微处理器与CPU的区别

微处理器

  微处理器由一片或少数几片大规模集成电路组成的中央处理器。这些电路执行控制部件和算术逻辑部件的功能。微处理器能完成取指令、执行指令,以及与外界存储器和逻辑部件交换信息等操作,是微型计算机的运算控制部分。它可与存储器和外围电路芯片组成微型计算机。

微处理器内部结构

  16位微处理器(图中为8086微处理器)可分成两个部分,一部分是执行部件(EU),即执行指令的部分;另一部分是总线接口部件(BIU),与8086总线联系,执行从存储器取指令的操作。微处理器分成EU和BIU后,可使取指令和执行指令的操作重叠进行。EU部分有一个寄存器堆,由8个16位的寄存器组成,可用以存放数据、变址和堆栈指针、算术运算逻辑单元(ALU)执行算术运算和逻辑操作,标志寄存器寄存这些操作结果的条件。执行部件中的这些部件是通过数据总线传送数据的。总线接口部件也有一个寄存器堆,其中CS、DS、SS和ES是存储空间分段的分段寄存器。IP是指令指针。内部通信寄存器也是暂时存放数据的寄存器。指令队列是把预先取来的指令流存放起来。总线接口部件还有一个地址加法器,把分段寄存器值和偏置值相加,取得20位的物理地址。数据和地址通过总线控制逻辑与外面的8086系统总线相联系。8086有16位数据总线,处理器与片外传送数据时,一次课传送16位二进制数。8086具有一个初级流水线结构,可以实现片内操作与片外操作的重叠。

微处理器的分类

  根据微处理器的应用领域,微处理器大致可以分为三类:通用高性能微处理器、嵌入式微处理器和数字信号处理器、微控制器。一般而言,通用处理器追求高性能,它们用于运行通用软件,配备完备、复杂的操作系统;嵌入式微处理器强调处理特定应用问题的高性能,主要用于运行面向特定领域的专用程序,配备轻量级操作系统,主要用于蜂窝电话、CD播放机等消费类家电;微控制器价位相对较低,在微处理器市场上需求量最大,主要用于汽车、空调、自动机械等领域的自控设备。

cpu

  中央处理器(CPU,Central Processing Unit)是一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心(Core)和控制核心( Control Unit)。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。中央处理器主要包括运算器(算术逻辑运算单元,ALU,Arithmetic Logic Unit)和高速缓冲存储器(Cache)及实现它们之间联系的数据(Data)、控制及状态的总线(Bus)。它与内部存储器(Memory)和输入/输出(I/O)设备合称为电子计算机三大核心部件。

CPU物理结构

  CPU包括运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件等。

逻辑部件(Logic components)

  运算逻辑部件。可以执行定点或浮点算术运算操作、移位操作以及逻辑操作,也可执行地址运算和转换。

寄存器

  寄存器部件,包括寄存器、专用寄存器和控制寄存器。 通用寄存器又可分定点数和浮点数两类,它们用来保存指令执行过程中临时存放的寄存器操作数和中间(或最终)的操作结果。 通用寄存器是中央处理器的重要部件之一。

控制部件(Control unit)

  控制部件,主要是负责对指令译码,并且发出为完成每条指令所要执行的各个操作的控制信号。

  其结构有两种:一种是以微存储为核心的微程序控制方式;一种是以逻辑硬布线结构为主的控制方式。

  微存储中保持微码,每一个微码对应于一个最基本的微操作,又称微指令;各条指令是由不同序列的微码组成,这种微码序列构成微程序。中央处理器在对指令译码以后,即发出一定时序的控制信号,按给定序列的顺序以微周期为节拍执行由这些微码确定的若干个微操作,即可完成某条指令的执行。

  简单指令是由(3~5)个微操作组成,复杂指令则要由几十个微操作甚至几百个微操作组成。


CPU结构框图

微处理器与cpu的区别

  微处理器并不是cpu。微处理器由一片或少数几片大规模集成电路组成的中央处理器。CPU全称是中央处理器,是电子计算机的主要设备之一,电脑中的核心配件。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。电脑中所有操作都由CPU负责读取指令,对指令译码并执行指令的核心部件。

  微处理器是微型处理器的统称!比如CPU、显卡的GPU、手机的处理器,以及一些智能家电的处理器。所谓处理器就是一个执行所有计算功能的部件。

  微处理器显然是微型的、功耗低、主频低、功能较弱的,现多指小型电子设备如手机、家用电器使用的处理单元;大型计算机的cpu显然不能叫微处理器,甚至pc的cpu一般也没有叫微处理器的。

CPU和微处理器是成功操作系统的基础。它们都执行不可或缺的计算机任务,例如算术,数据处理,逻辑和I / O操作,但是CPU与微处理器的区别并不是那么黑与白。尽管一些IT管理员可以互换使用CPU和微处理器,但现实是大多数CPU是微处理器,但并不是每个微处理器都是CPU。

在IT的早期,CPU是系统的主要力量,因为它们处理通常很复杂且耗时的各种计算机命令。但是,微处理器成为了CPU日常无法处理的许多复杂任务的答案,例如图像渲染和联网。在现代IT中,CPU和微处理器仍然执行许多相同的任务,但是它们的功能略有不同。

什么是CPU?

处理器或CPU是响应并处理基本指令以驱动计算机的逻辑电路。CPU是系统操作不可或缺的一部分,因为它负责解释大多数计算机命令,例如基本算术,逻辑和I / O进程。CPU还可以为系统中的其他芯片和组件随意分配命令。

CPU中的各种元素使其能够执行这些计算机命令,例如算术逻辑单元,浮点单元,寄存器以及L1和L2高速缓存。在这些组件的帮助下,CPU可以执行诸如获取,解码和执行之类的功能。在此三部分功能中,提取步骤从系统的RAM接收程序存储器指令,解码步骤转换指令以了解需要CPU的哪些部分才能继续操作,而执行步骤执行该操作。

现代IT中的大多数CPU是多核处理器,这意味着集成电路上连接了两个或多个处理器,以帮助提高性能,降低功耗并支持同时处理多个计算机任务。一般来说,多核CPU的功能是单核CPU的两倍。

什么是微处理器?

另一方面,微处理器也称为逻辑芯片,本质上是CPU的单芯片实现。微处理器包含CPU的所有功能,并且可以通过寄存器执行算术和逻辑运算。但是,微处理器的功能在某些方面不同于CPU。例如,微处理器可以从一个区域到另一个区域相加,减去,比较和获取系统中的数字。

当管理员打开计算机时,微处理器会从BIOS接收第一条指令。微处理器从那里接收来自BIOS的进一步指令,BIOS加载到计算机内存中的OS或驱动微处理器的应用程序。在现代IT中,默认情况下,大多数CPU倾向于是微处理器,因为它们具有执行数据移动,执行复杂的计算和提高系统速度的能力。

受到广泛欢迎的两个主要微处理器供应商是英特尔Advanced Micro Devices。市场上的其他微处理器包括ARM,Sparc和PowerPC。

由于它们之间的相似性,因此很难理解CPU和微处理器之间的差异。许多管理员可以互换使用CPU和微处理器,但是现实是,尽管CPU本质上是微处理器,但并不是所有的微处理器都是CPU。

例如,许多系统都依赖GPU,GPU是专门通过优化的几何运算来渲染和管理图像的微处理器。借助并行处理,GPU可以比CPU更快地渲染图像。此外,还有专门用于加速机器学习算法的神经处理单元。这些类型的微处理器实际上从CPU上删除了某些操作,例如图形和网络处理,以提高CPU速度和性能。

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