【正文】 要由算術(shù)邏輯部件（ ALU： Arithmetic and Logic Unit）、寄存器組和狀態(tài)寄存器組成。 運算邏輯 運算邏輯部件，可以執(zhí)行定點或浮點算術(shù)運算操作、移位操作以及邏輯操作，也可執(zhí)行地址運算和轉(zhuǎn)換。通用寄存器又可分定點數(shù)和浮點數(shù)兩類，它們用來保存指令中的寄存器操作數(shù)和操作結(jié)果。通用寄存器的寬度決定計算機內(nèi)部的數(shù)據(jù)通路寬度，其端口數(shù)目往往可影響內(nèi)部操作的并行性。控制寄存器通常用來指示機器執(zhí)行的狀態(tài)，或者保持某些指針，有處理狀態(tài)寄存器、地址轉(zhuǎn)換目錄的基地址寄存器、特權(quán)狀態(tài)寄存器、條件碼寄存器、處理異常事故寄存器以及檢錯寄存器等。 控制部件 控制部件 控制部件，主要負責(zé)對指令譯碼，并且發(fā)出為完成每條指令所要執(zhí)行的各個操作的控制信號。 微存儲中保持微碼，每一個微碼對應(yīng)于一個最基本的微操作，又稱微指令；各條指令是由不同序列的微碼組成，這種微碼序列構(gòu)成微程序。 簡單指令是由（ 3～ 5）個微操作組成，復(fù)雜指令則要由幾十個微操作甚至幾百個微操作組成。指令譯碼后，控制器通過不同的邏輯門的組合，發(fā)出不同序列的控制時序信號，直接去執(zhí)行一條指令中的各個操作。程序中的各指令之間是有嚴(yán)格 順序的，必須嚴(yán)格按程序規(guī)定的順序執(zhí)行，才能保證計算機工作的正確性。中央處理器（ CPU）要根據(jù)指令的功能，產(chǎn)生相應(yīng)的操作控制信號，發(fā)給相應(yīng)的部件，從而控制這些南京機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系 2021 級畢業(yè)論文 部件按指令的要求進行動作。在一條指令的執(zhí)行過程中，在什么時間做什么操作均應(yīng)受到嚴(yán)格的控制。 數(shù)據(jù)加工 即對數(shù)據(jù)進行算術(shù)運算和邏輯運算，或進行其他的信息處理。最新的 PII 成為 CPU 的首選。 和 Cyrix 美國國家半導(dǎo)體公司 IBM 和 Cyrix 公司合并后，使其終 于擁有了自己的芯片生產(chǎn)線，其成品將會日益完善和完備。 公司 IDT 是處理器廠商的后起之秀，但現(xiàn)在還不太成熟。任何東西從發(fā)展到壯大都會經(jīng)歷一個過程， CPU 能夠發(fā)展到今天這個規(guī)模和成就，其中的發(fā)展史更是耐人尋味。 南京機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系 2021 級畢業(yè)論文 主要實例 主要敘述了目前兩大 CPU 巨頭 —— Intel 和 AMD 的產(chǎn)品發(fā)展歷程。在那一年，當(dāng)時還處在發(fā)展階段的 INTEL 公司推出了世界上第一臺微處理器 4004。所以人們把這些指令集統(tǒng)一稱之為 X86 指令集。 1979 年， INTEL 公司推出了 8088芯片，它仍舊是屬于 16 位微處理器，內(nèi)含 29000 個晶體管，時鐘頻率 ，地址總線 為 20 位，可使用 1MB 內(nèi)存。 1981 年 8088 芯片首次用于 IBM PC 機中，開創(chuàng)了全新的微機時代。 1982 年，許多年輕的讀者尚在襁褓之中的時候， INTE 已經(jīng)推出了劃時代的最新產(chǎn)品棗 80286 芯片，該芯片比 8006 和 8088 都有了飛 躍的發(fā)展，雖然它仍舊是 16 位結(jié)構(gòu)，但是在 CPU 的內(nèi)部含有 萬個晶體管，時鐘頻率由最初的 6MHz 逐步提高到 20MHz。從 80286 開 始， CPU 的工作方式也演變出兩種來：實模式和保護模式。 80386 的內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)總線都是 32 位，地址總線也是32 位，可尋址高達 4GB 內(nèi)存。除了標(biāo)準(zhǔn)的 80386 芯片，也就 是我們以前經(jīng)常說的 80386DX 外，出于不同的市場和應(yīng)用考慮， INTEL 又陸續(xù)推出了一些其它類 型的 80386 芯片： 80386SX、 80386SL、 80386DL 等。 1990 年推出的 80386 SL 和 80386 DL 都是低功耗、節(jié)能型芯片，主要用于便攜機和節(jié)能型臺式機。