A. cpu是运用了什么技术才发明出来
当然是【集成电路】了
CPU是整个电脑的核心部件,简单点说,就是电脑圆橡亮每一个指令都会通过CPU处理橘宽如纤,在这样庞大的数据面前,只有超级“电子电路技术”才能处理,
电脑经过很长时间的发展才浓缩为现在的一个箱子大小,当然是采用了【集成电路】了,
B. CPU的主要技术指标是什么
CPU即是中央处理器,它是一块超大规模的轮敏集成电路,是一台计算机的运算核心(Core)和控制核心(Control Unit)。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。
它的主要技术指标如下:
主频,外频和倍频。主频是CPU的时钟频率,即CPU的工作频率。一般来说,一个时钟周期完成的指令数是腊岁枝固定的,所以主频越高,CPU的速度也就越快。外频及CPU和周边传输数据的频率,具体是指CPU到芯片组之间的总线速度。CPU的外频决定着整块主板的运行速度。倍频和外频相乘就是主频。
地址总线宽度。地址总线宽雀敏度决定了CPU可以访问的物理地址空间,例如32位的地址总线,最多可以直接访问4GB的物理空间。
数据总线宽度。数据总线宽度决定了CPU与内存以及输入/输出设备之间一次数据传输的信息量。
工作电压。工作电压指的是CPU正常工作所需的电压。低电压能够解决耗电多和发热过高的问题,使CPU工作时的温度降低,工作状态稳定。
高速缓冲存储器。它是一种速度比内存更快的存储设备,用于缓解CPU和主存储器之间速度不匹配的矛盾,进而改善整个计算机系统的性能。很多大型、中型、小型以及微型计算机中都采用高速缓存器。
除上述性能指标外,CPU还有其他如制造工艺、接口类型、多媒体指令集、装封形式、整数单元和浮点单元强弱等性能指标。
C. cpu是什么
CPU是中央处理器,是计算机的运算器与控制器。
CPU,全称Central Processing Unit,中央计算单元,核心技术是利用硅的半导体特性,制作出极其微小密集的大规模集成电路,从而实现禅埋计算。
最简单的理解方式就是,计算器,你输入1+1的时候他会帮你算出2,电脑也是这样的过程,你鼠标进行操作,他反馈出你想要的结果,内部过程非常贺森蚂复杂,但归根结底都是CPU来计算的。
CPU物理结构
CPU包括运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件等。
1、逻辑部件
运算逻辑部件可以执行定点或浮点算术运算操作、移位操作以及逻辑操作,也可执行地址运算和转换。
2、寄存器
寄存器部件包括寄存器、专用寄存器和控制寄存器。通用寄存器又可分定点春脊数和浮点数两类,它们用来保存指令执行过程中临时存放的寄存器操作数和中间(或最终)的操作结果。通用寄存器是中央处理器的重要部件之一。
3、控制部件
主要是负责对指令译码,并且发出为完成每条指令所要执行的各个操作的控制信号。其结构有两种:一种是以微存储为核心的微程序控制方式;一种是以逻辑硬布线结构为主的控制方式。
D. 目前CPU有哪些技术
一.CPU技术问题
1 CPU的接口技术
总的来说,CPU接口分为 SCOKET 类型和SLOT 类型。
SOCKET 是最早。最普遍的接品方式。它是方形我针脚零插拔力插座,插座一侧有一根拉杆,在更换CPU时只要将拉杆下压,然后向外错开,向上抬起,就可以轻易地取出CPU芯片。
CPU对应的SOCKET 类型接口有SOCKET370,SOCKETA,SOCKET423,以及SCOKET478。
SLOT类型的接口有SLOT1,SLOT2和SLOTA。
2 .CPU制造工艺
目前,CPU 主要采用CMOS技乱念术进行生产,在生产过程中用"光刀"加工各种电路和元器件,并采用金属铝或铜沉淀在硅材料上以连接更多的元件,加工出的连接线越细,生产出的CPU集成度也越高。光刻的精度一般用微米表示,数值越小表示工艺越先进。
3.缓存技术
缓存是位于CPU与内存之间的容量较小但速度很快的存储器,因为它在高速的CPU和低速的内存之间起缓冲作用,帮称之为缓存。缓存分为一级缓存和二级缓存。
4.指令集
指令集是指为了提高计算机在多媒体,3D图形界面的应用能力而增加的计算机多春烂媒体指令技术。最有名的三种是INTEL的MMX,SSE,和AMD的3D NOW!指令集。
