CPU的主要組成部分有哪些

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CPU的主要組成部分有哪些

計算機CPU是由內運算邏輯部件、寄存器部件和控制部件組成的。CPU全稱爲Central Processing Unit中央處理器,它的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,是一臺計算機的運算核心和控制核心,是一塊超大規模的集成電路。

發展歷史

CPU出現於大規模集成電路時代,處理器架構設計的迭代更新以及集成電路工藝的不斷提升促使其不斷髮展完善。從最初專用於數學計算到廣泛應用於通用計算,從4位到8位、16位、32位處理器,最後到64位處理器,從各廠商互不兼容到不同指令集架構規範的出現,CPU 自誕生以來一直在飛速發展。

CPU發展已經有40多年的歷史了。我們通常將其分成 六個階段。

(1)第一階段(1971年-1973年)。這是4位和8位低檔微處理器時代,代表產品是Intel 4004處理器。

1971年,Intel生產的4004微處理器將運算器和控制器集成在一個芯片上,標誌着CPU的誕生; 1978年,8086處理器的出現奠定了X86指令集架構, 隨後8086系列處理器被廣泛應用於個人計算機終端、高性能服務器以及雲服務器中。

(2)第二階段(1974年-1977年)。這是8位中高檔微處理器時代,代表產品是Intel 8080。此時指令系統已經比較完善了。

(3)第三階段(1978年-1984年)。這是16位微處理器的時代,代表產品是Intel 8086。相對而言已經比較成熟了。

(4)第四階段(1985年-1992年)。這是32位微處理器時代,代表產品是Intel 80386。已經可以勝任多任務、多用戶的作業。

1989 年發佈的80486處理器實現了5級標量流水線,標誌着CPU的初步成熟,也標誌着傳統處理器發展階段的結束。

(5)第五階段(1993年-2005年)。這是奔騰系列微處理器的時代。

1995 年11 月,Intel發佈了Pentium處理器,該處理器首次採用超標量指令流水結構,引入了指令的亂序執行和分支預測技術,大大提高了處理器的性能, 因此,超標量指令流水線結構一直被後續出現的現代處理器,如AMD(Advanced Micro devices)的K9、 K10、Intel的Core系列等所採用。

(6)第六階段(2005年至今)。是酷睿系列微處理器的時 代,這是一款領先節能的新型微架構,設計的出發點是提供卓然出衆的性能和能效。

爲了滿足操作系統的上層工作需求,現代處理器進一步引入了諸如並行化、多核化、虛擬化以及遠程管理系統等功能,不斷推動着上層信息系統向前發展。

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