當(dāng)進入系統(tǒng)管理方式后， CPU 就自動降低運行速度、控制顯示屏和硬盤等其它部件暫停工作，甚至停止運行，進入“休眠”狀態(tài)，以達到節(jié)能目的。 80486 的時鐘頻率從25MHz 逐步提高到 33MHz、 50MHz。它還采用了突發(fā)總線方式，大大提高了與內(nèi)存的數(shù)據(jù)交換速度。 80486 DX2 由系用了時鐘倍頻技術(shù)，也就是說芯片內(nèi)部的運行速度是外部總線運行速度的兩倍，即芯片內(nèi)部以 2 倍于系統(tǒng)時鐘的速度運行，但仍以原有時鐘速度與外界通 訊。奔騰 Pro 200MHZCPU 的 L2 CACHE 就是運行在 200MHZ，也就是工作在與處理器相同的頻率上。 而 Pentimu Pro 最引人注目的地方是它具有一項稱為“動態(tài)執(zhí)行”的創(chuàng)新技術(shù)，這是繼奔騰在超標(biāo)量體系結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)實破之后的又一次飛躍。不過由于當(dāng)時緩存技術(shù)還沒有成熟，加上當(dāng)時緩存芯片還非常昂貴，因此盡管 Pentimu Pro 性能不錯，但遠沒有達到拋離對手的程度，加上價格十分昂貴，一次 Pentimu Pro 實際上出售的數(shù)目非常至少，市場生命也非常的短，Pentimu Pro 可以說是 Intel 第一個失敗的產(chǎn)品。這款處理器并沒有 集成當(dāng)時賣力不討好的二級緩存，而是獨辟蹊徑，采用 MMX 技術(shù)去增強性能。 MMX 是Intel 公司在 1996 年為 增強奔騰 CPU 在音像、圖形和通信應(yīng)用方面而采取的新技術(shù)，為CPU 增加了 57 條 MMX 指令，除了指令集中增加 MMX 指令外，還將 CPU 芯片內(nèi)的 L1 緩存由原來的 16KB 增加到 32KB（ 16K 指命 +16K 數(shù)據(jù)），因此 MMX CPU 比普通 CPU 在運行含有 MMX指令的程序時，處理多媒體的能力上提高了 60％左 右。在 Intel 推出奔騰 MMX 的幾個月后， AM 也推出了自己研制的新產(chǎn)品 K6。特別值得一提的是他們的一級緩存都提高到了 64KB，比 MMX 足足多了一倍，因此它的商業(yè)性 能甚至還 優(yōu)于奔騰 MMX，但由于缺少了多媒體擴展指令集這道殺手锏，K6 在包括游戲在內(nèi)的多媒體性能要遜于奔騰 MMX。第一代奔騰 Ⅱ核心稱為 Klamath。奔騰 II 采用了與奔騰 Pro 相同的核心結(jié)構(gòu) ,從而繼承了原有奔騰 Pro 處理器優(yōu)秀的 32 位性能，但它加快了段寄存器寫操作的速度 ,并增加了 MMX 指令集 ,以加速 16 位操作系統(tǒng)的執(zhí)行速度。在奔騰Ⅱ里面， Intel 一改過去 BiCMOS 制造工藝的笨拙 且耗電量大的雙極硬件 ,將 750 萬個晶體管壓縮到一個 203 平方毫米的印模上。由于使用只有 微米 的扇出門尺寸 ,因此加快了這些晶體管的速度 ,從而達到了 X86 前所未有的時鐘速度。如要將奔騰Ⅱ處理器與單邊插接卡 (也稱 SEC 卡 )相連，只需將該印刷電路板 (PCB)直接卡在 SEC 卡上。在 SEC 卡盒中，處理器封裝與 L2 高速緩存和 TagRAM 均被接在一個底座 (即 SEC 卡 )上，而該底座的一邊 (容納處理器核心的那一邊 )安裝有一個鋁制散熱片，另一邊則用黑塑料封起來。 750 萬個晶體管組成的核心部分，是以 203 平方毫米的工藝制造出來的。至于 L2 高速緩存則有， 512K，屬于 四路級聯(lián)片外同步突發(fā)式 SRAM 高速緩存。 奔騰Ⅱ的這種 SEC 卡設(shè)計是插到 Slot1(尺寸大約相當(dāng)于一個 ISA 插槽那么大 )中。一個 SEC 卡可以從兩個南京機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系 2021 級畢業(yè)論文 塑料支架之間滑入 Slot1 中。 266MHz的奔騰Ⅱ運行起來只比 200MHz的奔騰 Pro稍熱一些 (其功率分別為 瓦和 瓦 )，但是由于 SEC 卡的尺寸較大，奔騰Ⅱ的散熱槽幾乎相當(dāng)于 Socket7 或 Socket8 處理器所用的散熱槽的兩倍那么大。 Intel 奔騰Ⅱ Xeon 處理器 為了對抗不可一世的奔騰 Ⅱ，在 1998 年中 ， AMD 推出了 K62 處理器，它的核心電壓是 伏特，所以發(fā)熱量比較低，一級緩存是64KB，更為重要的是，為了抗衡 Intel 的 MMX 指令集， AMD 也開發(fā)了自