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強大的cpu處理器内部有些啥

科技 更新时间:2024-11-23 13:20:03

強大的cpu處理器内部有些啥?衆所周知,在整個計算機體系内,處理器發揮着指揮官的作用,任何大大小小的操作都離不開計算機處理器的調控,我來為大家講解一下關于強大的cpu處理器内部有些啥?跟着小編一起來看一看吧!

強大的cpu處理器内部有些啥(30秒帶你了解計算機處理器)1

強大的cpu處理器内部有些啥

衆所周知,在整個計算機體系内,處理器發揮着指揮官的作用,任何大大小小的操作都離不開計算機處理器的調控。

而每一次操作,都離不開數據的存取,也就是說存儲器的存取數據的速度也是計算機整體運行速度的一個關鍵因素。而對于存儲器來說,速度要想越快,造價就要越高,為了平衡這種成本問題,現代計算機往往采用不會在提高存儲器上花大價錢,轉而使用其他方法間接提高存儲器的速度。

為了使得存儲器存取數據的速度勉強跟得上CPU的工作速度,工程師們不得不對計算機整體結構進行優化和調整

從最開始的馮諾依曼結構,到現在的哈佛結構,使得計算機的整體性能越來越好,性價比越來越高。

馮諾依曼結構

1.基本組成

從世界上第一台計算機産生開始,馮諾依曼結構就應運而生,與其說它是一種改進計算機的工具,倒不如說他是一種偉大的思想。

現代計算機身上都有馮諾依曼結構的影子,它第一次明确提出:1.計算機由CPU(控制器和運算器),存儲器,I/O設備(輸入、輸出設備)組成。

2.所有數據和指令都以二進制數字構成(由0和1構成)

3.數據和指令都以同等地位混合存放在存儲器内

4.計算機以運算器為中心

馮諾依曼結構

我們可以明顯看出,現在幾乎所有的電子設備都遵照這個馮諾依曼結構,它對計算機的發展産生了巨大作用。

2.缺陷

最先出現的東西必然伴随着缺陷,随着時代的發展,它的弊端會被一點點放大,直到所有人都意識到它非改進不可了。

而馮諾依曼結構也是如此。随着計算機技術的蓬勃發展 ,行業對計算機運行速度有了更高的要求,漸漸地,馮諾依曼結構中将數據和指令放在一個存儲器的弊端日益顯現。

在一個存取周期内,取指令時,CPU占用數據總線,數據不能對存儲器進行正常存取。而對數據存取時,又不能正常取指令,這意味着取指令和存取數據不能并行的進行工作。

這嚴重降低了計算機整體的運行速度,CPU閑置時間增多,對于CPU資源不能進行充分運用。

而哈佛結構就彌補了這個缺點。

哈佛結構

在馮諾依曼結構的基礎上,哈佛結構主張将數據和指令放在兩個不同存儲器内,配備獨立的的地址和數據總線,使得計算機可以同時對指令和數據進行存取。

哈佛結構

這個小小的改動,看似尋常,可卻極大推動了計算機的發展,提高了計算機的整體運行速度。

小結

在馮諾依曼結構的基礎上,人們漸漸改進出了哈佛結構,現代電腦用的仍然是哈佛結構,而手機使用的就是哈佛結構。

技術的發展總會回饋生活,有些人思維火花的一現,就會在不經意間影響着全人類……

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