中央处理器 central processing unit,CPU
又称:中央处理机
定义:由控制器和运算器组成的计算机核心部分。它负责解释指令的功能,控制各类指令的执行过程,完成各种算术和逻辑运算。
学科:计算机科学技术_计算机体系结构_处理系统
相关名词:计算机 微处理器
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【延伸阅读】
中央处理器常被直接称为CPU,是计算机系统的运算和控制核心,是信息处理、程序运行的最终单元。通常来讲,CPU由运算器部件和控制器部件组成。
运算器部件由算术逻辑单元、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。它的核心是算术逻辑单元,由算术部分与逻辑部分组成。算术部分的功能是执行加、减、乘、除等算术运算;逻辑部分的功能是执行比较、选择、匹配以及合并数据等逻辑运算。
控制器由程序状态寄存器、系统状态寄存器、程序计数器、指令寄存器等组成,其作为“决策机构”,主要任务就是发布命令,发挥着对整个计算机系统操作的协调与指挥作用。控制器在工作时,按照预定顺序通过改变主电路或控制电路的接线,或者改变电路中电阻值,进而控制电动机的启动、调速、制动与反向,保证CPU其他部件平稳运行。
CPU是通过在单个计算机芯片上放置数十亿个微型晶体管而构建起来的,这些晶体管使得CPU能够进行所需的计算,以运行存储在系统内存中的程序。这些晶体管实际上是可以开启或关闭的微型“门”,传递1或0的信息,再转换成使用者用此设备做的任何事情:如发送邮件、观看视频等。
CPU出现于大规模集成电路时代,处理器架构设计的迭代更新以及集成电路工艺的不断提升促使其不断发展完善。从最初专用于数学计算到广泛应用于通用计算,从4位到8位、16位、32位处理器,最后到64位处理器,从各厂商互不兼容到不同指令集架构规范的出现,小到个人电脑的更新换代,大到各种超算平台的层出不穷,CPU正以肉眼可见的速度改变着我们的生产生活。
(延伸阅读作者:大连理工大学计算机科学与技术学院教授 杨鑫)
责任编辑:徐攀