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發布時間:2020-07-20 05:46  





CPU,是電子計算機的主要設備之一,電腦中的核心配件。其功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數據。CPU是計算機中負責讀取指令,對指令譯碼并執行指令的核心部件。每個CPU都有一套自己可以執行的專門的指令集(注意,這部分指令是CPU提供的,CPU-Z軟件可查看)。正是因為不同CPU架構的指令集不同,使得x86處理器不能執行ARM程序,ARM程序也不能執行x86程序。(Intel和AMD都使用x86指令集,手機絕大多數使用ARM指令集)。
CPU主要包括兩個部分,即控制器、運算器,其中還包括高速緩沖存儲器及實現它們之間聯系的數據、控制的總線。電子計算機三大核心部件就是CPU、內部存儲器、輸入/輸出設備。CPU的功效主要為處理指令、執行操作、控制時間、處理數據。
注:指令集的軟硬件層次之分:硬件指令集是硬件層次上由CPU自身提供的可執行的指令集合。軟件指令集是指語言程序庫所提供的指令,只要安裝了該語言的程序庫,指令就可以執行。
因為CPU有大量的緩存和復雜的邏輯控制單元,因此它非常擅長邏輯控制、串行的運算。相比較而言,GPU因為有大量的算術運算單元,因此可以同時執行大量的計算工作,它所擅長的是大規模的并發計算, 計算量大但是沒有什么技術含量,而且要重復很多次。這樣一說,我們利用GPU來提高程序運算速度的方法就顯而易見了。使用CPU來做復雜的邏輯控制,用GPU來做簡單但是量大的算術運算,就能夠大大地提高程序的運行速度。
CPU控制技術的主要形式,時間控制。將時間定時應用于各種操作中,就是所謂的時間控制。在執行某一指令時,應當在規定的時間內完成,CPU的指令是從高速緩沖存儲器或存儲器中取出,之后再進行指令譯碼操作,主要是在指令寄存器中實施,在這個過程中,需要注意嚴格控制程序時間。
更優化的CPU架構是superscalar架構(超標量架構)。這種架構將取指、解了碼、執行單元分開,有大量的執行單元,然后每個取指 解了碼的部分都以并行的方式運行。比如有2個取指 解了碼的并行工作線路,每個工作線路都將解了碼后的指令放入一個緩存緩沖區等待執行單元去取出執行。