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CPU即中央处理器,英文central processing unit.电脑的核心。CPU是一个大的集成电路,只不过这块电路很小,肉眼根本看不见里面的电子器件。它可以使电脑执行你的命令,亦可以进行逻辑操作等功能。是现如今人类科技发展必有的产物。
CPU
诞生之前
世界第一台电子计算机"ENIAC"于1946年2月14日在美国宾夕法尼亚大学发明完成。核心部分是由大量电子管组合而成。那时的电子管体积巨大,使用的电子管往往几千个甚至上万。之后人们发明了一种叫做晶体管的电子器件代替电子管。用晶体管组成核心来进行计算。直至到了1958年Jack Kilby发明了集成电路,它是一种把晶体管、三极管、电阻、电容、电感及布线都加工到一片小小的硅片上的电子器件,不久科学家们又把更多的电子元件集成到了单一的半导体片上,随着技术发展体积不断变小。到1971年出现了CPU。
注:计算机其实是依靠电子元器件产生电信号的不同规律来计算的.(电子管、晶体管等都属电子元器件)
CPU其实一块很大的集成电路
CPU诞生及发展
1971年,Intel生产的4004微处理器将运算器和控制器集成在一个芯片上,标志着CPU的诞生;CPU内部集成了大量晶体管,以硅元素为原料,通过光刻工艺制作而成。除去硅之外,制造CPU还需要一种重要的材料就是金属。目前为止,铝已经成为制作处理器内部配件的主要金属材料,而铜则逐渐被淘汰,这是有一些原因的,在目前的CPU工作电压下,铝的电迁移特性要明显好于铜。
1971年-1973年这一时期诞生的CPU为4位和8位.通俗来讲“位数”越高,代表性能越好。此外,CPU的核心数也决定了CPU的性能。
1974年-1977年。8位微处理器应用开始广泛起来,代表是Intel 8080。
早期的8位CPU
1978年-1984年16位处理器诞生,这时的CPU制造工艺已经相对完善,技术愈发成熟。
1985年-1992年32位处理器诞生,愈加完善的工艺以及愈加强大的性能使得处理器应用到各行各业,联想、苹果等著名电脑公司相继诞生,这时的CPU已经可以用来安装操作系统,windows操作系统出现。后来成为了世界上使用人数最多的操作系统。
1993年-2005年Intel发布了Pentium处理器,该处理器首次采用超标量指令流水结构,引入了指令的乱序执行和分支预测技术,大大提高了处理器的性能, 因此,超标量指令流水线结构一直被后续出现的现代处理器,如AMD的K9、 K10、Intel的酷睿系列等所采用。
CPU目前现状
现如今的世界CPU已成为一种电子消费产品,随着家用电脑的普及,CPU也已经走近人们的生活。未来的人工智能也很有可能依靠CPU诞生,目前的CPU已经发展至64位甚至更高。如今已主板为载体,操作系统为基础而进行使用。
我国自主研发的申威中央处理器
CPU的应用也非常广泛,最著名的超级计算机神威·太湖之光使用了40960个申威中央处理器。连续四年蝉联世界第一,计算力十分强大。我国在多个领域进行自主研发CPU的应用和试点,在一定范围内形成了自主技术和产业体系,可满足武器装备、信息化等领域的应用需求。
但国外CPU 垄断已久,我国自主研发CPU产品和市场的成熟还需要一定时间。
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