谁能帮我解释下CUP的工作原理还有发展史'还有关于信息竞赛的事

cup的发展史~

CPU综述
CPU是Central Processing Unit－－中央处理器的缩写，它是计算机中最重要的一个部分，由运算器和控制器组成，如果把计算机比作一个人，那么CPU就是他的心脏，其重要作用由此可见一斑。不管什么样的CPU，其内部结构归纳起来可以分为控制单元、逻辑单元和存储单元三大部分，这三个部分相互协调，便可以进行分析，判断、运算并控制计算机各部分协调工作。那么到底CPU是怎么回事，它的过去、现在和将来会是什么样子的呢？下面就让各位随我一起去看看吧！
历史篇

CPU从最初发展至今已经有二十多年的历史了，这期间，按照其处理信息的字长，CPU可以分为：四位微处理器、八位微处理器、十六位微处理器、三十二位微处理器以及六十四位微处理器等等。 1971年，早期的Intel公司推出了世界上第一台微处理器4004，这便是第一个用于计算机的四位微处理器，它包含2300个晶体管，由于性能很差，其市场反应十分不理想。


随后，Intel公司又研制出了8080处理器、8085处理器，加上当时Motorola公司的MC6800微处理器和Zilog公司的Z80微处理器，一起组成了八位微处理器的家族。

十六位微处理器的典型产品是Intel公司的8086微处理器，以及同时生产出的数学协处理器，即8087。这两种芯片使用互相兼容的指令集，但在8087指令集中增加了一些专门用于对数、指数和三角函数等数学计算指令，由于这些指令应用与8086和8087，因此被人们统称为X86指令集。此后Intel推出的新一代的CPU产品，均兼容原来的X86指令。

1979年Intel推出了8088芯片，它仍是十六位微处理器，内含29000个晶体管，时钟频率为4.77MHz，地址总线为20位，可以使用1MB内存。8088的内部数据总线是16位，外部数据总线是8位。1981年，8088芯片被首次用于IBM PC机当中，如果说8080处理器还不为各位所熟知的话，那么8088则可以说是家喻户晓了，个人电脑――PC机的第一代CPU便是从它开始的。1982年的80286芯片虽然是16位芯片，但是其内部已包含13.4万个晶体管，时钟频率也达到了前所未有的20MHz。其内、外部数据总线均为16位，地址总线为24位，可以使用16MB内存，可使用的工作方式包括实模式和保护模式两种。

三十二位微处理器的代表产品首推Intel公司1985年推出的80386，这是一种全三十二位微处理器芯片，也是X86家族中第一款三十二位芯片，其内部包含27.5万个晶体管，时钟频率为12.5MHz，后逐步提高到33MHz。80386的内部和外部数据总线都是32位，地址总线也是32位，可以寻址到4GB内存。它除了具有实模式和保护模式以外，还增加了一种虚拟86的工作方式，可以通过同时模拟多个8086处理器来提供多任务能力。1989年Intel公司又推出准三十二位处理器芯片80386SX。它的内部数据总线为三十二位，与80386相同，外部数据总线为十六位。也就是说，80386SX的内部处理速度与80386接近，也支持真正的多任务操作，而它又可以接受为80286开发输入/输出接口芯片。80386SX的性能优于80286，而价格只是80386的三分之一。386处理器没有内置协处理器，因此不能执行浮点运算指令，如果您需要进行浮点运算时，必须额外购买昂贵的80387协处理器芯片。

八十年代末九十年代初，80486处理器面市，它集成了120万个晶体管，时钟频率由25MHz逐步提升到50MHz。80486是将80386和数学协处理器80387以及一个8KB的高速缓存集成在一个芯片内，并在X86系列中首次使用了RISC（精简指令集）技术，可以在一个时钟周期内执行一条指令。它还采用了突发总线方式，大大提高了与内存的数据交换速度，由于这些改进，80486的性能比带有80387协处理器的80386提高了4倍。早期的486分为有协处理器的486DX和无协处理器的486SX两种，其价格也相差许多。随着芯片技术的不断发展，CPU的频率越来越快，而PC机外部设备受工艺限制，能够承受的工作频率有限，这就阻碍了CPU主频的进一步提高，在这种情况下，出现了CPU倍频技术，该技术使CPU内部工作频率为处理器外频的2－3倍，486DX2、486DX4的名字便是由此而来。

