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计算机的CPU芯片是指

计算机的CPU芯片是指篇一:cpu芯片知识

新手如何认识CPU

CPU定义

中央处理器(英文Central Processing Unit,CPU)是一台计算机的运算核心和控制核心。CPU、内部存储器和输入/输出设备是电子计算机三大核心部件。其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。CPU由运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。差不多所有的CPU的运作原理可分为四个阶段:提取(Fetch)、解码(Decode)、执行(Execute)和写回(Writeback)。 CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令,放入指令寄存器,并对指令译码,并执行指令。所谓的计算机的可编程性主要是指对CPU的编程。

一、CPU的工作原理

CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令,放入指令寄存器,并对指令译码。它把指令分解成一系列的微操作,然后发出各种控制命令,执行微操作系列,从而完成一条指令的执行。

指令是计算机规定执行操作的类型和操作数的基本命令。指令是由一个字节或者多个字节组成,其中包括操作码字段、一个或多个有关操作数地址的字段以及一些表征机器状态的状态字以及特征码。有的指令中也直接包含操作数本身。

1.提取

第一阶段,提取,从存储器或高速缓冲存储器中检索指令(为数值或一系列数值)。由程序计数器(Program Counter)指定存储器的位置,程序计数器保存供识别目前程序位置的数值。换言之,程序计数器记录了CPU在目前程序里的踪迹。

提取指令之后,程序计数器根据指令长度增加存储器单元。指令的提取必须常常从相对较慢的存储器寻找,因此导致CPU等候指令的送入。这个问题主要被论及在现代处理器的快取和管线化架构。

2.解码

CPU根据存储器提取到的指令来决定其执行行为。在解码阶段,指令被拆解为有意义的片断。根据CPU的指令集架构(ISA)定义将数值解译为指令。

一部分的指令数值为运算码(Opcode),其指示要进行哪些运算。其它的数值通常供给指令必要的信息,诸如一个加法(Addition)运算的运算目标。这样的运算目标也许提供一个常数值(即立即值),或是一个空间的定址值:暂存器或存储器位址,以定址模式决定。

在旧的设计中,CPU里的指令解码部分是无法改变的硬件设备。不过在众多抽象且复杂的CPU和指令集架构中,一个微程序时常用来帮助转换指令为各种形态的讯号。这些微程序在已成品的CPU中往往可以重写,方便变更解码指令。

3.执行

在提取和解码阶段之后,接着进入执行阶段。该阶段中,连接到各种能够进行所需运算的CPU部件。

例如,要求一个加法运算,算数逻辑单元(ALU,Arithmetic Logic Unit)将会连接到一组输入和一组输出。输入提供了要相加的数值,而输出将含有总和的结果。ALU内含电路系统,易于输出端完成简单的普通运算和逻辑运算(比如加法和位元运算)。如果加法运算产生一个对该CPU处理而言过大的结果,在标志暂存器里,运算溢出(Arithmetic Overflow)标志可能会被设置。

4.写回

最终阶段,写回,以一定格式将执行阶段的结果简单的写回。运算结果经常被写进

CPU内部的暂存器,以供随后指令快速存取。在其它案例中,运算结果可能写进速度较慢,但容量较大且较便宜的主记忆体中。某些类型的指令会操作程序计数器,而不直接产生结果。这些一般称作“跳转”(Jumps),并在程式中带来循环行为、条件性执行(透过条件跳转)和函式。

许多指令也会改变标志暂存器的状态位元。这些标志可用来影响程式行为,缘由于它们时常显出各种运算结果。

例如,以一个“比较”指令判断两个值的大小,根据比较结果在标志暂存器上设置一个数值。这个标志可藉由随后的跳转指令来决定程式动向。

在执行指令并写回结果之后,程序计数器的值会递增,反覆整个过程,下一个指令周期正常的提取下一个顺序指令。如果完成的是跳转指令,程序计数器将会修改成跳转到的指令位址,且程序继续正常执行。许多复杂的CPU可以一次提取多个指令、解码,并且同时执行。这个部分一般涉及“经典RISC管线”,那些实际上是在众多使用简单CPU的电子装置中快速普及(常称为微控制(Microcontrollers)。

