请简单介绍一下电脑CPU的作用
C P U哪一是我们平常电脑的中央处理器是计算机的运行核心,或者说控制中心C P U呢,是一块儿超大规模的集成电路是一台计算机的运行核心和控制核心。
C P U包含三大部分运算器控制器和寄存器。主要功能,处理指令,执行操作,控制时间,处理数据。
那就好比我们人类的心脏,心脏的好坏取决于身体的强壮健康程度。
以前回答过类似问题,再回答一次。
处理器,即CPU是Central Processing Unit(中央处理单元)的缩写,被称为计算机手机的大脑。要回答这个问题,首先,我们需要来了解一下,计算机在进行信息处理的过程。
处理器的作用
计算机在进行信息处理的时候,一般分为两步:
- 将程序和要进行处理的数据,放到计算机的存储系统中;
- 从存储系统中,拿数据,运行相应的程序,得到结果。
处理器就是负责协调、指挥、控制程序有条不紊的进行。
一般控制过程分为以下几步:
- 取指令。当程序已在存储器中时,首先根据程序入口地址取出一条程序,为此要发出指令地址及控制信号。
- 指令译码。分析当前取得的指令,根据分析的结果,产生相应的控制命令,进行相应的操作。
- 执行指令。根据指令译码时产生的“操作命令”,产生相应的操作控制信号序列,通过运算单元,存储器系统及输入/输出接口设备的执行,实现每条指令的功能,其中包括对运算结果的处理以及下条指令地址的形成。
处理器的结构
现在市场上的处理器性能指标和结构细节十分繁杂,但是完成的功能都相同,所以基本结构也都雷同,基本要包含下面这些部件:
- 算术逻辑运算单元(ALU)。用于执行算术运算操作、移位操作以及逻辑操作,也可执行地址运算和转换。
- 累加器。用于存放当前运算的结果。
- 程序计数器。用于提供指令地址。
- 指令寄存器,译码器。用于将数据总线送入的指令,放入指令寄存器。
- 时序和控制部件。用于根据译码结果,发出“操作指令”的控制信号。
处理器的分类
在目前的处理器中一般分为CISC和RISC两大系列。
CISC是复杂指令集处理器,其最大的不合理之处在于,随着计算机技术的不断发展,各种指令集越来越多,但是常用的指令集只占源代码的20%,剩余的80%不常用。
为了改变这种不合理,RISC即精简指令集处理器,横空出世。其通道中只包含最有用的指令,确保数据通道快速执行每一条指令,使CPU硬件结构设计变得更为简单,尽量使用单周期指令,便于流水线操作执行。
在这简单谈一下流水线技术,总结一下其特点在于几个指令能够并行执行,内部信息流要求通畅流动,这样就提升了CPU的运行速度。在ARM7系列中采用的一般为3级流水线,即预取——译码——执行,在ARM9系列中采用预取——译码——执行——访问——写回,在ARM10中采用预取——发射——译码——执行——访问——写回,在ARM11中采用预取—预取—发射——译码——转换——执行——访问——写回。
ARM处理器的工作模式
据报道,全世界99%的智能手机和平板电脑都采用ARM架构,约有43亿人每天都会触摸一台搭载ARM芯片的设备,占全球总人口的60%。我们以ARM处理器为例,再来深入看一下处理器的工作模式等内容。
ARM微处理器支持7种运行模式,由ARM处理器中的CPSR(当前程序状态寄存器)的低5位CPSR[4:0]定义的。
7种运行模式分别为:
- 用户模式User(usr):ARM处理器正常的程序执行模式。
- 系统模式System(sys):运行具有特权的操作系统任务。
- 快速中断模式(fiq):用于高速数据传输或通道处理。
- 管理模式Supervisor(svc):操作系统使用的保护模式,处理软件中断(SWI)。
- 外部中断模式(irq):用于通用的中断处理。
- 数据访问中止模式Abort(abt):用于虚拟存储及存储保护。
- 未定义指令中止模式Undfined(und):当出现未定义指令执行(中止)时进入该模式,可用于支持硬件协处理器的软件仿真。
ARM处理器运行模式可以通过下面两种方式进行切换:
- 通过软件进行切换。
- 通过外部中断或者异常处理过程进行切换。
当应用程序发生异常中断时,处理器进入相应的异常模式。
在每一种异常模式下,都对应有一组寄存器,供相应的异常处理程序使用。这样就可以保证在进入异常模式时,用户模式下的寄存器不被破坏。
小结
关于处理器相关内容,特别是ARM处理器系列,我写了《浅谈RISC CPU》、《浅谈ARM处理器》等多篇文章,详细介绍了CPU的工作模式、硬件架构等内。
如果有兴趣,欢迎加关注“单眼皮老王”,阅读相关文章,更欢迎和我讨论。
希望回答会对你有所帮助,感谢。
CPU是一台计算机的核心,负责处理指令、执行操作、控制时间和处理数据。
处理指令是指:使程序能够按照严格的顺序执行。
执行操作是指:将用户输入的指令解释为计算机指令,使相应的计算机部件执行指令。
控制时间是指:在特定的时间使计算机执行特定的指令操作。
处理数据是指:对数据进行算术运算和逻辑运算,或进行其他的信息处理。
CPU的中文名字叫做“中央处理器”,计算机的CPU性能越高,则电脑运行越快、流畅、不卡顿。
电脑CPU工作过程是提取、解码、执行、写回,具体是:
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。