5.CPU的性能指标
(1) 主频,倍频,外频
(2) 内存总线速度或系统前端总线速度。
(3) 工作电压。
(4) 地址总线宽度。
(5) 数据总线宽度。
(6) L1缓存。
二.根据购机目的选哗森困购CPU,购买时要心明眼亮,认清型号。
E. CPU的处理技术有哪些
CPU,被称为中央处理器,那么一定就是处理各种数据操作的,那么,CPU处理那么庞大的数据,采用了哪些技术呢?我带你了解CPU的处理技术。
多线程
同时多线程Simultaneous Multithreading,简称SMT。SMT可通过复制处理器上的结构状态,让同一个处理器上的多个线程同步执行并共享处理器的执行资源,可最大限度地实现宽发射、乱序的超标量处理,提高处理器运算部件的利用率,缓和由于数据相关或Cache未命中带来的访问内存延时。当腊握没有多个线程可用时,SMT处理器几乎和传统的宽发射超标量处理器一样。SMT最具吸引力的是只需小规模改变处理器核心的设计,几乎不用增加额外的成本就可以显着地提升效能。多线程技术则可以为高速的运算核心准备更多的待处理数据,减少运算核心的闲置时间。这对于桌面低端系统来说无疑十分具有吸引力。Intel从3.06GHz Pentium 4开始,部分处理器将支持SMT技术。
多核心
多核心,也指单芯片多处理器(Chip Multiprocessors,简称CMP)。CMP是由美国斯坦福大学提出的,其思想是将大规模并行处理器中的SMP(对称多处理器)集成到同一芯片内,各个处理器并行执行不同的进程。这种依靠多个CPU同时并行地运行程序是实现超高速计算的一个重要方向,称为并行处理。与CMP比较,SMT处理器结构的灵活性比较突出。但是,当半导体工艺进入0.18微米以后,线延时已经超过了门延迟,要求微处理器的设计通过划分许多规模更小、局部性更好的基本单元结构来进行。相比之下,由于CMP结构已经被划分成多个处理器核来设计,每个核都比较简单,有利于优轮升庆化设计,因此更有发展前途。IBM 的Power 4芯片和Sun的MAJC5200芯片都采用了CMP结构。多核处理器可以在处理器内部共享缓存,提高缓存利用率,同时简化多处理器系统设计的复杂度。但这并不是说明,核心越多,性能越高,比如说16核的CPU就没有8核的CPU运算速度快,因为核心太多,而不能合理进行分配,所以导致运算速度减慢。在买电脑时请酌情选择。2005年下半年,Intel和AMD的新型处理器也将融入CMP结构。新安腾处理器开发代码为Montecito,采用双核心设计,拥有最少18MB片内缓存,采取90nm工艺制造。它的每个单独的核心都拥有独立的L1,L2和L3 cache,包含大约10亿支晶体管。
SMP
SMP(Symmetric Multi-Processing),对称多处理结构的简称,是指在一个计算机上汇集了一组处理器(多CPU),各CPU之间共享内存子系统以及总线结构。在这种技术的支持下,一个服务器系统可以同时运行多个处理器,并共享内存和其他的主机资源。像双至强,也就是所说的二路,这是在对称处理器系统中最常见的.一种(至强MP可以支持到四路,AMD Opteron可以支持1-8路)。也有少数是16路的。但是一般来讲,SMP结构的机器可扩展性较差,笑脊很难做到100个以上多处理器,常规的一般是8个到16个,不过这对于多数的用户来说已经够用了。在高性能服务器和工作站级主板架构中最为常见,像UNIX服务器可支持最多256个CPU的系统。
构建一套SMP系统的必要条件是:支持SMP的硬件包括主板和CPU;支持SMP的系统平台,再就是支持SMP的应用软件。为了能够使得SMP系统发挥高效的性能,操作系统必须支持SMP系统,如WINNT、LINUX、以及UNIX等等32位操作系统。即能够进行多任务和多线程处理。多任务是指操作系统能够在同一时间让不同的CPU完成不同的任务;多线程是指操作系统能够使得不同的CPU并行的完成同一个任务。