二、CPU的基本结构

CPU包括运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件。

1.运算逻辑部件

运算逻辑部件,可以执行定点或浮点的算术运算操作、移位操作以及逻辑操作,也可

执行地址的运算和转换。

2.寄存器部件

寄存器部件,包括通用寄存器、专用寄存器和控制寄存器。

通用寄存器又可分定点数和浮点数两类,它们用来保存指令中的寄存器操作数和操作结果。

通用寄存器是中央处理器的重要组成部分,大多数指令都要访问到通用寄存器。通用

寄存器的宽度决定计算机内部的数据通路宽度,其端口数目往往可影响内部操作的并行性。

专用寄存器是为了执行一些特殊操作所需用的寄存器。

控制寄存器通常用来指示机器执行的状态,或者保持某些指针,有处理状态寄存器、

地址转换目录的基地址寄存器、特权状态寄存器、条件码寄存器、处理异常事故寄存器以及检错寄存器等。

有的时候,中央处理器中还有一些缓存,用来暂时存放一些数据指令,缓存越大,说

明CPU的运算速度越快,目前市场上的中高端中央处理器都有2M左右的二级缓存,高端中央处理器有4M左右的二级缓存。

3.控制部件

控制部件,主要负责对指令译码,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。

微存储中保持微码,每一个微码对应于一个最基本的微操作,又称微指令;各条指令

是由不同序列的微码组成,这种微码序列构成微程序。中央处理器在对指令译码以后,即发出一定时序的控制信号,按给定序列的顺序以微周期为节拍执行由这些微码确定的若干个微操作,即可完成某条指令的执行。

简单指令是由(3~5)个微操作组成,复杂指令则要由几十个微操作甚至几百个微操

作组成。

逻辑硬布线控制器则完全是由随机逻辑组成。指令译码后,控制器通过不同的逻辑门

的组合,发出不同序列的控制时序信号,直接去执行一条指令中的各个操作。

三、原装识别

对盒装产品而言,用户可以参照如下方法鉴别:

1.从CPU外包装的开的小窗往里看,原装产品CPU表面会有编号,从小窗往里看

是可以看到编号的,原装CPU的编号清晰,而且与外包装盒上贴的编号一致,很多翻包CPU会把CPU上的编号磨掉,这一点注意鉴别。

2.随着科技发展,造假技术越来越高,如果不能够肯定所买CPU是不是原装,可以

按照包装上的说明用Intel或AMD厂商提供的方式查询所买CPU的真伪。

3.除了编号之外,伪劣CPU的性能与原装CPU的性能有一定的差距,这一点也可

以用来鉴别真假(这是最直接的办法,但最保险的做法还是上述的第二条)。

对于电脑CPU的几点常识

1.CPU频率越高能力就越高吗?

不必须。这是在好多新手其中存在的误区。CPU能力取决于好多综合参数,不

必须根频率成正比。当然,在同系列的CPU中,打个比方都是赛扬4,频率越高能力越高。

2.为什么赛扬高频低能?而速龙系列低频高能?

说这种疑问之前先讲一下什么叫缓存。缓存(英文名Cache),即高速缓冲存储器,是位于CPU和主存储器DRAM(也可以内存)之间的规模较 小的但速度很高的存储器(还有硬盘、刻录机缓存也都是一个道理)。CPU的缓存分两个,一个是内部缓存,也叫一级缓存(L1 Cache):封闭在CPU芯片内部的高速缓存,用于暂时存储CPU运算时的部分指令和数据,存取速度与CPU主频一致。L1缓存越大,CPU工作时与存取速度较慢的L2缓存和内存间交换数据的次数越少,比较电脑的运算速度可以提高;外部缓存,也叫二级数据缓存(L2 Cache):CPU外部的高速缓存,现在处理器的L2 Cache是和CPU运行在一样频率下的(以前P2 P3的二级缓存运行在相当于CPU频率一半下)。

赛扬的基本架构和同时代的奔腾是差不多的,但它的外频低、前端总线低,而且缓存与奔腾系列相比严重缩水(Northwood核心赛扬4的二级缓存只有128K,而

Northwood核心P4的二级缓存有512K)。减少了四分之三的缓存大大下降了成本,但也造成了CPU能力的急剧下降。而速龙系列的一级缓存高达128K,TA、TB核心的速龙二级缓存为256K,Barton及将来核心的速龙二级缓存达到了512K,再加上其比较精确的指令分支预测还有三路数据校验(或者叫三角形数据校验回路),所以处理器虽然工作频率不高,但能力很出色。

3.我的CPU温度为什么当高?