九十年代中期，全面超越486的新一代586处理器问世，为了摆脱486时代处理器名称混乱的困扰，最大的CPU制造商Intel公司把自己的新一代产品命名为Pentium（奔腾）以区别AMD和Cyrix的产品。AMD和Cyrix也分别推出了K5和6x86处理器来对付Intel，但是由于奔腾处理器的性能最佳，Intel逐渐占据了大部分市场。

此后CPU的发展情况不用我说想必大家都已经很了解了，97年初Pentium MMX上市，年中Pentium II和AMD K6上市，年末Cyrix 6x86MX面市，98年更是“三足”鼎立，PII、赛扬、K6-2、MII杀得你死我活。自从推出Pentium II后，Intel便放弃了逐渐老化的Socket 7市场转而力推先进的Slot 1架构，但是这一次Intel却打错了主意，随着全球低于1000美元低价PC需求量的增长，AMD的K6-2处理器填补了Intel在这个低端领域的空白，AGP总线技术、100MHz外频，这些原先只有在Slot 1上才能实现的技术在AMD首先倡导的Super 7时代也实现了，虽然K6-2和Super 7的性能比起同主频的PII来说还有差距，但是低廉的价格还是让AMD抢得了将近30％的CPU零售市场份额。AMD更是以一副不畏强者的姿态，博得了众多消费者的好感。

可惜到了99年，面对Intel猛烈反扑，AMD开始走下坡路，市场销量很糟。Cyrix更是在这场处理器大战中一败涂地，本想依*NS（美国国家半导体公司）东山再起，无奈时机已晚，最终在六月份被芯片组厂商VIA（威盛）收购。

随后的IDT和Rise两家新杀入处理器市场的公司在技术的创新上以及市场定位上均有自己的独到之处，IDT的Winchip C6、Winchip C6-2主要面向低端家用市场，Rise的处理器则主要进军移动电脑领域。无奈生不逢时，在Intel产品的挤压下，它们的日子也是举步为坚，99年年中，也正是Cyrix被收购一个月以后，威盛又收购了IDT公司，同时，Rise也被另一家芯片组厂商SIS（矽统科技）收购，随后传出Rise退出PC处理器市场，主攻家电处理芯片市场的消息，这样，经过重新调整之后，PC处理器市场呈现新三足鼎立的局面：Intel凭借自己优秀的产品以及良好的市场运作继续占领大部分市场份额；AMD则通过8月份发布的Athlon—K7打了个漂亮的翻身仗，K7成为历史上首次性能全面超越Intel同类产品的最快处理器，其市场占有率有进一步扩大的趋势；威盛在收购Cyrix和IDT之后，集成两家公司的最新技术，计划在2000年初推出Socket370兼容的Joshua—约书亚处理器，主攻低端市场。

