微处理器由什么组成(处理器有哪几种)
微处理器(计算机微处理器导论)
微处理器是计算机体系结构的重要组成部分。没有它,你不能在计算机系统上执行任何操作。它是一种可编程设备,接受输入,对其执行一些算术和逻辑运算,并产生所需的输出。简而言之,微处理器是一种芯片上的数字设备,它可以从内存中获取指令,解码并执行它们,然后给出结果。
微处理器基金会
微处理器接受一堆机器语言指令并执行它们,告诉处理器它必须做什么。当执行指令时,微处理器执行三个基本操作:
1)它利用其算术逻辑单元(ALU)进行一些基本运算,如加、减、乘、除和一些逻辑运算。这种新的微处理器还能对浮点数进行运算。
2)微处理器中的数据可以从一个位置移动到另一个位置。
3)它有一个程序计数器(PC)寄存器,根据PC的值存储下一条指令的地址,微处理器从一个位置跳到另一个位置并做出决定。
典型的微处理器结构如下所示。
不同微处理器的时钟速度:
1)16位微处理器
8086: 4.7MHz, 8MHz, 10MHz8088: more than 5MHz80186/80188: 6MHz80286: 8MHz
2)32位微处理器
INTEL 80386: 16MHz to 33MHzINTEL 80486: 16MHz to 100MHzPENTIUM: 66MHz
3)64位微处理器
INTEL CORE-2: 1.2GHz to 3GHzINTEL i7: 66GHz to 3.33GHzINTEL i5: 2.4GHz to 3.6GHzINTEL i3: 2.93GHz to 3.33GHz
目前,我们还没有运行中的128位微处理器。原因之一是,在耗尽64位地址空本身之前,我们还有很长的路要走。我们以大约每3年2位的恒定速率使用它。目前我们只用48位和64位。此外,128位微处理器将比64位微处理器慢得多。
处理器类型:
1)复杂指令集计算机(CISC)
CISC(complex instruction set computer)或复杂指令集计算机(complex instruction set computer)是一种计算机体系结构,其中的指令使单个指令能够执行多个低级操作,如从内存加载、存储在内存中或算术运算。它在一条指令中有多个寻址节点。CISC只用几个寄存器。
例如:
英特尔386
英特尔486
美国英特尔公司生产的微处理器ˌ中文译名为“奔腾”
奔腾Pro
奔腾II
奔腾III
摩托罗拉68000
摩托罗拉68020
摩托罗拉68040等。
2)精简指令集计算机(RISC)
RISC或精简指令集计算机是一种计算机体系结构,其中的指令很简单,并且被设计为快速执行。指令在一个时钟周期内完成,这得益于指令和流水线的优化(一种允许指令的一些或多个阶段同时执行以更高效地处理指令的技术)。RISC使用多个寄存器来避免与内存的大量交互。它几乎没有寻址节点。
例如:
IBM RS6000
MC88100
21064年12月阿尔法
21164年12月阿尔法
21264年12月阿尔法
3)显式并行指令计算(EPIC)
EPIC或显式并行指令计算允许计算机使用编译器并行执行指令。它允许在不使用更高时钟频率的情况下执行复杂的指令。EPIC将其指令编码成128位的包。每个包包含三条指令,每条指令用41位编码,以及一个5位模板字段(包含关于包中指令类型以及哪些指令可以并行执行的信息)。
例如:
IA-64(英特尔架构-64)
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