CPU 的全稱是什麼？

什麼是 CPU？

CPU 代表中央處理器 (Central Processing Unit)。它是計算機中最重要的部件，充當著大腦的角色。CPU 是一種裝置，其中所有資料處理都在不同的部分進行。在 CPU 的幫助下，可以建立輸入和輸出裝置之間的通訊。除了資料處理之外，CPU 還處理輸入、輸出和資料儲存的任務。CPU 的安裝是在位於主機板上的插座上進行的。

CPU 的歷史

最早的計算機（如 ENIAC 和 UNIVAC）使用真空管。真空管處理資料，但它們使計算機非常龐大和笨重，併產生大量熱量。

20 世紀 40 年代，發明了電晶體，用來替代真空管，從而減小了計算機的體積。電晶體的使用使 CPU 更加節能可靠。

接下來是 20 世紀 60 年代中期積體電路的發展，這進一步減小了計算機的體積。多個電晶體可以與其他元件一起整合在積體電路中。這導致了微處理器的開發。

微處理器的開發導致了個人電腦的發展。這些處理器可以使用 16 到 32 位資料，但後來開發了 64 位 CPU，從而提高了資料處理速度。

CPU 的特點

這裡我們將討論 CPU 的一些高階功能。

核心

核心是可以在 CPU 中找到的處理單元。以前使用單核處理器，但現在所有處理器都具有多個核心。多個核心可以處理大量執行緒，從而提高效能。

超執行緒

超執行緒幫助每個 CPU 核心處理多個執行緒。物理核心在作業系統中充當兩個虛擬核心。這有助於軟體應用程式透過使用可用硬體更有效地工作。

CPU 的組成部分

CPU 有三個部分，包括

儲存單元
算術邏輯單元
控制單元

讓我們詳細討論這些部分。

儲存單元

儲存單元是儲存指令、資料和中間結果的部分。儲存單元可以將資訊傳輸到 CPU 的其他部分。儲存單元的其他名稱是

內部儲存單元
主記憶體
主儲存器
隨機存取儲存器 (RAM)

計算機的效能和速度取決於記憶體的大小。

控制單元

控制單元負責控制計算機上發生的所有事情。它沒有執行任何資料操作的能力。它使用電訊號來控制指令計算機。指令由儲存單元提供給控制單元。此單元執行的主要任務是在整個 CPU 中維護資訊流。

算術邏輯單元

算術邏輯單元由兩個部分組成，即算術單元和邏輯單元。

算術單元

算術單元能夠執行所有數學運算，如加法、減法、乘法、除法和其他類似函式。此部分還透過組合所有這些函式來執行復雜的運算。
邏輯單元

這是一個執行邏輯功能的部分，包括比較和匹配以及合併資料。

CPU 如何工作？

CPU 是一種接受輸入、處理輸入並提供輸出的裝置。這裡討論了它的一些功能。

取指令 (Fetch)

CPU 以二進位制數的形式接收指令。這些二進位制數從 RAM 傳遞到 CPU。

譯碼 (Decode)

ALU 解碼指令。

執行 (Execute)

在 ALU 完成解碼後，指令準備執行。

儲存 (Store)

執行後，資料準備儲存到儲存單元中。

CPU 的型別

CPU 有三種類型，這裡將進行討論：

單核 CPU

單核 CPU 是最古老的 CPU，開發於 20 世紀 70 年代。不同的操作由單個核心執行。由於處理器只有一個核心，因此它一次只能處理一條指令。這些處理器無法執行多工處理。

雙核 CPU

這種型別的處理器在一個積體電路中包含兩個核心。兩個核心都包含控制器和快取，並且它們都作為一個單元工作。雙核處理器的處理速度比其單核對應產品更快。

四核 CPU

四核處理器中有兩個雙核處理器。這些雙核處理器存在於單個整合單元中。此處理器中包含一個具有四個獨立核心的晶片。這些核心的任務是以高速讀取指令並執行指令。它的工作速度高於其他兩個 CPU。

GPU 和 CPU 的區別

CPU 和 GPU 都是處理單元，但它們之間存在一些差異，如下表所示：

方面	CPU	GPU
全稱	中央處理器	圖形處理器
記憶體消耗	相對消耗更多記憶體	相對消耗更少記憶體
速度	速度較慢	速度更快
核心	精細且強大	核心較弱
指令處理	序列指令處理	並行指令處理
處理功能	處理主要處理功能	處理圖形和影片渲染
任務數量	一次處理一個大型任務	一次處理許多較小的任務
時鐘頻率	2-3 GHz	1 GHz

結論

CPU 代表中央處理器 (Central Processing Unit)。它被認為是計算機的大腦，因為所有指令都在這裡處理。處理器有三種類型，包括單核、雙核和四核。儲存單元、算術邏輯單元和控制單元是 CPU 的組成部分。