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CPU出現于大規(guī)模集成電路時代,處理器架構設計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。從初專用于數學計算到廣泛應用于通用計算,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規(guī)范的出現,CPU 自誕生以來一直在飛速發(fā)展。
為了改善性能,CPU已經不是單條取指-->解了碼-->執(zhí)行的路線,而是分別為這3個過程分別提供獨立的取值單元,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上實施,以此滿足計算機使用者的需求,CPU 在操作過程中可以根據實際情況進行選擇,滿足用戶的數據流程需求。 指令控制技術發(fā)揮的重要作用。根據用戶的需求來擬定運算方式,使數據指令動作的有序制定得到良好維持。CPU在執(zhí)行當中,程序各指令的實施是按照順利完成,只有使其遵循一定順序,才能保證計算機使用效果。CPU 主要是展開數據集自動化處理,其 是實現集中控制的關鍵,其核心就是指令控制操作。
關于CPU的多核和多線程
1、CPU的物理個數由主板上的插槽數量決定,每個CPU可以有多核心,每核心可能會有多線程。
2、多核CPU的每核(每核都是一個小芯片),在OS看來都是一個獨立的CPU。
3、對于超線程CPU來說,每核CPU可以有多個線程(數量是兩個,比如1核雙線程,2核4線程,4核8線程),每個線程都是一個虛擬的邏輯CPU(比如windows下是以邏輯處理器的名稱稱呼的),而每個線程在OS看來也是獨立的CPU。
每核上的多線程CPU都共享該核的CPU資源。
假設每核CPU都只有一個"發(fā)動機"資源,那么線程1這個虛擬CPU使用了這個"發(fā)動機"后,線程2就沒法使用,只能等待。
所以,超線程技術的主要目的是為了增加流水線上更多個獨立的指令,這樣線程1和線程2在流水線上就盡量不會爭搶該核CPU資源。所以,超線程技術利用了superscalar(超標量)架構的優(yōu)點。