第1步是散热器的疑问,再者可以机箱内通风不好,可能是电源线和数据排线影响了通风。还有不必对CPU的温度太过敏感,多数技术观察五六十度就吓坏了。还有没有当夸张,那么来说,CPU在75度下面都可以安全工作(一般认为安全工作温度=极限工作温度的80%)。

4.为什么我的CPU外频只有100而别的人的都是400、533等等?

问这类疑问的技术都存在着一个很大的误区,那可以他们把外频和前端总线的概念混淆了。外频是由主板CPU提供的基准时钟频率,那么常见的有100、133、166、200。而大家说的FSB(Front System Bus)指的是系统前端总线,它是处理器与主板北桥芯片或内存控制集线器之间的数据通道,常见频率有400、333、533、800。作为新手不必掌握当多概念性的东西,只要记住下面几个公式:

主频=外频*倍频(MHz)

Intel CPU前端总线=外频*4(MHz)

AMD CPU前端总线=外频*2(MHz)

CPU数据带宽=前端总线*8(MB/s)

内存带宽=内存等效工作频率*8(MB/s)

5.什么是超线程?超线程对我的用吗?为什么我用了超线程CPU 系统能力没有得到多少提高?

计算机的CPU芯片是指篇二:CPU和芯片

CPU和芯片

中央处理器(CPU)是一台计算机的运算核心和控制核心,其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。

CPU由运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。一般CPU的运作原理可分为四个阶段:提取(Fetch)、解码(Decode)、执行(Execute)和写回(Writeback)。 CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令,放入指令寄存器,并对指令译码,并执行指令。

1971年, Intel公司推出了世界上第一台真正的微处理器。

主板,又叫主机板(mainboard)、系统板(systemboard)或母板(motherboard);它安装在机箱内,是微机最基本的也是最重要的部件之一。主板一般为矩形电路板,上面安装了组成计算机的主要电路系统。在电路板下面,是错落有致的电路布线;在上面,则为棱角分明的各个部件:插槽、芯片、电阻、电容等。

芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分,芯片组性能的优劣,决定了主板性能的好坏与级别的高低。

按照在主板上的排列位置的不同,通常分为北桥芯片和南桥芯片。北桥芯片提供对CPU的类型和主频、内存的类型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等支持。南桥芯片则提供对KBC(键盘控制器)、RTC(实时时钟控制器)、USB(通用串行总线)、Ultra DMA/33(66)EIDE数据传输方式和ACPI(高级能源管理)等的支持。其中北桥芯片起着主导性的作用,也称为主桥(Host Bridge)。

