微處理器是計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的重要組成部分，沒有微處理器，您就無法在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上執(zhí)行任何操作。它是一種可編程設(shè)備，接受輸入對(duì)其執(zhí)行一些算術(shù)和邏輯運(yùn)算，并產(chǎn)生所需的輸出。簡而言之，微處理器是芯片上的數(shù)字設(shè)備，可以從內(nèi)存中獲取指令，對(duì)其進(jìn)行解碼和執(zhí)行并給出結(jié)果。

微處理器基礎(chǔ)

微處理器接受一堆機(jī)器語言的指令并執(zhí)行它們，告訴處理器它必須做什么。微處理器在執(zhí)行指令時(shí)執(zhí)行三個(gè)基本操作：

1)它使用其算術(shù)和邏輯單元(ALU)執(zhí)行一些基本運(yùn)算，例如加，減，乘，除以及一些邏輯運(yùn)算。新的微處理器還對(duì)浮點(diǎn)數(shù)執(zhí)行操作。

2)微處理器中的數(shù)據(jù)可以從一個(gè)位置移動(dòng)到另一位置。

3)它具有一個(gè)程序計(jì)數(shù)器(PC)寄存器，該寄存器根據(jù)PC的值存儲(chǔ)下一條指令的地址，微處理器從一個(gè)位置跳轉(zhuǎn)到另一個(gè)位置并做出決定。

典型的微處理器結(jié)構(gòu)如下所示。

不同微處理器的時(shí)鐘速度：

1)16位微處理器

8086: 4.7MHz, 8MHz, 10MHz8088: more than 5MHz80186/80188: 6MHz80286: 8MHz

2)32位微處理器

INTEL 80386: 16MHz to 33MHzINTEL 80486: 16MHz to 100MHzPENTIUM: 66MHz

3)64位微處理器

INTEL CORE-2: 1.2GHz to 3GHzINTEL i7: 66GHz to 3.33GHzINTEL i5: 2.4GHz to 3.6GHzINTEL i3: 2.93GHz to 3.33GHz

我們目前沒有任何128位微處理器在工作，其中一個(gè)原因是，我們距離耗盡64位地址空間本身還有很長的路要走，我們使用它的恒定速率約為每3年2位。目前我們只使用了48位64位。此外，128位微處理器將比64位微處理器慢得多。

處理器類型：

1)復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)(CISC)

CISC或復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)是一種計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)，其中的指令使得單個(gè)指令可以執(zhí)行多個(gè)低級(jí)操作，例如從內(nèi)存中加載，存儲(chǔ)到內(nèi)存或算術(shù)運(yùn)算等。它在單個(gè)指令中具有多個(gè)尋址節(jié)點(diǎn)。CISC只使用很少的寄存器。

例如：

• Intel 386
• Intel 486
• Pentium
• Pentium Pro
• Pentium II
• Pentium III
• Motorola 68000
• Motorola 68020
• Motorola 68040 etc.

2)精簡指令集計(jì)算機(jī)(RISC)

RISC或精簡指令集計(jì)算機(jī)是一種計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)，其中的指令簡單且旨在快速執(zhí)行。指令在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)完成，這是由于指令和流水線的優(yōu)化(一種允許同時(shí)執(zhí)行部分或多個(gè)階段的指令以更有效地處理指令的技術(shù))。 RISC利用多個(gè)寄存器來避免與內(nèi)存的大量交互。它具有很少的尋址節(jié)點(diǎn)。

例如：

• IBM RS6000
• MC88100
• DEC Alpha 21064
• DEC Alpha 21164
• DEC Alpha 21264

3)顯式并行指令計(jì)算(EPIC)

EPIC或顯式并行指令計(jì)算允許計(jì)算機(jī)使用編譯器并行執(zhí)行指令。它允許復(fù)雜指令執(zhí)行而不使用更高的時(shí)鐘頻率。EPIC將其指令編碼為128位束。每個(gè)束包含三個(gè)指令，每個(gè)指令編碼為41位，一個(gè)5位模板字段(包含有關(guān)bundle中的指令類型以及哪些指令可以并行執(zhí)行的信息)。

例如：

IA-64 (Intel Architecture-64)

總結(jié)

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