




CPU主要包括两个部分,即控制器、运算器,其中还包括高速缓冲存储器及实现它们之间联系的数据、控制的总线。电子计算机三大核心部件就是CPU、内部存储器、输入/输出设备。CPU的***主要为处理指令、执行操作、控制时间、处理数据。
注:指令集的软硬件层次之分:硬件指令集是硬件层次上由CPU自身提供的可执行的指令集合。软件指令集是指语言程序库所提供的指令,只要安装了该语言的程序库,指令就可以执行。

在计算机体系结构中,CPU 是对计算机的所有硬件资源(如存储器、输入输出单元) 进行控制调配、执行通用运算的核心硬件单元。CPU 是计算机的运算和控制核心。计算机系统中所有软件层的操作,终都将通过指令集映射为CPU的操作。
由于CPU访问内存以得到指令或数据的时间要比执行指令花费的时间长很多,因此在CPU内部提供了一些用来保存关键变量、临时数据等信息的通用寄存器。所以,CPU需要提供 一些特定的指令,使得可以从内存中读取数据存入寄存器以及可以将寄存器数据存入内存。
CPU有强大的算术运算单 元,可以在很少的时钟周期内完成算术计算。同时,有很大的缓存可以保存很多数据在里面。此外,还有复杂的逻辑控制单元,当程序有多个分支的时候, 通过提供分支预测的能力来降低延了时。GPU是基于大的吞吐量设计,有很多的算术运算单元和很少的缓存。同时GPU支持大量的线程同时运行,如果他们需要访问同一个数据,缓存会合并这些访问,自然会带来延了时的问题。尽管有延了时,但是因为其算术运算单元的数量庞大,因此能够达到一个非常大的吞吐量的效果。
关于CPU的基本组成
1、CPU是用来运算的(加法运算 、乘法运算*、逻辑运算and not or等),例如c=a b。
2、运算操作涉及到数据输入(input)、处理、数据输出(output),a和b是输入数据,加法运算是处理,c是输出数据。
3、CPU需要使用一个叫做存储器(也就是各种寄存器)的东西保存输入和输出数据。
4、CPU还要将一些常用的基本运算工具(如加法器)放进CPU,这部分负责运算,称为算术逻辑单元(ALU)。
5、CPU中还有一个控制器(CU),负责将存储器中的数据送到ALU中去做运算,并将运算后的结果存回到存储器中。控制器还包含了一些控制信号。
