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單核CPU與多核CPU工作原理

單核CPU與多核CPU工作原理

今天要介紹一下單核CPU和單核(超時間軸)CPU以及多核CPU的工作原理

  1. .單核CPU

起源:

CPU的起源是1971英特爾公司推出,由此正式宣告計算機的誕生,可以說是世界級的改變,並且嚴格準守馮諾依曼體系結構,在英特爾推出CPU之前的計算機所使用的處理器工作是非常麻煩的,需要複雜的線路組合才能使其正常工作,當然英特爾推出的CPU也是需要線路組合,但是相比之前的線路英特爾的要較為簡潔,並且英特爾將這些線路組合稱為匯流排!

工作原理:

單核CPU較為死腦,在通電時該CPU就會執行儲存塊中的指定地址的指令,如果你想要執行記憶體塊其他地方的程式碼必須調整匯流排位置才可以讓其執行!

單核CPU就相當於阻塞程式,在工作期間只能執行某一個程式!

  1. .單核(超時間軸)CPU

顯而易見單核CPU並不是長久的,所以英特爾推出了時間軸的工作方式,一個CPU幹上兩個或兩個以上的CPU的活,因為CPU的工作速度取決於電晶體,電晶體(是一種固體半導體器件,具有檢波、整流、放大、開關、穩壓、訊號調製等多種功能。電晶體作為一種可變電流開關,能夠基於輸入電壓控制輸出電流。)越多CPU每秒工作率就越大,英特爾就想了一個想法增加CPU的電晶體,讓CPU的工作頻率赫茲增加,然後並增加北橋晶片用於和記憶體通訊,在將地址匯流排與記憶體對應起來(以次方的方式),這樣的話就無需每次執行其他程式要修改一次線路了,最後就需要作業系統的幫忙了,當

CPU通電時會一直執行某一塊記憶體的程式碼,但是無需手動修改線路了,此外CPU中還有時鐘電路,該電路用於控制CPU多少毫秒跳轉到指定地址,那麼作業系統可以利用時鐘電路讓其CPU跳轉到其他地方然後在跳轉回來!

.多核CPU

多核CPU即多個CPU組成,這些CPU整合在一個晶片裡,可以通過內部匯流排來互動資料,共享資料,這些CPU中分配出一個獨立的核執行作業系統,每個核都有自己的暫存器,alu運算單元等(這些都是封裝在cpu內部的),但是一級二級快取是共享的,這些CPU通過匯流排來互動資料,並且工作是並行的,資源分配是由作業系統來完成的,作業系統來決定程式cpu的控制權分配,所以一個多核cpu的工作效率大多體現在作業系統的分配上,因為一個

CPU基本上可以執行很多個程式,通過PCB程序控制塊的方式儲存當前程式碼段,然後來回跳轉,所以當你的CPU核過多時,作業系統在分配時可能會導致部分CPU閒置!

.多個CPU

即擁有多個cpu的主機,每個cpu只能用來獨立執行不同的程式,這些cpu都是單核的,不用在家用電腦上,只用在特定的機器上,因為單核cpu執行一個程式比來回跳轉執行的速度要快很多,但是難以管理,因為每個CPU有自己的匯流排,一級二級快取,那麼這樣需要更大的佔用面積,更多的匯流排,因為這些CPU不是封裝在一個晶片裡的!