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發布時間:2020-07-21 13:03  





在計算機體系結構中,CPU 是對計算機的所有硬件資源(如存儲器、輸入輸出單元) 進行控制調配、執行通用運算的核心硬件單元。CPU 是計算機的運算和控制核心。計算機系統中所有軟件層的操作,終都將通過指令集映射為CPU的操作。
由于CPU訪問內存以得到指令或數據的時間要比執行指令花費的時間長很多,因此在CPU內部提供了一些用來保存關鍵變量、臨時數據等信息的通用寄存器。所以,CPU需要提供 一些特定的指令,使得可以從內存中讀取數據存入寄存器以及可以將寄存器數據存入內存。
CPU有強大的算術運算單 元,可以在很少的時鐘周期內完成算術計算。同時,有很大的緩存可以保存很多數據在里面。此外,還有復雜的邏輯控制單元,當程序有多個分支的時候, 通過提供分支預測的能力來降低延了時。GPU是基于大的吞吐量設計,有很多的算術運算單元和很少的緩存。同時GPU支持大量的線程同時運行,如果他們需要訪問同一個數據,緩存會合并這些訪問,自然會帶來延了時的問題。盡管有延了時,但是因為其算術運算單元的數量龐大,因此能夠達到一個非常大的吞吐量的效果。
關于CPU的基本組成
1、CPU是用來運算的(加法運算 、乘法運算*、邏輯運算and not or等),例如c=a b。
2、運算操作涉及到數據輸入(input)、處理、數據輸出(output),a和b是輸入數據,加法運算是處理,c是輸出數據。
3、CPU需要使用一個叫做存儲器(也就是各種寄存器)的東西保存輸入和輸出數據。
4、CPU還要將一些常用的基本運算工具(如加法器)放進CPU,這部分負責運算,稱為算術邏輯單元(ALU)。
5、CPU中還有一個控制器(CU),負責將存儲器中的數據送到ALU中去做運算,并將運算后的結果存回到存儲器中。控制器還包含了一些控制信號。