CPU係咩野!!!
1. CPU的簡介
9 h- Q9 P$ \3 ^& c
1 u3 Z' ^" M6 D' {9 r電腦毫無疑問地成為現代人生活中不可或缺的一環，不論在工作上、學習上或者是娛樂上，電腦都扮演著相當重要的角色。在一台電腦中，最重要的就是CPU，它決定了電腦的性能以及電腦的運作效率。在本文中將初步的介紹CPU，關於它的基本架構以及性能的衡量，還有CPU的歷史流程和各家廠商之間的競爭關係。另外我們在購賣CPU時應該要有什麼概念。最後,針對CPU未來的發展趨勢作一番預測。 & y4 E% f6 ~& o" P/ O" z
. j( b& P$ f8 p& o
2 `% n y/ v: g- k2 a
% _" K- h: `+ ~2 p) Q2：CPU的介紹
$ x' m, ~$ ?; F" `8 H
* L3 Y* z+ t/ y6 l+ n
$ f* n% ]2 |2 }8 n# l3 t( `+ R- B2 V3 K( F0 E9 k7 w' r& o
CPU就是所謂的中央處理器或中央處理單元，也就是CentralProcessingUnit的縮寫。CPU是驅動整個電腦運作的中心樞紐，又稱電腦的心臟，其內部包括控制單元、算術及邏輯單元、暫存器或記憶單元。當電腦系統開始運作時，CPU從記憶體內，讀取操作它的軟體的指令與資料，透過ALU運算出結果後存回記憶體，同時由主機板，與外界的I/O週邊溝通，達到資料處理的目的。CPU會因其硬體架構如資料/指令格式、分配、解碼、介面與運作方式的不同有差異，而且用途也可能不一。
7 m" ^! E& J9 @ m' Q- Y. N* f1 a* x! S2 u7 B
5 d |0 T& ~) n1 s$ s
7 v1 v. e8 ]. J, G
3：CPU的基本架構 " Q0 Z" |+ t8 N. P& b; s
9 i" \7 D: |# q6 \: p算術及邏輯運算單元(ALU)：加、減、乘、除及比較、選擇、判斷等運算。; L3 P" @& E, Y. f
控制單元(CU)：翻譯程式中的指令的解碼功能及協調控制各部門依指令執行使電腦自動化處理資料。
8 Z5 S# f8 j. \1 `6 k5 K記憶單元(memory)：儲存目前正要被處理運算的程式或資料，容量以KB為單位。# [3 |8 x, `( H9 e6 e! A2 U
輸入單元(Input,I/P)：接受輸入的資料或程式，以供進一步處理。
6 U! x f' [' ?. W8 d/ L" A& E如：鍵盤、滑鼠等。
4 c6 M5 t% c6 L4 p- a8 T& C輸出單元(Output,O/P)：負責將CPU處理結果輸出，輸出於各種輸出設備上，如：印表機、磁碟機等。
+ n6 [8 U2 Y; E! B/ ^: _: v5 i暫存器(Register)：暫時儲存資料，如用來儲存運算的累積器。其功能與記憶體相似。8 ^! C- Y7 X r7 w& _ C
1 G# i$ p* x( L- } g7 h4：CPU內部較重要的暫存器：
: u% E& ~! _$ {8 ` ?3 ^9 v( J; \& b0 t2 O+ C A* h- E
a. 程式計數器PC(Program Counter)：負責儲存CPU下一次所要執的記憶體位址。
; N Y7 p: R7 H+ ^; bb. 指令暫存器IR(Instruction Register)：負責儲存CPU所要執行的指令。6 U- c, o7 [* _2 d8 s8 @' [/ H) M
c. 堆疊指標器SP(Stack Pointer)：負責儲存CPU目前使用的堆疊位址。1 X- R+ @4 S* ?; U0 \
d. 位址暫存器MAR：負責儲存CPU所要存取記憶體資料的位址。
9 W, Q& x7 {, I; z- i* Q" d l( q' i" ]5 }
5：衡量CPU的性能
/ r/ m0 H+ t2 w2 ?7 b' T" [) N7 p+ K: }4 K: o; d* Z
a.內部運算架構(Architexture)：例如說這顆CPU的內部設計，是scalar，還是超純量(superscalar)的設計；有無內建快取記憶體，指令、資料與記憶體的讀寫設計等，都會影響整個CPU的運作效能。
6 b9 p5 _/ }& n! G7 P4 A3 Nb.位元處理能力：例如8位元、16位元的CPU。通常這跟CPU內部暫存器、資料匯流排或指令寬度有關。就Intel的定義，8086/286的通用暫存器(General Purpose Registers)GPR是16位元，所以它們算是16位元的CPU；386/486以至於Pentium、PentiumPro，也是32位元的CPU，因為CPU核心的GPR只有32位元。 * Y* ^4 z3 ]# z* T" j
c.記憶體容量：我們說這顆CPU的記憶體控制範圍有多少MB，像386/486等32位元的CPU，其最大記憶體容量有2的32次方等於4096MB=4GB。/ _7 {, U2 a. {
d.工作時脈(clock)：每個CPU工作時脈越高，執行指令的單位時間(cycle)越小，速度就越快。例如說Intel486DX-33，是以33MHz(=33,000,000Hz/每秒鐘)為工作時脈，它其與同類型的486DX-25(24MHZ工作時脈)相比較，前者速度就比後者快上約33%。- E+ c2 {7 e0 c6 J4 {
e.IC製程：目前有BiCMOS與CMOS兩類。一般是以若依線路精密度來分，是以微米(micron,=10的負6次方M,也就是百萬分之一公尺)。目前最新的CPU製程為0.13um。
- x- \; F* _& d, D-------------------------------------------------------------------------------------------
\- W2 \7 t2 w0 j: P& `# w. S' g! K# g
雙核心 CPU, 就如其名一樣, 與兩顆獨立的 CPU 的運行模式相若 (當然還有很多地方不一樣, 否則有誰會買雙 CPU 做 server?)2 \3 ?' \1 N" Q8 B# w
) [% ^/ \! X& P+ q r; i雙 CPU 運行的方法一般都是 SMP (Symmetric Multi-Processing), 程式如果是以多線程 (Multi-Threading) 去執行, 便可以同時使用兩顆 CPU (或兩個核心) 的效能, 否則永遠只能使用單一核心或 CPU 去執行程式, 這也解釋了為什麼高速的單核心 CPU 仍然有價有市的原因 (因為不支援多線程執行方式的軟件還有很多啊).
1 @6 V" O" l. O8 s4 W-------------------------------------------------------------------------------------------
/ ?( t- s5 M! U6 ~- B4 n在賣電腦的地方便有得賣^^4 b2 V9 y: t9 _# {1 X( B- U# Z& q& k( k
現在最新及最多人用的就是雙核心CPU
6 J6 Y S! g7 p1 c: ^! {因為運行速度較快 0 H4 _; p5 R; M1 [: ?
如果要買,我推薦你買CORE 2 DUO的雙核CPU^^
" G8 W; Y! U! a; e2 z目前最好的雙核是Intel Core 2 Duo，價錢由$1300左右（E4300）去到$4000左右（E6700）
