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CPU出現(xiàn)于大規(guī)模集成電路時(shí)代,處理器架構(gòu)設(shè)計(jì)的迭代更新以及集成電路工藝的不斷提升促使其不斷發(fā)展完善。從初專用于數(shù)學(xué)計(jì)算到廣泛應(yīng)用于通用計(jì)算,從4位到8位、16位、32位處理器,后到64位處理器,從各廠商互不兼容到不同指令集架構(gòu)規(guī)范的出現(xiàn),CPU 自誕生以來一直在飛速發(fā)展。
為了改善性能,CPU已經(jīng)不是單條取指-->解了碼-->執(zhí)行的路線,而是分別為這3個(gè)過程分別提供獨(dú)立的取值單元,解了碼單元以及執(zhí)行單元。這樣就形成了流水線模式。
CPU控制技術(shù)的主要形式,選擇控制。集中處理模式的操作,是建立在具體程序指令的基礎(chǔ)上實(shí)施,以此滿足計(jì)算機(jī)使用者的需求,CPU 在操作過程中可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇,滿足用戶的數(shù)據(jù)流程需求。 指令控制技術(shù)發(fā)揮的重要作用。根據(jù)用戶的需求來擬定運(yùn)算方式,使數(shù)據(jù)指令動(dòng)作的有序制定得到良好維持。CPU在執(zhí)行當(dāng)中,程序各指令的實(shí)施是按照順利完成,只有使其遵循一定順序,才能保證計(jì)算機(jī)使用效果。CPU 主要是展開數(shù)據(jù)集自動(dòng)化處理,其 是實(shí)現(xiàn)集中控制的關(guān)鍵,其核心就是指令控制操作。
關(guān)于CPU的多核和多線程
1、CPU的物理個(gè)數(shù)由主板上的插槽數(shù)量決定,每個(gè)CPU可以有多核心,每核心可能會(huì)有多線程。
2、多核CPU的每核(每核都是一個(gè)小芯片),在OS看來都是一個(gè)獨(dú)立的CPU。
3、對(duì)于超線程CPU來說,每核CPU可以有多個(gè)線程(數(shù)量是兩個(gè),比如1核雙線程,2核4線程,4核8線程),每個(gè)線程都是一個(gè)虛擬的邏輯CPU(比如windows下是以邏輯處理器的名稱稱呼的),而每個(gè)線程在OS看來也是獨(dú)立的CPU。
每核上的多線程CPU都共享該核的CPU資源。
假設(shè)每核CPU都只有一個(gè)"發(fā)動(dòng)機(jī)"資源,那么線程1這個(gè)虛擬CPU使用了這個(gè)"發(fā)動(dòng)機(jī)"后,線程2就沒法使用,只能等待。
所以,超線程技術(shù)的主要目的是為了增加流水線上更多個(gè)獨(dú)立的指令,這樣線程1和線程2在流水線上就盡量不會(huì)爭搶該核CPU資源。所以,超線程技術(shù)利用了superscalar(超標(biāo)量)架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。