处理器CPU什么是工作原理?看完这篇文章,就可以自己创作了CPU了

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2023-01-1118:28:46 评论 2

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① 大家常用的电脑处理器,例如Intel 酷睿处理器,或者amd的处理器。Intel的i3、i5或者i7和i9,AMD的r5或者r7。

② 高通处理器(骁龙888)理器(骁龙888),苹果处理器(A15),华为麒麟9000处理器,联发科天竺1200处理器,三星Exynos。

③ 英特尔至强系列在服务器领域。

需要注意的是,手机上的处理器可能相当于一个集成系统,这通常被称为SOC,不单是拥有cpu也可能包括GPU(图形处理器),NPU(ai处理器)、ISP(影像处理器)和基带等等。在一些桌面处理器上也可以看到CPU GPU例如,组合AMD的apu中央处理器和独特和独特的核心。

CPU主要分为两部分:一是负责控制control unit,也就是控制单元。主要执行技术或指令寄存等命令。但负责运算logic unit,即逻辑单元、加速算法、累加器等。当然,CPU还有负责缓存的部分,通常被称为一级缓存、二级缓存、三级缓存等,这部分不同价格的处理器相对较大,一般来说,缓存越大,性能越好。

CPU当我们通过鼠标、键盘、触摸屏等方式操作计算机上的软件或文档时,它的位置就像它命名为中央处理器一样,cpu将开始调度各部件开始操作。例如,我们播放视频,CPU接到我们的播放命令后,我们将开始调度播放软件的解码器分析视频,命令外部喇叭播放声音,屏幕显示电影图片等。

CPU负责命令,其他部件就像农民工一样,但新组装的计算机不能直接运行,还需要安装操作系统和各种驱动软件,以使CPU充分发挥其控制功能,将显示工作分配给显示器,播放工作分配给扬声器,打印工作分配给打印机,需要驱动软件 CPU的配合才能实现。

CPU经过多年的发展,市场上最常见的桌面级CPU英特尔和是主要品牌AMD移动两家CPU苹果、高通、联发科、华为麒麟等。

① 英特尔:性能命名主要根据数字的大小来区分,从性能强到入门级i9、i7、i5和i还有最入门的处理器赛扬系列。

② AMD:从最早的速龙系列到现在的R系列CPU,amd近年来,各大玩家在性能表现上到惊讶,5800x现在很流行。

③ 高通:主要用于Android手机,性能也根据命名数字的大小进行区分。旗舰处理器为8系列。例如,今年的旗舰处理器高通骁龙88,终端处理器为7系列,新信号为778G,入门级型号为6系列,主要安装在千元级手机上。

④ 苹果:经过十多年的发展,苹果自己的处理器已经发展到A15.它仍然是手机上最强大的处理器。与此同时,苹果还在自己的笔记本macbook air上面开始搭载m1芯片的性能远远超过市场上常见的移动SOC,ipad pro同样装载了m1。

⑤ 华为:麒麟9000是华为手机处理器的最新型号。

① 包装:有安装经验的年轻人经常接触不同型号的人CPU,其实真正的cpu芯片没那么大,从盖板到针脚只是为了保护和传输。不知大家有没有发现,CPU性能越来越强,针脚的密度越来越大,但整体外观尺寸没有变化,这表明真正的进化实际上是CPU的芯片。

常见的封装方法有:Dual in-line package,DIP(双列直插包装),但这种包装方法已经不能满足芯片引脚数量的增加,于是出现了一种密度更高的包装方法,即目前的桌面CPU上面的LGA包装方法的典型代表是i9-9900K,这类CPU每一个金色触点都是CPU不同的引脚功能和使用方法不同于与外部数据交换的中介。

此外,手机等移动设备受机身体积和尺寸的限制,对处理器的集成度要求较高,从而产生了更复杂的包装和结构:System on a chip,也就是常说的SOC,各种处理芯片集成在计算机上,相当于CPU、GPU其它芯片一起包装,比较典型的型号就是苹果的a系列和高通的骁龙系列处理器。

② 架构:桌面级芯片架构主要为X86,主要是以AMD以英特尔为主。

② 架构:桌面级芯片架构主要为X86,主要是以AMD主要是英特尔。手机级芯片架构为ARM,苹果a系列、高通骁龙、华为麒麟都是基于arm架构开发。当然还有以NPU特斯拉自动驾驶芯片,内部NPU芯片占据了很大的空间。

③ 工艺:通常我们所说的CPU生产工艺是指在生产中CPU集成电路的精细度,即精度越高,生产工艺越先进。在同样的材料中可以制造更多的电子元件,连接线也越细,精细度就越高,CPU功耗越小。

目前,苹果A15芯片可以达到5NM在大大提高性能的同时,能耗比不断优化升级,可见iPhone除了电池容量的帮助,工艺工艺也占据了非常重要的一部分。

④ 光刻印刷:近年来,光刻机的话题非常热门。现在最先进的光刻机技术是EUV极紫光。光刻电路印刷不像普通印刷那么简单。每层电路甚至多层电路都需要反复刷N次。光刻机的设计和制造非常困难,导致成本昂贵,普通制造商无法生产。荷兰是世界上更先进的光刻机制造商asml。

摩尔定律:这是英特尔创始人之一戈登·摩尔的经验主要内容是:集成电路上可容纳的晶体管数量每18个月增加一倍。换句话说,处理器的性能每两年翻一番。因此,电脑和手机处理器都在快速发展。

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