cpu的主要功能是什么? CPU你知道多少,CPU是用沙子制作出来的?
中央处理器(CPU,central processing unit)作为计算机系统的运算和控制核心,是信息处理、程序运行的最终执行单元,是运算和处理数据的核心,又称为“微处理器”。现如今,对于 PC ,甚至手机而言,CPU的规格与频率甚至直接被用来衡量电脑及手机性能强弱重要指标。CPU的功能主要是处理计算机软件的数据,将人类的命令转化为机器语言,并对其他计算机中的设备,如内存、显卡、主板等提出命令。在整台计算系统中,它扮演“老板”的角色。
更形象地说,CPU就是人类的大脑,一切信息都需要它的参与或思考。
CPU的正反面
CPU里面最重要的东西就是晶体管了,提高CPU的速度,最重要的就是提高单位面积里晶体管的数量,由于CPU实在太精密,里面组成了数目相当多的晶体管,早在多年前就只能通过光刻工艺来进行加工了。
这也是为什么这几年光刻机对于我国的重要性,我们国家也正在加大研发更先进的光刻机。
组成CPU的三大部门
CPU由三部分组成:运算器、控制器与寄存器。
运算器主要是负责执行任务,可以理解为“打工人”,它的任务是负责直接计算相关数据;
控制器类似于“领导”,任务就是针对不同的需要,给“员工”下达不同的命令;
寄存器则可以理解为控制器和运算器之间联络的小组,也可以理解成“秘书”,它的主要工作是协调控制器和运算器。
CPU三大部门
制造CPU的基本原料
沙子:硅是地壳内第二丰富的元素,而脱氧后的沙子(尤其是石英)最多包含25%的硅元素,以二氧化硅(SiO2)的形式存在,这也是半导体制造产业的基础。
沙子和其中的提取物
CPU的生产流程:
第一步要做硅提纯
第二步切割晶圆
第三步影印
第四步蚀刻,这一步是CPU工业的重头技术
第五步重复和分层
最后一步就是封装和多次的测试
CPU的发展史:
CPU整个的发展史可以简单说成Intel和AMD的发展历史。在1971年,世界上第一个CPU——4004,在Intel公司诞生了。虽然相比于现在的CPU,它无论是功能还是运行速度都弱小的十分可怜。但他出现却具有划时代的意义。随后Intel又接着推出了16位的微处理器i8088在接下来的十年中CPU迎来了它的发展黄金时期,几乎每年都会在技术上做出重大突破。
第一阶段:(1971-1973年)4位处理器时代,那个时候的CPU主要是Intel4004和Intel8008。因为技术的限制,集成度非常低约为4000个晶体管/片,指令集也很简单。而这个阶段里CPU几乎很少出现在民用的“电脑”中。
第二阶段:(1974-1977年)8位处理器时代,典型的产品是Intel8080和8085。因为技术的提升,集成度提高了4倍,因此CPU的性能也得到了明显的提升,指令集更加的完善。个人电脑开始进入民用消费类市场,人们也开始逐渐对这个磨人的“小妖精”更加着迷。
第三阶段:(1978-1984年)16位处理器时代,典型的产品是Intel的8086和8088。CPU的制造工艺得到了明显的提升,集成度和运算速度方面也是如此,达到20000~70000晶体管/片。比上一代几乎提升了一个数量级!IBM公司开始推出了个人电脑,6年间个人电脑几乎火遍全球,人们逐渐认识到了电脑为我们带来的工作便利。
第四阶段:(1985-1992年)32位处理器时代,Intel推出了我们所熟悉的80386和80486.集成度高达100万个晶体管/片。电脑逐渐被大众所认可,并成为了许多“有钱人”家里的大玩具。
第五阶段:(1993-2005年)这是一个Intel和AMD双雄争霸的新时代,在应用市场,奔腾和K6\K7展开了一场拉锯战。2003年AMD公司推出了第一款桌面级的64位处理器,再次对Intel的市场占用率发起挑战!电脑的应用也进入到了人们生活的方方面面,社会上开始了一场学习电脑的热潮。无数小伙伴们打着学习的旗号让家里给自己买电脑,可实际上,基本都是用来玩游戏的!不得不说,网络游戏也是从这个时候开始崭露头角的。《万王之王》、《传奇》、《魔力宝贝》、《红色警戒》、《魔兽争霸》等等,一个个耳熟能详的游戏也为我们的生活带来了更多的乐趣!
第六阶段:(2005年至今)酷睿系列处理器成为了CPU的代表,同时也意味着农企AMD开始被Intel踩在脚下。Intel也是从这个时候开始慢慢挤牙膏的,这种情况直到2017年AMD发布了锐龙系列CPU以后才有所改观。
下面是2022年cpu天梯图由上到下也是由强到弱。
最新的cpu天梯图
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