diff --git a/src/cpu.md b/src/cpu.md new file mode 100644 index 0000000..70ac9b8 --- /dev/null +++ b/src/cpu.md @@ -0,0 +1,67 @@ +# 中央处理单元(CPU) + +## CPU的功能 + +好了﹐这里要说的是电脑的大脑。 + +`Central Processing Unit`(CPU) 我们翻译成中央除处理器。一些专业的大型电脑,其CPU可以很大(不过绝大多数以计算机集群为主)﹐但在PC上面的CPU只是比饼干还要小的一片陶瓷片。只要打开电脑﹐把风扇拿掉,就可以一睹CPU的庐山真面目了。我们常问“您的机器是什么型号的啊?”﹐其实问的多指CPU的型号。或许您听过什么Intel I3,I5,I9等CPU﹐他们所代表的可以说是不同生产年代。事实上,除了Intel的CPU外,还有其它牌子的CPU可供选择。比方说:AMD等等。 +> 译者注: mainframe、CPU型号、品牌等为过时内容,已更改或删除 + +CPU的功能如何呢?说来很复杂,主要为五个部分: + +1. 输入单元 + + 用来读取给电脑处理的数据或程序 +2. 处理单元 + + 用来执行计算、比较和判断等运算功能 +3. 输出单元 + + 将电脑的运算结果和处理好的数据输出 +4. 记忆单元 + + 用来储存数据或程序的地方 +5. 控制单元 + + 按作业程序指挥上述单元的运作及交换数据信道的传送 + +## 不同年代的 CPU + +我们常追求最新最快的CPU,但是不同年代的CPU究竟不同在哪里呢?如果真要解释清楚,恐怕要写一本书出来。不过,下面的表格相信也可以帮助我们了解一下。 + +| 项目/类型 | [80386(1985)](https://baike.baidu.com/item/Intel%2080386/433177) | [Pentium(奔腾)4(2000)](https://baike.baidu.com/item/%E5%A5%94%E8%85%BE4/9113325) | [I5-6400(2010)](https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/sku/88185/intel-core-i56400-processor-6m-cache-up-to-3-30-ghz/specifications.html) | [I5-10400(2019)](https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/sku/199271/intel-core-i510400-processor-12m-cache-up-to-4-30-ghz/specifications.html) | [I5-14600(2023)](https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/sku/199271/intel-core-i510400-processor-12m-cache-up-to-4-30-ghz/specifications.html) | +| :------------ | :---------: | :-------------------: | :-----------: | :------------: | :---------------: | +| 指令集架构 | x86 | x86 | x86-64 | x86-64 | x86-64 | +| 核心数 | 1 | 1 | 4 | 6 | 6P(大)+8E(小) | +| 计算速度 | 16-33 MHz | 1.3-3.8 GHz | 2.7(3.3) GHz | 2.9(4.3) GHz | P:2.7 Ghz E:2 Ghz | +| 制程 | ? | 65-180nm | 14nm | 14nm | 7nm (Intel 7) | + +> 以上CPU链接均摘自Intel官网和百度百科。
+> 最新数据请在 [Intel官网](https://www.intel.cn) 查看。
+> 以上CPU均为Intel CPU,AMD CPU请在 [AMD官网](https://www.amd.com) 查看。
+> 说明:1000 MHz = 1 GHz,计算速度括号内为睿频频率。
+--- +> 译者注: 过时内容,当前数据选自 2024 年 5 月 + +在1980年末﹐IBM才开始大举进军个人电脑市场。在这之前﹐苹果在1976年就推出了 Apple I 个人电脑﹐之后 Apple II 也已经成功地拥有很大数量的用户了。IBM PC使用的CPU厂商Intel其实早在1976年也推出了一款型号叫8086的CPU,其后不久的8088和它很相近﹐比起现代的CPU来说,它们可以说是慢得像蜗牛了:最快的只有8MHz!Intel相继8086和8088之后还推出了80186和80188,但不是很成功。但是Intel打算将系统部件合并到CPU去的概念却对后来生产更快的CPU,如80286/80386,起到很重要的作用。从80386起人们就把80给去掉了,直接称为x86了。当Intel在推出486其后下一代的产品时,厂商将CPU型号命名为Pentium,从此,PII、PIII、P4等不同年代的CPU也都以Pentium命名。但在程序界中,仍有不少人继续称Pentium CPU为586,686的,只是越来越少人坚持如此了。 + +AMD在2005年5月推出了速龙64位处理器。这是首个消费级的x86-64(可简称x64)架构的处理器,在此之后的CPU大多都是x64架构的了。 + +所有年代的CPU都有一个特性:向后(旧)兼容。也就是说:486的CPU可以跑386的程序,但不能跑“专为”586写的程序,甚至现在的 I5、I7 都可以运行为386编写的程序!故此,许多程序员在发布程序版本的时候,仍将32位的程序冠以`i368`的名字(其中的i就是Intel的意思)。由于 AMD 发明了64位架构,于是64位的程序就被叫做`amd64`了。 + +> 译者注: 补充 x64 架构的内容 + +## 如何发挥CPU的效率? + +要真正发挥CPU的效率,与周边设施的配合是密不可分的。因为他们要在同一速率上才能工作,时间上必须要配合默契。当CPU完成了一个运算之后,I/O也要同时将产生的运算结果传达出去,也同时传给CPU下一个运算数据。这情形就像接力赛那样,如果时间不吻合,接力棒就会丢了。不过,CPU处理数据往往要比单纯的数据交接更须时间。聪明的CPU设计工程师想出了一道绝招:就是将CPU运行于比总线(BUS,所有系统数据的运送信道)快一定倍数的速度上。这样等周边反应过来的同时,CPU也率先完成运用了,(时至今日,CPU的速度远远快过周边,掉过来往往是CPU等它们了)。 + +据说,CPU在生产的时候都是一样的,之后厂家经过测试,按照尽可能稳定情况下的最高速度原则来定型号的。有些用家买了低速的CPU回来,然后经过改变CPU电压、频率以求更快的速度﹐这就是所谓的“超频”了。不过,阁下看到这里可别忙着去修改自己的电脑哦,否则要有什么元件损坏,作者可概不负责的哦~ + +现在的CPU一般会有睿频功能,相当于CPU自带的“超频”,可以智能调整电压和频率,不过睿频相比一般的超频是十分安全的,不会搞坏你的CPU。 + +> 译者注: 删除过时的计算CPU速度的内容,并更改标题 + +--- + +> 本文译者 `cxykevin`
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