cpu是什么意思,什么是CPU（中央处理器）

cpu是什么意思

什么是CPU（中央处理器）

在了解计算机和电子产品的过程中，那么用于指代不同部分的专业术语让你理解起来变得困难，。您可能遇到的一个组件的术语是“CPU”。CPU是几乎所有拥有的设备的基础单元。

CPU（中央处理单元）负责处理和执行指令。我这篇文章，帮助你了解CPU怎样与设备的其他部分进行交互，以及使它们与计算过程如此设计的原因。

是什么使CPU成为CPU？

CPU是定义计算设备的核心组件，但它不是唯一的组件，它只是大脑。该芯片位于设备内部主电路板（主板或主板）上的特殊座（插槽）中。它与临时存储信息的内存明显不同。它也与图形卡或图形芯片分离，后者可渲染屏幕上显示的所有视频和3D图形。

通过在单个计算机芯片上放置数十亿个微型晶体管来构建CPU。这些晶体管允许它进行计算，以运行存储在系统内存中的程序。它们实际上是打开或关闭的微小闸门，因此传达的是零或零，转化为您使用设备所做的一切，无论是观看视频还是写电子邮件。

最早是在1970年代初由TedHoff等人在英特尔的帮助下开发的第一个CPUCPU技术最普遍的进步之一就是使这些晶体管越来越小。几十年来，这导致了CPU速度的提高，通常被称为摩尔定律

在现代设备中，台式机或笔记本电脑具有专用的CPU，可为系统执行许多处理功能。相反，移动设备和某些平板电脑使用片上系统（SoC），该芯片包含其CPU和其他组件。英特尔和AMD都提供带有图形芯片和内存的CPU，这意味着它们不仅可以执行标准的CPU功能。

CPU实际做什么？

CPU的核心是从程序或应用程序获取指令并执行计算。该过程分为三个关键阶段：获取，解码和执行。CPU从RAM中提取指令，对指令的实际含义进行解码，然后使用CPU的相关部分执行指令。

执行的指令或计算可能涉及基本算术，将某些数字进行比较或在内存中移动它们。由于计算设备中的所有内容均由数字01表示，因此这些简单的任务等同于CPU的工作。从启动Windows到观看哔哩哔哩视频，一切都很轻松。

在现代系统中，CPU并不能完成所有任务，但是它仍必须将其所需的功能编号提供给专用硬件。例如，它告诉图形卡显示爆炸效果，因为您单击了脚踩雷，或者告诉硬盘驱动器将Office文档传输到系统的RAM中，以便更快地进行访问。

核心，时钟和成本

最初，CPU具有单个处理核心。当今的现代CPU由多个内核组成，使其可以一次执行多个指令，从而实现并行计算。今天几乎售出的所有CPU至少都是四核，高端的，您会看到四个CPU核心以上，在某些情况下甚至会看到六个，八个，10、12和16核CPU。

一些处理器还采用了一种称为多线程的技术。想象一下一个物理CPU内核可以一次执行两行执行（线程），从而在操作系统端显示为两个“逻辑”内核。这些虚拟核心不如物理核心强大，但是它们共享相同的资源。总体而言，它们可以在运行兼容软件时帮助提高CPU的多任务处理性能。

时钟速度（频率）是另一个在CPU上广为人知的数字-产品列表中引用的“千兆赫”（GHz）数字。它有效地表示一个CPU每秒可以处理多少条指令，但这并不是性能的整体衡量标准。比较相同产品系列或同一代CPU时，时钟速度主要发挥作用。当其他所有条件都相同时，更快的时钟速度意味着更快的处理器。但是，如果架构上有差异，另当别论，比如2010年推出的3GHz处理器不会比2018年推出的2GHz处理器快。

那么，您应该为CPU支付多少钱？对于一般情况，除非您是铁杆游戏玩家或想要编辑照片或视频的人，否则您的花费不必超过人民币1400元。坚持用最新的一代。

对于IntelCPU，这意味着第九或第十代芯片。您可以通过产品名称确定其世代。例如，核心i5-8250U是较旧的第八代芯片而Corei5-1035G1是一个较新的第十代芯片。AMD与RyzenCPU的功能相似：Ryzen52500X是基于其新的“Zen”核心设计的第二代芯片，而Ryzen93950X是第三代CPU。这里我将指示数字设为粗体，以便你参考。

