2.1 中央处理器(Central Processing Unit,CPU)
2025年09月21日
2.1 中央处理器(Central Processing Unit,CPU)
自从人类1947年发明晶体管以来,50多年间,半导体技术经历了硅晶体管、集成电路、超大规模集成电路、甚大规模集成电路等几代,发展速度之快是其他产业所没有的。中央处理器是指计算机内部对数据进行处理并对处理过程进行控制的部件,伴随着大规模集成电路技术的迅速发展,芯片集成密度越来越高,CPU可以集成在一个半导体芯片上(见图2-2),这种具有中央处理器功能的大规模集成电路器件,被统称为“微处理器”。

图2-2 微处理器芯片
微处理器已经无处不在,无论是现在的电视机顶盒、智能洗衣机、手机等生活中经常见到的电子产品,还是汽车引擎控制,以及数控机床、导弹精确制导等都要嵌入各类不同的微处理器。微处理器不仅是微型计算机的核心部件,也是各种数字化智能设备的关键部件。国际上的超高速巨型计算机、大型计算机等高端计算系统也都采用大量的通用高性能微处理器建造。
观察微型计算机主机的内部,通常可以很容易地辨认出微处理器,尽管有时它藏在冷却风扇的下面,但是它是主板上最大的芯片。当今大多数微处理器都封装在具有针状网格阵列(Ping Grid Array,PGA)引脚的塑料或陶瓷片中(见图2-3)。

图2-3 Intel CPU
影响微处理器性能的因素有多种,如时钟频率、总线速度、字长、缓存容量、指令集和系统结构等。