要组建SMP系统,对所选的CPU有很高的要求,首先、CPU内部必须内置APIC(Advanced Programmable Interrupt Controllers)单元。Intel 多处理规范的核心就是高级可编程中断控制器(Advanced Programmable Interrupt Controllers–APICs)的使用;再次,相同的产品型号,同样类型的CPU核心,完全相同的运行频率;最后,尽可能保持相同的产品序列编号,因为两个生产批次的CPU作为双处理器运行的时候,有可能会发生一颗CPU负担过高,而另一颗负担很少的情况,无法发挥最大性能,更糟糕的是可能导致死机。
NUMA技术
NUMA即非一致访问分布共享存储技术,它是由若干通过高速专用网络连接起来的独立节点构成的系统,各个节点可以是单个的CPU或是SMP系统。在NUMA中,Cache 的一致性有多种解决方案,一般采用硬件技术实现对cache的一致性维护,通常需要操作系统针对NUMA访存不一致的特性(本地内存和远端内存访存延迟和带宽的不同)进行特殊优化以提高效率,或采用特殊软件编程方法提高效率。NUMA系统的例子。这里有3个SMP模块用高速专用网络联起来,组成一个节点,每个节点可以有12个CPU。像Sequent的系统最多可以达到64个CPU甚至256个CPU。显然,这是在SMP的基础上,再用NUMA的技术加以扩展,是这两种技术的结合。
乱序执行
乱序执行(out-of-orderexecution),是指CPU允许将多条指令不按程序规定的顺序分开发送给各相应电路单元处理的技术。这样将根据个电路单元的状态和各指令能否提前执行的具体情况分析后,将能提前执行的指令立即发送给相应电路单元执行,在这期间不按规定顺序执行指令,然后由重新排列单元将各执行单元结果按指令顺序重新排列。采用乱序执行技术的目的是为了使CPU内部电路满负荷运转并相应提高了CPU的运行程序的速度。
分枝技术
(branch)指令进行运算时需要等待结果,一般无条件分枝只需要按指令顺序执行,而条件分枝必须根据处理后的结果,再决定是否按原先顺序进行。
控制器
许多应用程序拥有更为复杂的读取模式(几乎是随机地,特别是当cache hit不可预测的时候),并且没有有效地利用带宽。典型的这类应用程序就是业务处理软件,即使拥有如乱序执行(out of order execution)这样的CPU特性,也会受内存延迟的限制。这样CPU必须得等到运算所需数据被除数装载完成才能执行指令(无论这些数据来自CPUcache还是主内存系统)。当前低段系统的内存延迟大约是120-150ns,而CPU速度则达到了4GHz以上,一次单独的内存请求可能会浪费200-300次CPU循环。即使在缓存命中率(cache hit rate)达到99.9%的情况下,CPU也可能会花50%的时间来等待内存请求的结束-比如因为内存延迟的缘故。
在处理器内部整合内存控制器,使得北桥芯片将变得不那么重要,改变了处理器访问主存的方式,有助于提高带宽、降低内存延时和提升处理器性制造工艺:Intel的I5可以达到28纳米,在将来的CPU制造工艺可以达到22纳米。
F. cpu的核心技术是什么
CPU核心技术主要以动态执行技术为主,主要有两大技术
分枝预测(branch prediction);
推测执行(speculatlon execution)。
动态执行是目前CPU主要采用的先进技术之一。
采用分枝预测和动态执行的主要目的是为了提高CPU的运算速度。
推测执行是依托于分枝预测基础上的,在分枝预测程序是否分枝后所进行的处理也就是推测执行。
由于程序中的条件分枝是根据程序指令在流水线处理后结果再执行的,所以当CPU等待指令结果时,流水线的前级电路也处于空闲状态等待分枝指令,这样必然出现时钟周期的浪费。
如果CPU能在前条指令结果出来之前就能预测到分枝是否转移、那么就可以提前执行相应的指令,这样就避免了流水线的空闲等待、相应也就提高了CPU的运算速度。但另一方面一旦前指令结果出来后证明分技预测错误,那么就必须将已经装人流水线执行的指令和结果全部清除,然后再装人正确指令重新处理,这样就比不进行分枝预测等待结果后再执行新指令还慢了( 所以IDT公的WIN C6就没有采用分枝预测技术)。
现在的Pentium和pentium II系列CPU的分枝预测正确率分别达到了80%和90%,这样虽然可能会有2O%和10%分枝预测错误但平均以后的结果仍然可以提高CPU的运算速度。