CPU有多重要？

尽管CPU对整体系统性能的重要性不如从前，但它在运行设备方面仍起着重要作用。由于它仅负责执行程序中的命令，因此CPU速度越快，许多应用程序的运行速度就越快。

也就是说，快速的CPU并不是全部。处理器，无论多么强大，都无法轻松渲染最新的3D游戏，也无法存储信息。这就是其他组件（例如图形卡和内存）发挥作用的地方。

简而言之，CPU并不是万能的，但它非常重要。通常，更快的CPU意味着您的系统或设备将运行得更快。至少它本身不会成为瓶颈。多个内核和线程可以帮助您一次执行更多操作。

我还整理了一些CPU相关的专业术语，以便你了解。

主频

CPU内部的时钟频率，是CPU进行运算时的工作频率。一般来说，主频越高，一个时钟周期里完成的指令数也越多，CPU的运算速度也就越快。但由于内部结构不同，并非所有时钟频率相同的CPU性能一样。

外频

即系统总线，CPU与周边设备传输数据的频率，具体是指CPU到芯片组之间的总线速度。

倍频

原先并没有倍频概念，CPU的主频和系统总线的速度是一样的，但CPU的速度越来越快，倍频技术也就应允而生。它可使系统总线工作在相对较低的频率上，而CPU速度可以通过倍频来无限提升。那么CPU主频的计算方式变为：主频=外频x倍频。也就是倍频是指CPU和系统总线之间相差的倍数，当外频不变时，提高倍频，CPU主频也就越高。

缓存（Cache）

CPU进行处理的数据信息多是从内存中调取的，但CPU的运算速度要比内存快得多，为此在此传输过程中放置一存储器，存储CPU经常使用的数据和指令。这样可以提高数据传输速度。可分一级缓存和二级缓存。

一级缓存

即L1Cache。集成在CPU内部中，用于CPU在处理数据过程中数据的暂时保存。由于缓存指令和数据与CPU同频工作，L1级高速缓存缓存的容量越大，存储信息越多，可减少CPU与内存之间的数据交换次数，提高CPU的运算效率。但因高速缓冲存储器均由静态RAM组成，结构较复杂，在有限的CPU芯片面积上，L1级高速缓存的容量不可能做得太大。

二级缓存

即L2Cache。由于L1级高速缓存容量的限制，为了再次提高CPU的运算速度，在CPU外部放置一高速存储器，即二级缓存。工作主频比较灵活，可与CPU同频，也可不同。CPU在读取数据时，先在L1中寻找，再从L2寻找，然后是内存，在后是外存储器。所以L2对系统的影响也不容忽视。

内存总线速度：（Memory-BusSpeed）

是指CPU与二级(L2)高速缓存和内存之间数据交流的速度。

扩展总线速度：（Expansion-BusSpeed）

是指CPU与扩展设备之间的数据传输速度。扩展总线就是CPU与外部设备的桥梁。

地址总线宽度

简单的说是CPU能使用多大容量的内存，可以进行读取数据的物理地址空间。

数据总线宽度

数据总线负责整个系统的数据流量的大小，而数据总线宽度则决定了CPU与二级高速缓存、内存以及输入/输出设备之间一次数据传输的信息量。

生产工艺

在生产CPU过程中，要进行加工各种电路和电子元件，制造导线连接各个元器件。其生产的精度以微米（um）来表示，精度越高，生产工艺越先进。在同样的材料中可以制造更多的电子元件，连接线也越细，提高CPU的集成度，CPU的功耗也越小。这样CPU的主频也可提高，在0.25微米的生产工艺最高可以达到600MHz的频率。而0.18微米的生产工艺CPU可达到G赫兹的水平上。0.13微米生产工艺的CPU即将面市。

工作电压

是指CPU正常工作所需的电压，提高工作电压，可以加强CPU内部信号，增加CPU的稳定性能。但会导致CPU的发热问题，CPU发热将改变CPU的化学介质，降低CPU的寿命。早期CPU工作电压为5V，随着制造工艺与主频的提高，CPU的工作电压有着很大的变化，PIIICPU的电压为1.7V，解决了CPU发热过高的问题。

MMX（MultiMediaExtensions，多媒体扩展指令集）英特尔开发的最早期SIMD指令集，可以增强浮点和多媒体运算的速度。

SSE(StreamingSIMDExtensions，单一指令多数据流扩展)英特尔开发的第二代SIMD指令集，有70条指令，可以增强浮点和多媒体运算的速度。

3DNow!(3Dnowaiting)AMD公司开发的SIMD指令集，可以增强浮点和多媒体运算的速度，它的指令数为21条。