CPU里的几十亿个晶体管的怎样分工 发布日期：2019-03-24

　　内部控制原理真的很复杂很繁琐

　　第一个微处理器是英特尔4004，于1971年推出.4004功能不是很强大，它所能做的只是加减法，它一次只能做4位。

　　制造成家用计算机的第一个微处理器是英特尔8080，它是一个完整的8位计算机，在一个芯片上，于1974年推出。

　　首先了解基本名称

　　数据宽度为ALU的宽度。8位ALU可以加、减、乘、等。两个8位数字，而32位ALU可以操作32位数字。8位ALU必须执行4条指令才能添加两个32位数字，而32位ALU可以在一条指令中执行。在许多情况下，外部数据总线的宽度与ALU的宽度相同，但并非总是如此。8088有一个16位ALU和一个8位总线，而Pentiums为32位ALU一次取64位数据。

　　MIPS代表“每秒数百万条指令”，并且是CPU性能的粗略衡量标准。

　　晶体管数量和MIPS之间存在密切关系。例如，8088时钟频率为5 MHz，但仅以0.33 MIPS（每15个时钟周期约一条指令）执行。现代处理器通常可以每个时钟周期以两个指令的速率执行。这种改进与芯片上的晶体管数量直接相关

　　微处理器的三个基本运作关系如下

　　以下是个简单微处理器的组件：

　　寄存器A，B和C只是由触发器制成的锁存器。

　　地址锁存器就像寄存器A，B和C.

　　程序计数器是一个锁存器，具有额外的能力，当被告知这样做时增加1，并且当被告知这样做时也重置为零。

　　ALU逻辑单元可以像8位加法器一样简单，它可以对8位值进行加，减，乘和除。

　　地址和数据总线，以及RD和WR线。这些总线和线路连接到RAM或ROM。在我们的样本微处理器中，有一个8位宽的地址总线和8位宽的数据总线。这意味着微处理器可以寻址（2 8）256字节的存储器，并且它可以一次读取或写入8位存储器。让我们假设这个简单的微处理器有128个字节的ROM，从地址0开始，128个字节的RAM从地址128开始。

　　ROM代表只读存储器。ROM芯片被编程为具有永久的预设字节集合。地址发给总线告诉ROM芯片哪个字节到达并放在数据总线上。当RD线改变状态时，ROM芯片将所选字节呈现在数据总线上。

　　几乎所有计算机都包含一些ROM（可以创建一个不包含RAM的简单计算机 - 许多微控制器通过在处理器芯片本身放置一些RAM字节来实现这一点 - 但通常无法创建一个不包含ROM）。在PC上，ROM称为BIOS（基本输入/输出系统）。当微处理器启动时，它开始执行它在BIOS中找到的指令。BIOS指令执行诸如测试机器中的硬件之类的操作，然后将其转到硬盘以获取引导扇区（请参阅硬盘的工作原理）详情）。这个引导扇区是另一个小程序，BIOS从磁盘读取后将其存储在RAM中。然后微处理器开始从RAM执行引导扇区的指令。引导扇区程序将告诉微处理器从硬盘中取出其他东西到RAM中，然后微处理器执行。