处理器的作用和大脑更相似,因为它负责处理、运算计算机内部的所有数据,而主板芯片则控制着数据的交换,就像我们的神经系统一样。

处理器是决定电脑处理速度的主要因素,在主板极限传输速率大于处理器时,处理器的处理速度就能完全发挥,他的好坏就决定了你运行各个程序的快慢。

计算机的CPU芯片是指篇三:计算机一级基础题及答案

第1章 计算机基础

选择题

1.1 计算机概述

[1]. 下列说法中,错误的是________。C

[A]集成电路是微电子技术的核心 [B]硅是制造集成电路常用的半导体材料

[C]现代集成电路制造技术已经用砷化镓取代了硅 [D]微处理器芯片属于超大规模集成电路

[2]. 可以从不同角度给集成电路分类,按照集成电路的________可将其分为通用集成电路和专用集成电路两类。D

[A]晶体管数目 [B]晶体管结构和电路 [C]工艺 [D]用途

[3]. 下列关于集成电路的叙述错误的是________。D

[A]将大量晶体管、电阻及互连线等制作在尺寸很小的半导体单晶片上就构成集成电路。

[B]现代集成电路使用的半导体材料通常是硅或砷化镓。

[C]集成电路根据它所包含的晶体管数目可分为小规模、中规模、大规模、超大规模和极大规模集成电路。

[D]集成电路按用途可分为通用和专用两大类。微处理器和存储器芯片都属于专用集成电路。

[4]. 关于集成电路(IC),下列说法中正确的是________。C

[A]集成电路的发展导致了晶体管的发明 [B]中规模集成电路通常以功能部件、子系统为集成对象

[C]IC芯片是计算机的核心 [D]数字集成电路都是大规模集成电路

[5]. 集成电路是现代信息产业的基础。目前PC机中CPU芯片采用的集成电路属于_______。D

[A]小规模集成电路 [B]中规模集成电路 [C]大规模集成电路 [D]超大规模和极大规模集成电路

[6]. 集成电路制造工序繁多,从原料熔炼开始到最终产品包装大约需要_______道工序。C

[A]几 [B]几十 [C]几百 [D]几千

[7]. Intel公司的创始人Gordon E.Moore 曾预测,单块(转载自:www.jIaosHIlm.Com 教 师联盟 网:计算机的CPU芯片是指)集成电路的集成度平均每 ________左右翻一番C

[A]半年 [B]1年 [C]1年半 [D]2年半

[8]. 线宽是集成电路芯片制造中重要的技术指标,目前CPU芯片制造的主流技术中线宽为____。D

[A]几个微米 [B]几个纳米 [C]几十个微米 [D]几十个纳米

[9]. 下列关于IC卡的叙述中,错误的是_________。D

[A]IC卡按卡中镶嵌的集成电路芯片不同可分为存储器卡和CPU卡

[B]IC卡按使用方式不同可分为接触式IC卡和非接触式IC卡

[C]手机中使用的SIM卡是一种特殊的CPU卡

[D]只有CPU卡才具有数据加密的能力

[10]. 下列说法错误的是________。B

[A]IC的制造过程大多采用硅平面工艺

[B]当前计算机内存储器使用的是一种具有信息存储能力的磁性材料

[C]当前计算机的CPU通常由数千万到数亿晶体管组成

[D]雷达的精确定位和导航、巡航导弹的图像识别等,都使用微电子技术实现

[11]. 目前,个人计算机使用的电子元器件主要是________。C

[A]晶体管 [B]中小规模集成电路 [C]大规模或超大规模集成电路 [D]光电路

[12]. 第四代计算机的CPU采用的集成电路属于____。B

[A]SSI [B]VLSI [C]LSI [D]MSI

[13]. 一般认为,电子计算机的发展已经历了4代,第1~4代计算机使用的主要元器件分别是_______。B

[A]电子管,晶体管,中、小规模集成电路,光纤

[B]电子管,晶体管,中小规模集成电路,大规模或超大规模集成电路

[C]晶体管,中小规模集成电路,激光器件,大规模或超大规模集成电路

[D]电子管,数码管,中小规模集成电路,激光器件

[14]. 目前正在使用的安装了高性能Pentium4处理器的个人计算机属于_______计算机。B

[A]第五代 [B]第四代 [C]第三代 [D]第二代

[15]. 长期以来,人们都按照计算机主机所使用的元器件为计算机划代,安装了Pentium4处理器的个人计算机属于_______计算机。B

[A]第五代 [B]第四代 [C]第三代 [D]第二代

[16]. 计算机有很多分类方法,按其内部逻辑结构目前可分为_________。B

[A]服务器/工作站 [B]16位/32位/64位计算机 [C]小型机/大型机/巨型机 [D]专用机/通用机

[17]. 计算机的分类方法有多种,按照计算机的性能、用途和价格分,台式机和便携机属于_________。D

[A]巨型计算机 [B]大型计算机 [C]小型计算机 [D]个人计算机

[18]. 天气预报往往需要采用________计算机来分析和处理气象数据,这种计算机的CPU由数以百计、千计、万计的处理器组成,有极强的运算处理能力。A

[A]巨型 [B]微型 [C]小型 [D]个人

[19]. 目前运算速度达到数十万亿次/秒以上的计算机通常被称为________计算机。A

[A]巨型 [B]大型 [C]小型 [D]个人

[20]. 下列不属于个人计算机范围的是________。D

[A]台式计算机 [B]便携计算机 [C]工作站 [D]刀片式服务器

[21]. 在电脑控制的家用电器中,有一块用于控制家用电器工作流程的大规模集成电路芯片,它把处理器、存储器、输入/输出接口电路等都集成在一起,这块芯片是________。C