2000年：英特尔奔腾4（Pentium 4）处理器
基于英特尔奔腾4处理器的个人电脑用户可以创作专业品质的电影；通过互联网发送像电视一样的视频；使用实时视频语音工具进行交流；实时渲染3D图形；为 MP3 播放器快速编码音乐；在与互联网进行连接的状态下同时运行多个多媒体应用。该处理器最初推出时就拥有4200万个晶体管和仅为0.18微米的电路线。 英特尔首款微处理器4004的运行速率为108KHz，而现今的英特尔奔腾4处理器的初速率已经达到了1.5GHz，如果汽车的速度也能有同等提升的话，那么从旧金山开车到纽约只需要13秒。
2001年：英特尔至强（Xeon）处理器
英特尔至强处理器的应用目标是那些即将出现的高性能和中端双路工作站、以及双路和多路配置的服务器。该平台为客户提供了一种兼具高性能和低价格优势的全新操作系统和应用选择。与基于英特尔 奔腾III至强处理器的系统相比，采用英特尔至强处理器的工作站根据应用和配置的不同，其性能预计可提升30%到90%左右。该处理器基于英特尔NetBurst™ 架构，设计用于为视频和音频应用、高级互联网技术及复杂3D图形提供所需要的计算动力。
2001年：英特尔安腾（Itanium）处理器
英特尔安腾处理器是英特尔推出的64位处理器家族中的首款产品。该处理器是在基于英特尔简明并行指令计算（EPIC）设计技术的全新架构之基础上开发制造的，设计用于高端、企业级服务器和工作站。该处理器能够为要求最苛刻的企业和高性能计算应用（包括电子商务安全交易、大型数据库、计算机辅助的机械工程以及精密的科学和工程计算）提供全球最出色的性能。
2002年：英特尔安腾2处理器（Itanium2） Intel Pentium 4 /Hyper Threading处理器
英特尔安腾2处理器是安腾处理器家族的第二位成员，同样是一款企业用处理器。该处理器家族为数据密集程度最高、业务最关键和技术要求最高的计算应用提供英特尔 架构的出色性能及规模经济等优势。该处理器能为数据库、计算机辅助工程、网上交易安全等提供领先的性能。
英特尔推出新款Intel Pentium 4处理器内含创新的Hyper-Threading（HT）超执行绪技术。超执行绪技术打造出新等级的高效能桌上型计算机，能同时快速执行多项运算应用， 或针对支持多重执行绪的软件带来更高的效能。超执行绪技术让计算机效能增加25%。除了为桌上型计算机使用者提供超执行绪技术外，英特尔亦达成另一项计算 机里程碑，就是推出运作时脉达3.06GHz的Pentium 4处理器，是首款每秒执行30亿个运算周期的商业微处理器，如此优异的性能要归功于当时业界最先进的0.13微米制程技术，翌年，内建超执行绪技术的 Intel Pentium4处理器时脉达到3.2GHz。
2003年：英特尔 奔腾 M（Pentium M） /赛扬 M （Celeron M）处理器
英特尔奔腾M处理器，英特尔855芯片组家族以及英特尔PRO/无线2100网卡是英特尔迅驰™ 移动计算技术的三大组成部分。英特尔迅驰移动计算技术专门设计用于便携式计算，具有内建的无线局域网能力和突破性的创新移动性能。该处理器支持更耐久的电池使用时间，以及更轻更薄的笔记本电脑造形。
2005年：Intel Pentium D 处理器
首颗内含2个处理核心的Intel Pentium D处理器登场，正式揭开x86处理器多核心时代。(绰号胶水双核,被别人这样叫是有原因的,PD由于高频低能噪音大,所以才有这个称号)
2005年：Intel Core处理器
这是英特尔向酷睿架构迈进的第一步。但是，酷睿处理器并没有采用酷睿架构，而是介于NetBurst和Core之间（第一个基于Core架构的处理器是酷睿2）。最初酷睿处理器是面向移动平台的，它是英特尔迅驰3的一个模块，但是后来苹果转向英特尔平台后推出的台式机就是采用的酷睿处理器。
酷睿使双核技术在移动平台上第一次得到实现。与后来的酷睿2类似，酷睿仍然有数个版本：Duo双核版，Solo单核版。其中还有数个低电压版型号以满足对节电要求苛刻的用户的要求。
2006年：Intel Core 2 （酷睿2，俗称“扣肉”）/ 赛扬 Duo 处理器
Core微架构桌面/移动处理器：桌面处理器核心代号Conroe。将命名为Core 2 Duo/Extreme家族，其E6700 2.6GHz型号比先前推出之最强的Intel Pentium D 960（3.6GHz）处理器，在效能方面提升了40%，省电效率亦增加40%，Core 2 Duo处理器内含2.91亿个晶体管。移动处理器核心代号Merom。是迅驰3.5和迅驰4的处理器模块。当然这两种酷睿2有区别，最主要的就是将FSB由667MHz/533MHz提升到了800MHz。
2007年：Intel 四核心服务器用处理器
英特尔已经推出了若干四核台式机芯片，作为其双核Quad和Extreme家族的组成部分。在服务器领域，英特尔将在其低电压3500和7300系列中交付使用不少于具有9个四核处理器的Xeons。
2007年：Intel QX9770四核至强45nm处理器
先进制程带来的节能冷静，HI-K的引进使CPU更加稳定。先进的SSE4.1指令集、快速除法器，卓越的执行效率，INTEL在处理器方面不断领先
2008年：Intel Atom凌动处理器
低至0.6W的超低功耗处理器，带给大家的是难以想象的节能与冷静
未来：Intel Larrabee计划
Larrabee核心是由1990年的P54C演变而来的，即第二款Pentium处理器，当然生产工艺已经进化到45nm，同时也加入了大量新技术，使其得以重新焕发青春。
Larrabee发布的时候将有32个IA核心(现在的样品是16/24个)，支持64位技术，并很可能会支持MMX指令集。事实上，Larrabee的指令集被称为AVX(高级矢量指令集)，整数512位，浮点1024位。Stiller估计Larrabee每Hz的理论单精度浮点性能为32Flops，也就是在2GHz下能超过2TFlops。
Intel TerraFlops 80核处理器
这里的“80核”只是一种概念，并不是说处理器正好拥有80个物理核心，而是指处理器拥有大量规模化并行处理能力的核心。TerraFlops处理器将拥有至少28个核心，不同的核心有不同的处理领域，整个处理器运算速度将达到每秒万亿次，相当于现在对普通用户还遥不可及的超级计算机的速度。目前，TerraFlops计划只接纳商业和政府用户，但是根据英特尔的计划，个人用户也会在将来使用上万亿次计算能力的多核处理器。
英特尔处理器核的特点在于具有称之为“宽动态执行”的功能。更为重要的是，其工作功耗比为奔腾4提供处理能力的Netburst架构要低。“我们期望到今年底自顶向下百分之百地采用核微架构，”Otellini说，“今年全年，我们正以非常快的速度取代所有的产品，甚至以核微架构的变种渗透到奔腾处理器和赛扬处理器的领域。这就赋予我们在每一个领域的性能领先地位，并赋予我们高度的成本优势。”
3月26日，英特尔公司总裁兼首席执行官保罗·欧德宁在北京宣布：英特尔将投资25亿美元在大连兴建一座先进的300毫米晶圆制造厂。

