- Objective: - Breadcrumb: 计算机硬件 - 通用芯片 # 概念阐释 中央处理器（central processing unit，CPU），也称为微处理器（Microprocessor），是[[通用计算机]]的主要核心硬件，用于处理内存（储存器）的程序数据、解释指令和执行指令的任务。简单来说，微处理器就是计算机或其他电子设备的“大脑”，负责解释并执行程序指令。 ## 操作原理 CPU 操作原理遵循[[冯·诺依曼架构]]： - 存储在内存（储存器）中的程序（以数字的形式储存）依次传输到 CPU - 提取：CPU检索指令 - 解码：指令被拆成有意义的片段 - 执行：连接到能进行所需运算的 CPU部件 - 写回：运算结果写入 CPU 内部寄存器 # 实例 - 最早的微处理器 - 英特尔的Intel 4004 - **历史意义**： Intel 4004 是世界上第一个商业化的单芯片微处理器，标志着微处理器时代的开端。 - **技术意义**： 它开创了CPU芯片集成化和微型化的新时代，引领了后来半导体产业快速发展。 - **产业意义**： 4004的成功奠定了Intel公司成为全球领先的微处理器厂商的基础。 - **后续发展**：在Intel 4004之后，英特尔迅速推出了8位处理器Intel 8008（1972年）和8080（1974年），逐步推动了计算机个人化和微处理器技术的大幅度革新。 - 德州仪器公司的TMS 1000 - Garrett AiResearch工业部的CADC # 相关内容 ## CPU历史 - ENIAC 计算机，在执行不同程序之前，必须经过一番线路调整才能启动。这类机器被称为“**固定程序计算机**”。 - [[冯·诺依曼架构]]将计算机改为**储存程序型计算机**，在 EDVAC 计算机上，不用调整线路，可以借由改变内存储存内容，简单切换程序。由于 CPU 指的是执行程序的设备，所以 EDVAC 类的储存程序型计算机也可叫做 CPU。 ## CPU 发热原理 ## 微处理器和CPU的区别 1. **微处理器（Microprocessor）** - 微处理器是集成在单一芯片上的处理单元，主要功能是进行运算和控制任务。 - 通常指的是一个单芯片上包含了ALU（算术逻辑单元）、控制单元和寄存器。 - 强调的是芯片制造技术、物理实现方式以及芯片的封装和集成度。 2. **中央处理器（CPU，Central Processing Unit）** - CPU是计算机系统架构中的概念，特指计算机系统内负责运算和逻辑处理的核心组件。 - CPU作为一种逻辑概念，早期并不一定是单芯片实现，可能由多个分立元件实现。 - CPU强调的是计算机体系结构概念，如冯·诺依曼结构，定义了控制器、运算器、寄存器的功能。 - 为什么会有两个词条？ 1. 历史背景原因： - **CPU（中央处理器）**概念诞生较早，在集成电路出现之前就已经存在。早期计算机的CPU可能由多个分立电子元件构成，可能占据一整间屋子。 - **微处理器（Microprocessor）**则是1971年Intel发布4004芯片后才出现的概念，特指将CPU功能集成到单个芯片上。 - 因此，从历史角度来说，“CPU”诞生于计算机早期时代，而“微处理器”属于半导体技术和集成电路时代的产物。 2. 视角和侧重点不同： - **CPU词条**侧重于计算机体系结构上的功能描述，如指令集架构、指令周期、流水线技术等。 - **微处理器词条**侧重芯片级别的技术细节，如芯片的制造工艺、封装技术、集成密度等。 - 目前的实际使用情况 - 随着半导体技术的发展，**目前绝大部分CPU都是单芯片集成实现，也就是微处理器形式。** - 因此，在现代计算机领域，我们通常会将“CPU”和“微处理器”看成同一个东西。 # 参考资料 [CPU - 维基百科](https://zh.wikipedia.org/wiki/中央处理器#) [微处理器 - 维基百科](https://readwise.io/reader/shared/01jrqnhzkth0cqrbyzmdafctbk)