[A]芯片组 [B]内存条 [C]微控制器(嵌入式计算机) [D]ROM

[22]. 与信息技术中的感测、通信等技术相比,计算与存储技术主要用于扩展人的________

的功能。C

[A]感觉器官 [B]神经系统 [C]大脑 [D]效应器官

[23]. 使用现代信息技术可以帮助扩展人的信息器官功能,例如,使用________可以帮助扩展人的大脑的功能。C

[A]感测与识别技术 [B]通信技术 [C]计算与存储技术 [D]控制与显示技术

[24]. 扩展人们眼、耳、鼻等感觉器官功能的信息技术中,一般不包括_______。D

[A]感测技术 [B]识别技术 [C]获取技术 [D]存储技术

[25]. 下列关于信息系统的叙述中错误的是_________。C

[A]电话是一种双向的、点对点的、以信息交互为主要目的的系统

[B]网络聊天是一种双向的、以信息交互为目的的系统

[C]广播是一种点到多点的双向信息交互系统

[D]Internet是一种跨越全球的多功能信息系统

[26]. 一般而言,计算机信息处理的内容不包含________。A

[A]查明信息的来源与制造者 [B]信息的收集和加工 [C]信息的存储与传递 [D]信息的控制与显示

[27]. 信息处理系统是综合使用多种信息技术的系统。下面叙述中错误的是______。B

[A]从自动化程度来看,信息处理系统有人工的、半自动的和全自动的

[B]银行以识别与管理货币为主,不必使用先进的信息处理技术

[C]信息处理系统是用于辅助人们进行信息获取、传递、存储、加工处理及控制的系统

[D]现代信息处理系统大多采用了数字电子技术

[28]. 信息技术是指用来扩展人们信息器官功能、协助人们进行信息处理的一类技术,其中________主要用于扩展人的效应器官的功能。C

[A]计算技术 [B]通信与存储技术 [C]控制与显示技术 [D]感知与识别技术

[29]. 现代信息技术的主要特征是:以___________为基础、以计算机及其软件为核心、采用电子技术(包括激光技术)进行信息的收集、传递、加工、存储、显示与控制。A

[A]数字技术 [B]模拟技术 [C]光子技术 [D]量子技术

1.2 数字技术基本知识

[1]. 下列关于比特的叙述中错误的是_________D

[A]比特是组成数字信息的最小单位[B]比特只有“0”和“1”两个符号

[C]比特既可以表示数值和文字,也可以表示图像或声音 [D]比特“1”大于比特“0”