CPU的英文全称是Central Processing Unit，即中央处理器。CPU从雏形出现到发展壮大的今天，由于制造技术的越来越先进，其集成度越来越高，内部的晶体管数达到几百万个。虽然从最初的CPU发展到现在其晶体管数增加了几十倍，但是CPU的内部结构仍然可分为控制单元，逻辑单元和存储单元三大部分。CPU的性能大致上反映出了它所配置的那部微机的性能，因此CPU的性能指标十分重要。 CPU主要的性能指标有以下几点：
第一：主频，也就是CPU的时钟频率，简单地说也就是CPU的工作频率。一般说来，一个时钟周期完成的指令数是固定的，所以主频越高，CPU的速度也就越快了。不过由于各种CPU的内部结构也不尽相同，所以并不能完全用主频来概括CPU的性能。至于外频就是系统总线的工作频率；而倍频则是指CPU外频与主频相差的倍数。用公式表示就是：主频=外频×倍频。（笨笨熊注：我们购买计算机主要看CPU的主频）

第二：内存总线速度或者叫系统总路线速度，一般等同于CPU的外频。内存总线的速度对整个系统性能来说很重要，由于内存速度的发展滞后于CPU的发展速度，为了缓解内存带来的瓶颈，所以出现了二级缓存，来协调两者之间的差异，而内存总线速度就是指CPU与二级(L2)高速缓存和内存之间的工作频率。

第三：工作电压。工作电压指的也就是CPU正常工作所需的电压。早期CPU（386、486）由于工艺落后，它们的工作电压一般为5V（奔腾等是3.5V/3.3V/2.8V等），随着CPU的制造工艺与主频的提高，CPU的工作电压有逐步下降的趋势，Intel最新出品的Coppermine已经采用1.6V的工作电压了。低电压能解决耗电过大和发热过高的问题。这对于笔记本电脑尤其重要。（笨笨熊注：新赛扬是1.5V）

