電腦毫無疑問地成為現(xiàn)代人生活中不可或缺的一環(huán)，不論在工作上，學(xué)習(xí)上或者是娛樂上，電腦都扮演著相當(dāng)重要的角色。在一臺電腦中， 重要的就是CPU，它決定了電腦的性能以及電腦的運(yùn)作效率。在本文中將初步的介紹CPU，關(guān)於它的基本架構(gòu)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(guān)系。另外我們在購賣CPU時應(yīng)該要有什?概念。 后，針對CPU未來的發(fā)展趨勢作一番預(yù)測。

　　一、CPU的介紹

　　CPU就是所謂的中央處理器或中央處理單元，也就是Central Processing Unit的縮寫。CPU是驅(qū)動整個電腦運(yùn)作的中心樞紐，又稱電腦的心臟，其內(nèi)部包括控制單元，算術(shù)及邏輯單元，暫存器或記憶單元。當(dāng)電腦系統(tǒng)開始運(yùn)作時，CPU從記憶體內(nèi)，讀取操作它的軟體的指令與資料，透過ALU運(yùn)算出結(jié)果后存回記憶體，同時由主機(jī)板，與外界的I/O周邊溝通，達(dá)到資料處理的目的。CPU會因其硬體架構(gòu)如資料/指令格式，分配，解碼，介面與運(yùn)作方式的不同有差異，而且用途也可能不一。

　　二、CPU的基本架構(gòu)

　　算術(shù)及邏輯運(yùn)算單元(ALU):加，減，乘，除及比較，選擇，判斷等運(yùn)算。控制單元(CU):翻譯程式中的指令的解碼功能及協(xié)調(diào)控制各部門依指令執(zhí)行使電腦自動化處理資料。記憶單元(memory):儲存目前正要被處理運(yùn)算的程式或資料，容量以KB為單位。輸入單元(Input，I/P):接受輸入的資料或程式，以供進(jìn)一步處理。如:鍵盤，滑鼠等。輸出單元(Output，O/P):負(fù)責(zé)將CPU處理結(jié)果輸出，輸出於各種輸出設(shè)備上，如:印表機(jī)，磁碟機(jī)等。暫存器(Register):暫時儲存資料，如用來儲存運(yùn)算的累積器。其功能與記憶體相似。

　　CPU內(nèi)部較重要的暫存器

　　1、程式計數(shù)器PC(Program Counter):負(fù)責(zé)儲存CPU下一次所要執(zhí)的記憶體位址。

　　2、指令暫存器IR(Instruction Register):負(fù)責(zé)儲存CPU所要執(zhí)行的指令。

　　3、堆疊指標(biāo)器SP(Stack Pointer):負(fù)責(zé)儲存CPU目前使用的堆疊位址。

　　4、位址暫存器MAR:負(fù)責(zé)儲存CPU所要存取記憶體資料的位址。

　　三、衡量CPU的性能

　　1、內(nèi)部運(yùn)算架構(gòu)(Architexture):例如說這顆CPU的內(nèi)部設(shè)計，是scalar，還是超純量(superscalar)的設(shè)計;有無內(nèi)建快取記憶體，指令，資料與記憶體的讀寫設(shè)計等，都會影響整個CPU的運(yùn)作效能。

　　2、位元處理能力:例如8位元，16位元的CPU。通常這跟CPU內(nèi)部暫存器，資料匯流排或指令寬度有關(guān)。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?yàn)镃PU核心的GPR只有32位元。

　　3、記憶體容量:我們說這顆CPU的記憶體控制范圍有多少M(fèi)B，像386/486等32位元的CPU，其 大記憶體容量有2的32次方等於4096MB=4GB。

　　4、工作時脈(clock):每個CPU工作時脈越高，執(zhí)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，前者速度就比后者快上約33%。

　　5、IC制程: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(fù)6次方M，也就是百萬分之一公尺)。目前 新的CPU制程為0。13um。

　　四、CPU的歷史概況

　　在西元1970年代，CPU是一塊由數(shù)十或數(shù)百個IC所組成的電路基板，體積相當(dāng)大，后來因積體電路的發(fā)展，讓CPU所有的處理元件得以濃縮在一片小小的晶片當(dāng)中，也有人稱CPU為微處理機(jī)(MicroProcessor)。

　　從1970年Intel的第一顆CPU(編號4004，108KHz工作時脈)開始，CPU可以說經(jīng)歷了數(shù)代的演進(jìn)，其中在1978年時，AMD(超微)也加入了CPU的市場。

　　就Intel的歷史而言，於1978年，位於美國的Intel公司第一次生產(chǎn)出擁有16位元的微處理器，并且將這顆微處理器命名為i8086。這款產(chǎn)品使用的指令集人們稱之為x86指令集。以后，Intel陸續(xù)生產(chǎn)出更先進(jìn)和更快速的新型CPU，這些新型的CPU都兼容原來的x86指令集，被稱為「x86系列CPU」。於1981年，個人電腦(Personal Computer)開始興起，INTEL公司亦開始研究一些新制程的中央處理器(cpu)，不斷的去進(jìn)行改進(jìn)及測試，使中央處理器(cpu)的速度愈來愈快，愈來愈進(jìn)步。以下便是intel公司曾經(jīng)推出過市場的CPU，可以看見INTELCPU的發(fā)展演進(jìn)：

　　第一代：可以說是 舊的CPU型號---8086，8088，AT/XT

　　第二代：INTEL公司經(jīng)過改良的CPU型號---80286

　　第三代：80386

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