x86架构是什么意思
x86架构是一种计算机的硬件架构标准,用于设计和制造微处理器和计算机系统。它最早由英特尔公司开发,现在有许多公司生产采用了x86架构的处理器。x86架构基于以二进制码表示指令集的特点,典型的代表有Intel和AMD的处理器。它被广泛应用于个人电脑、服务器、工作站和移动设备等多种领域。x86架构具有较高的性能、广泛的软件支持和丰富的生态系统,因此成为了计算机硬件领域的主要标准之一。
手机处理器ARM架构到底是什么,有什么用
架构这种东西解释起来太复杂,不是这个专业的也很难理解。我就打个比方吧,把手机处理器比喻为一栋能正常使用,功能完备的大楼。
这个架构就相当于这栋大楼的设计图纸,从地基开始到钢筋混凝土如何形成整栋大楼。那些手机厂商,以高通,苹果和华为为例。得到了这份图纸,然后再这份图纸的基础上添加自己的东西(缓存,IPS,NPU,基带等)。相当于给这栋大楼设计电路,供水,供电,供气设备和相应的管道,并且能够相互配合并完美运行,使这栋大楼具备完整的能力。当然,不同的手机厂商对于ARM架构的驾驭能力是不同的。
1.苹果觉得ARM架构不够优秀,直接舍弃,然后自己研发。就相当于大楼的设计图纸和相应的运行设备安装图纸,都由自己来制作。
2.高通使用ARM的架构,但是可以进行魔改。相当于高通没有自行设计大楼图纸的能力,但是觉得哪里不好可以进行一定的修改,更适合自己接下来设备安装图纸的优化。
3.华为使用ARM的架构,没有改进的能力。相当于ARM把图纸给华为,华为只能按照这份图纸来设计接下来的设备安装的图纸。
当手机厂商把图纸设计好以后,交给台积电或三星来进行生产制造。
显卡的流处理单元是什么?有什么用
显卡的流处理器单元是统一架构GPU内通用标量着色器的称谓。流处理单元数量直接影响处理能力,因为流处理单元是显卡的核心。流处理单元个数越多则处理能力越强,一般成正比关系,但这仅限于NVIDIA自家的核心或者AMD自家的核心比较范畴。
作用:流处理器对显卡性能影响可以说是几乎在1比1的。流处理器的数量在同等级的架构中可以说直接影响性能。因为越多的流处理器就意味着越高的处理能力,所以流处理器的收益也是每一分都有提高的。特别注意:流处理器数量只能用于判断同一个GPU架构内的性能,对于不同的架构不能直接通过流处理器数量判断性能,所以这也就是为什么不建议拿N卡和A卡直接比较流处理器数量判断性能的原因。
作用:流处理器对显卡性能影响可以说是几乎在1比1的。流处理器的数量在同等级的架构中可以说直接影响性能。因为越多的流处理器就意味着越高的处理能力,所以流处理器的收益也是每一分都有提高的。特别注意:流处理器数量只能用于判断同一个GPU架构内的性能,对于不同的架构不能直接通过流处理器数量判断性能,所以这也就是为什么不建议拿N卡和A卡直接比较流处理器数量判断性能的原因。
显卡的流处理单元又称流处理器(SP,Stream Processor),是统一架构GPU内通用标量着色器的称谓。
流处理单元这个名词第一次出现在人们的视线中还要上溯到2006年12月4日, NVIDIA在当天正式对外发布新一代DX10显卡8800GTX,在技术参数表里面,看不到惯常使用的两个参数:Pixel Pipelines(像素渲染管线)和Vertex Pipelines(顶点着色单元),取而代之的是一个新名词:streaming processor,中文翻译过来就是流处理器(也叫流处理单元、SP单元),它的作用就是处理由CPU传输过来的数据,处理后转化为显示器可以辨识的数字信号。
抗锯齿是3D特效中最重要的效果之一,我们在真实世界看到的物体,由无限的像素组成,不会看到有锯齿现象,而显示器没有足够多的点来表现图形,点与点之间的不连续就造成了锯齿。
抗锯齿通过采样算法,在像素与像素之间进行平均值计算,增加像素的数目,达到像素之间平滑过渡的效果。去掉锯齿后,还可以模拟高分辨率游戏的精致画面。它是目前最热门的特效,主要用于1600 * 1200以下的低分辨率。理论上来说,在17寸显示器上,1600 * 1200分辨率已经很难看到锯齿,无须使用抗锯齿算法。如此类推,在19寸显示器上,必须使用1920 x 1080分辨率,总之,越大的显示器,分辨率越高,才越不会看到抗锯齿1920 x 1200。由于RAMDAC(Random Access Memory Digital to Analog Converter,随机存储器数/模转换器)频率和显示器制造技术的限制,我们不可能永无止境地提升显示器和显卡的分辨率,抗锯齿技术变得很有必要了。
流处理器只是运算单元,不具备单独调度外部资源的能力,如果想让其在显卡中发挥作用,还是需要上层结构支持。让流处理器集群(ALU团簇)再组成GPU核心(GPC)才能真正形成计算能力,而显示器输出还需要Rops等后端才能形成完整的GPU。
一本书的架构是什么意思
整体架构,就是故事的开端到结果。
写一本书,最重要的是,你想通过故事,表达什么意思。也就是主旨,或者说主题。
确立了主旨,然后通过故事表现出来。
比如,你想弘扬国学儒道。首先你会想到一个书生。这个书生干了什么?最终结果如何?这就是以书生为主人公而创立的架构。
以上内容是万老网对cpu架构有什么用的问题就介绍到这了,希望介绍关于cpu架构有什么用的5点解答对大家有用。