CPU的中文名稱是中央處理器，又可稱中央處理單元、微處理器；它是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)算和控制核心，是信息處理、程序運(yùn)行的最終執(zhí)行單元，其功能主要是解釋計(jì)算機(jī)指令以及處理計(jì)算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)。CPU主要包括兩個部分，即控制器、運(yùn)算器，其中還包括高速緩沖存儲器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制的總線。

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本教程操作環(huán)境：windows7系統(tǒng)、Dell G3電腦。

CPU的中文名稱是中央處理器（Central Processing Unit），又可稱中央處理單元、微處理器；一般由邏輯運(yùn)算單元、控制單元和存儲單元組成。

CPU作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)算和控制核心，是信息處理、程序運(yùn)行的最終執(zhí)行單元。CPU自產(chǎn)生以來，在邏輯結(jié)構(gòu)、運(yùn)行效率以及功能外延上取得了巨大發(fā)展。

中央處理器（CPU），是電子計(jì)算機(jī)的主要設(shè)備之一，電腦中的核心配件。其功能主要是解釋計(jì)算機(jī)指令以及處理計(jì)算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)。CPU是計(jì)算機(jī)中負(fù)責(zé)讀取指令，對指令譯碼并執(zhí)行指令的核心部件。中央處理器主要包括兩個部分，即控制器、運(yùn)算器，其中還包括高速緩沖存儲器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制的總線。電子計(jì)算機(jī)三大核心部件就是CPU、內(nèi)部存儲器、輸入/輸出設(shè)備。中央處理器的功效主要為處理指令、執(zhí)行操作、控制時(shí)間、處理數(shù)據(jù)。

在計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)中，CPU 是對計(jì)算機(jī)的所有硬件資源（如存儲器、輸入輸出單元） 進(jìn)行控制調(diào)配、執(zhí)行通用運(yùn)算的核心硬件單元。CPU 是計(jì)算機(jī)的運(yùn)算和控制核心。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中所有軟件層的操作，最終都將通過指令集映射為CPU的操作。

工作原理

馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)。在該體系結(jié)構(gòu)下，程序和數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲，指令和數(shù)據(jù)需要從同一存儲空間存取，經(jīng)由同一總線傳輸，無法重疊執(zhí)行。根據(jù)馮諾依曼體系，CPU的工作分為以下 5 個階段：取指令階段、指令譯碼階段、執(zhí)行指令階段、訪存取數(shù)和結(jié)果寫回。

• 取指令（IF，instruction fetch），即將一條指令從主存儲器中取到指令寄存器的過程。程序計(jì)數(shù)器中的數(shù)值，用來指示當(dāng)前指令在主存中的位置。當(dāng) 一條指令被取出后，程序計(jì)數(shù)器（PC）中的數(shù)值將根據(jù)指令字長度自動遞增。

• 指令譯碼階段（ID，instruction decode），取出指令后，指令譯碼器按照預(yù)定的指令格式，對取回的指令進(jìn)行拆分和解釋，識別區(qū)分出不同的指令類 別以及各種獲取操作數(shù)的方法?，F(xiàn)代CISC處理器會將拆分已提高并行率和效率。

• 執(zhí)行指令階段（EX，execute），具體實(shí)現(xiàn)指令的功能。CPU的不同部分被連接起來，以執(zhí)行所需的操作。

• 訪存取數(shù)階段（MEM，memory），根據(jù)指令需要訪問主存、讀取操作數(shù)，CPU得到操作數(shù)在主存中的地址，并從主存中讀取該操作數(shù)用于運(yùn)算。部分指令不需要訪問主存，則可以跳過該階段。

• 結(jié)果寫回階段（WB，write back），作為最后一個階段，結(jié)果寫回階段把執(zhí)行指令階段的運(yùn)行結(jié)果數(shù)據(jù)“寫回”到某種存儲形式。結(jié)果數(shù)據(jù)一般會被寫到CPU的內(nèi)部寄存器中，以便被后續(xù)的指令快速地存?。辉S多指令還會改變程序狀態(tài)字寄存器中標(biāo)志位的狀態(tài)，這些標(biāo)志位標(biāo)識著不同的操作結(jié)果，可被用來影響程序的動作。