[2]. 下列关于比特的叙述中错误的是_________。C

[A]比特是组成数字信息的最小单位 [B]比特可以表示文字、图像等多种不同形式的信息

[C]比特没有颜色,但有大小[D]表示比特需要使用具有两个状态的物理器件

[3]. 下列关于比特的叙述中错误的是_________。D

[A]比特是组成数字信息的最小单位[B]比特只有“0”和“1”两个

符号

[C]比特既可以表示数值和文字,也可以表示图像或声音 [D]比特通常使用大写的英文字母B表示

[4]. 对两个二进制数1与1分别进行算术加、逻辑加运算,其结果用二进制形式分别表示为________。C

[A]1、10 [B]1、1 [C]10、1 [D]10、10

[5]. 二进制数01与01分别进行算术加和逻辑加运算,其结果用二进制形式分别表示为________。C

[A]01、10 [B]01、01 [C]10、01 [D]10、10

[6]. 逻辑运算中的逻辑加常用符号________表示。A

[A]V [B]∧ [C]- [D]·

[7]. 在书写逻辑运算式时,一般不用_______作为逻辑运算符。C

[A]OR [B]AND [C]NO [D]NOT

[8]. "两个条件同时满足的情况下,结论才能成立"相对应的逻辑运算是_________运算。C

[A]加法 [B]逻辑加 [C]逻辑乘 [D]取反

[9]. 实施逻辑乘运算:11001010∧00001001后的结果是________。A

[A]00001000 [B]11000001 [C]00001001 [D]11001011

[10]. 二进制数10111000和11001010进行逻辑"与",运算结果再与10100110进行“或”运算,其结果的16进制形式为________。C

[A]A2 [B]DE [C]AE [D]95

[11]. 若A=1100,B=1010,A与B运算的结果是1000,则其运算一定是_________。D

[A]算术加 [B]算术减 [C]逻辑加 [D]逻辑乘

[12]. 下列逻辑运算规则的描述中,________是错误的。D

[A]0 . OR . 0 =0 [B]0 . OR . 1 =1 [C]1 . OR . 0 =1 [D]1 . OR . 1 =2

[13]. 计算机在进行算术和逻辑运算时,运算结果可能产生溢出的是________。D

[A]两个数作“逻辑加”操作 [B]两个数作“逻辑乘”操作

[C]对一个数作按位“取反”操作 [D]两个异号的数作“算术减”操作

[14]. 计算机内存储器容量1MB为________。A

[A]1024×1024B [B]1000B [C]1024B [D]1000KB

[15]. 计算机内存储器容量的计量单位之一是MB,它相当于________字节。B

[A]2的10次方 [B]2的20次方 [C]2的30次方 [D]2的40次方

[16]. 某计算机内存储器容量是2GB,则它相当于________MB。B

[A]1024 [B]2048 [C]1000 [D]2000

[17]. 计算机使用二进制的首要原因是,具有________个稳定状态的电子器件比较容易制造。B

[A]1 [B]2 [C]3 [D]4

[18]. 三个比特的编码可以表示________种的不同状态。C

[A]3 [B]6 [C]8 [D]9

[19]. 十进制数241转换成8位二进制数是________.B

[A]10111111 [B]11110001 [C]11111001 [D]10110001

[20]. 十进制算式7*64+4*8+4的运算结果用二进制数表示为________.B

[A]111001100 [B]111100100 [C]110100100 [D]111101100

[21]. 下列四个不同进位制的数中最大的数是______。B

[A]十进制数73.5 [B]二进制数1001101.01 [C]八进制数115.1 [D]十六进制数4C.4

[22]. 下列不同进位制的四个数中,最小的数是________。C

[A]二进制数1100010 [B]十进制数65 [C]八进制数77 [D]十六进制数45

[23]. 将十进制数937.4375与二进制数1010101.11相加,其和数是________.C

[A]八进制数2010.14 [B]十六进制数412.3 [C]十进制数1023.1875 [D]十进制数1022.7375

[24]. 以下选项中,选项_______所列的两个数的值是相等的。B

[A]十进制数54020与八进制数54732 [B]八进制数13657与二进制数1011110101111

[C]十六进制数F429与二进制数1011010000101001 [D]八进制数7324与十六进制数B93

[25]. 若在一个非零的无符号二进制整数右边加两个零形成一个新的数,则其数值是原数值的______A

[A]四倍 [B]二倍 [C]四分之一 [D]二分之一

[26]. 下列十进制整数中,能用二进制8位无符号整数正确表示的是________。B

[A]257 [B]201 [C]312 [D]296

[27]. 在计算机中,8位无符号二进制整数可表示的十进制数最大的是________。B

[A]128 [B]255 [C]127 [D]256

[28]. 最大的10位无符号二进制整数转换成八进制数是_______。B

[A]1023 [B]1777 [C]1000 [D]1024

[29]. 采用补码表示法,整数"0"只有一种表示形式,该表示形式为________。B

[A]1000...00 [B]0000...00 [C]1111...11 [D]0111...11

[30]. 关于定点数与浮点数的叙述中,错误的是________。C

[A]同一个数的浮点数表示形式并不惟一 [B]长度相同时,浮点数的表示范围通常比定点数大

[C]整数在计算机中用定点数表示,不能用浮点数表示 [D]计算机中实数是用浮点数来表示的