第四：协处理器或者叫数学协处理器。在486以前的CPU里面，是没有内置协处理器的。由于协处理器主要的功能就是负责浮点运算，因此386、286、8088等等微机CPU的浮点运算性能都相当落后，自从486以后，CPU一般都内置了协处理器，协处理器的功能也不再局限于增强浮点运算。现在CPU的浮点单元（协处理器）往往对多媒体指令进行了优化。比如Intel的MMX技术，MMX是“多媒体扩展指令集”的缩写。MMX是Intel公司在1996年为增强Pentium CPU在音像、图形和通信应用方面而采取的新技术。为CPU新增加57条MMX指令，把处理多媒体的能力提高了60％左右。（笨笨熊注：现在“铜矿”PⅢ还有MMX2技术，将来还会有三代、四代MMX技术，名称可能不同，意思是一样的）

第五：流水线技术、超标量。流水线(pipeline)是 Intel首次在486芯片中开始使用的。流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线。在CPU中由5~6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线，然后将一条X86指令分成5~6步后再由这些电路单元分别执行，这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令，因此提高了CPU的运算速度。超流水线是指某型 CPU内部的流水线超过通常的5~6步以上，例如Pentium pro的流水线就长达14步。将流水线设计的步(级)数越多，其完成一条指令的速度越快，因此才能适应工作主频更高的CPU。超标量是指在一个时钟周期内CPU可以执行一条以上的指令。这在486或者以前的CPU上是很难想象的，只有Pentium级以上CPU才具有这种超标量结构；这是因为现代的CPU越来越多的采用了RISC技术，所以才会超标量的CPU。

第六：乱序执行和分枝预测，乱序执行是指CPU采用了允许将多条指令不按程序规定的顺序分开发送给各相应电路单元处理的技术。分枝是指程序运行时需要改变的节点。分枝有无条件分枝和有条件分枝，其中无条件分枝只需要CPU按指令顺序执行，而条件分枝则必须根据处理结果再决定程序运行方向是否改变，因此需要“分枝预测”技术处理的是条件分枝。第七：L1高速缓存，也就是我们经常说的一级高速缓存。在CPU里面内置了高速缓存可以提高CPU的运行效率。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大，不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成，结构较复杂，在CPU管芯面积不能太大的情况下，L1级高速缓存的容量不可能做得太大。采用回写(Write Back)结构的高速缓存。它对读和写操作均有可提供缓存。而采用写通(Write-through)结构的高速缓存，仅对读操作有效。在486以上的计算机中基本采用了回写式高速缓存。

第八：L2高速缓存，指CPU外部的高速缓存。Pentium Pro处理器的L2和CPU运行在相同频率下的，但成本昂贵，所以Pentium II运行在相当于CPU频率一半下的，容量为512K。为降低成本Intel公司曾生产了一种不带L2的CPU名为赛扬。（笨笨熊注：现在铜矿及新赛扬的L2缓存与CPU同频，所以高端1G以上的芯片大战中Intel暂时领先于L2只有主频一半或三分之一的AMD的K7）

第九：制造工艺， Pentium CPU的制造工艺是0.35微米， PII和赛扬可以达到0.25微米，最新的CPU制造工艺可以达到0.18微米，并且将采用铜配线技术，可以极大地提高CPU的集成度和工作频率。

你说的是全国中小学的那个信息技术比赛？

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英吉沙县18297704951： 我们现在主使用的CUP工作原理是什么? - ？
成王宽丙氨： CPU的原始工作模式 在了解CPU工作原理之前,我们先简单谈谈CPU是如何生产出来的.CPU是在特别纯净的硅材料上制造的.一个CPU芯片包含上百万个精巧的晶体管.人们在一块指甲盖大小的硅片上,用化学的方法蚀刻或光刻出晶体管....