  在指令執(zhí)行完畢、結(jié)果數(shù)據(jù)寫回之后，若無意外事件（如結(jié)果溢出等）發(fā)生，計(jì)算機(jī)就從程序計(jì)數(shù)器中取得下一條指令地址，開始新一輪的循環(huán)，下一個指令周期將順序取出下一條指令。許多復(fù)雜的CPU可以一次提取多個指令、解碼，并且同時(shí)執(zhí)行。

CPU主要的性能指標(biāo)有：

主頻即CPU的時(shí)鐘頻率(CPU Clock Speed)。這是我們最關(guān)心的，我們所說的233、300等就是指它，一般說來，主頻越高，CPU的速度就越快，整機(jī)的就越高。

時(shí)鐘頻率即CPU的外部時(shí)鐘頻率，由電腦主板提供，以前一般是66MHz，也有主板支持75各83MHz，目前Intel公司最新的芯片組BX以使用100MHz的時(shí)鐘頻率。另外VIA公司的MVP3、MVP4等一些非Intel的芯片組也開始支持100MHz的外頻。精英公司的BX主板甚至可以支持133MHz的外頻，這對于超頻者來是首選的。

內(nèi)部緩存（L1 Cache）：封閉在CPU芯片內(nèi)部的高速緩存，用于暫時(shí)存儲CPU運(yùn)算時(shí)的部分指令和數(shù)據(jù)，存取速度與CPU主頻一致，L1緩存的容量單位一般為KB。L1緩存越大，CPU工作時(shí)與存取速度較慢的L2緩存和內(nèi)存間交換數(shù)據(jù)的次數(shù)越少，相對電腦的運(yùn)算速度可以提高。

外部緩存（L2 Cache）：CPU外部的高速緩存，Pentium

Pro處理器的L2和CPU運(yùn)行在相同頻率下的，但成本昂貴，所以Pentium II運(yùn)行在相當(dāng)于CPU頻率一半下的，容量為512K。為降低成本Inter公司生產(chǎn)了一種不帶L2的CPU命為賽揚(yáng)，性能也不錯，是超頻的理想。

MMX技術(shù)是“多媒體擴(kuò)展指令集”的縮寫。MMX是Intel公司在1996年為增強(qiáng)Pentium CPU在音像、圖形和通信應(yīng)用方面而采取的新技術(shù)。為CPU增加57條MMX指令，除了指令集中增加MMX指令外，還將CPU芯片內(nèi)的L1緩存由原來的16KB增加到32KB（16K指命+16K數(shù)據(jù)），因此MMX CPU比普通CPU在運(yùn)行含有MMX指令的程序時(shí)，處理多媒體的能力上提高了60％左右。目前CPU基本都具備MMX技術(shù)，除P55C和Pentium ⅡCPU還有K6、K6 3D、MII等。

制造工藝：現(xiàn)在CPU的制造工藝是0.35微米，最新的PII可以達(dá)到0.28微米，在將來的CPU制造工藝可以達(dá)到0.18微米。

CPU的廠商

1.Intel公司

Intel是生產(chǎn)CPU的老大哥，它占有80%多的市場份額，Intel生產(chǎn)的CPU就成了事實(shí)上的x86CPU技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。最新的PII成為CPU的首選。

2.AMD公司

目前使用的CPU有好幾家公司的產(chǎn)品，除了Intel公司外，最有力的挑戰(zhàn)的就是AMD公司，最新的K6和K6-2具有很好性價(jià)比，尤其是K6-2采用了3DNOW技術(shù)，使其在3D上有很好的表現(xiàn)。

3.IBM和Cyrix

美國國家半導(dǎo)體公司IBM和Cyrix公司合并后，使其終于擁有了自己的芯片生產(chǎn)線，其成品將會日益完善和完備?，F(xiàn)在的MII性能也不錯，尤其是它的價(jià)格很低。

4.IDT公司

IDT是處理器廠商的后起之秀，但現(xiàn)在還不太成熟。

5.VIA威盛公司

VIA威盛是臺灣一家主板芯片組廠商,收購了前述的 Cyrix和IDT的cpu部門,推出了自己的CPU

6.國產(chǎn)龍芯

GodSon 小名狗剩，是國有自主只是產(chǎn)權(quán)的通用處理器，目前已經(jīng)有2代產(chǎn)品，只能趕上INTEL公司P2時(shí)代