多核的发展,证明了摩尔定律还是非常正确的,因为“从单核到双核,再到多核的发展,可能是摩尔定律问世以来,在芯片发展历史上速度最快的性能提升过程”。

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