英吉沙县18297704951： 电脑CPU的工作原理 - ？
成王宽丙氨： CPU的工作分为 5 个阶段:取指令阶段、指令译码阶段、执行指令阶段、访存取数和结果写回.1、取指令(IF,instruction fetch),即将一条指令从主存储器中取到指令寄存器的过程.2、指令译码阶段(ID,instruction decode),取出指令后,...

英吉沙县18297704951： 电脑是怎么工作的?CUP又是怎么工作的?CPU里面的无数开关是怎样做到计算的?原理是 - ？
成王宽丙氨： 拿你说的5+6这个题目来说,CPU首先把这个10进制的题目换算成2进制的形式,然后在2进制下计算.另外现在的CPU已经不是当初1代CPU的结构,你可以去了解下微电子技术就知道了,CPU里面的晶体管说白了还是开关,开关就等于0和1,不会存在你说的震荡下会闭合的问题,不是CPU知道什么,而是CPU是按照一定的指令集来运算的,已经不是5+6的问题了,这里牵涉到的数学不是你看到的四则运算,而是更高级的数学理论了

英吉沙县18297704951： 谁能帮我解释下CUP的工作原理还有发展史'还有关于信息竞赛的事 - ？
成王宽丙氨： CPU的英文全称是Central Processing Unit,即中央处理器.CPU从雏形出现到发展壮大的今天,由于制造技术的越来越先进,其集成度越来越高,内部的晶体管数达到几百万个.虽然从最初的CPU发展到现在其晶体管数增加了几十倍,但是...

英吉沙县18297704951： cpu的工作原理 - ？
成王宽丙氨： CPU是Central Processing Unit的缩写,是中央处理器的意思.我们经常听人谈到的486,Pentium就是CPU .CPU是一个电子元件,其规格就标注在元件上或元件的包装盒上,如i80486DX2-66这行编号就代表了这颗处理器是Intel公司制造的486...

英吉沙县18297704951： cpu的工作原理是什么? - ？
成王宽丙氨： CPU的工作原理浅析一个完整的微型计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分. 计算机硬件是指组成一台计算机的各种物理装置, 它们是由各种实在的器件所组成,是计算机进行工作的物质基础.计算机硬件系统中最重要的组成部分...

英吉沙县18297704951： 谁能解释一下CPU的工作原理 谢谢了 - ？
成王宽丙氨： CPU工作原理 一·CPU的基本概念及组成 CPU(Central Processing Unit 中央处理器) 世界上第一台PC机中的CPU-i8086是美国IBM公司1981年推出的· 其执行指令为X86指令集·同时为提高浮点运算能力,增加X87指令集,以后的X86及X87...

英吉沙县18297704951： cup是什么意思 - ？
成王宽丙氨： 那个叫CPU其实你只要了解 没了这东西你肯定打不开电脑就是,管他是干什么的.引用下百度的解释:CPU是中央处理单元(Central Processing Unit)的缩写,它可以被简称做微处理器(Microprocessor),不过经常被人们直接称为处理器(processor).CPU是计算机的核心,其重要性好比大脑对于人一样,因为它负责处理、运算计算机内部的所有数据,而主板芯片组则更像是心脏,它控制着数据的交换.CPU的种类决定了操作系统和相应的软件.CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成,是PC的核心,再配上储存器、输入/输出接口和系统总线组成为完整的PC cup是杯子的意思

英吉沙县18297704951： cpu是怎么的工作原理 - ？
成王宽丙氨： 平整的半导体板上,用激光弄上一些坑坑,然后镶铜,铜连接以后就成电容了,因为本身就是在半导体上面制作的,并且有大概7层这样的,上下连接,就成处理器了,通电以后有一部分早通电,有一部分晚通电,结果就有因果关系了,从通电以后工作原理来说就是楼上这位长篇大论了

英吉沙县18297704951： CPU的内部工作原理是啥样的？
成王宽丙氨： 1. CPU是在特别纯净的硅材料上制造的. 2. 一个CPU芯片包含上百万个精巧的晶体管.人们在一块指甲盖大小的硅片上,用化学的方法蚀刻或光刻出晶体管. 3. 因此,从这个意义上说,CPU正是由晶体管组合而成的.简单而言,晶体管就是微...