2.4 中央處理器 中央處理器CPU是電腦中最重要的元件,它由「控制單元」和「算術邏輯單元」組成。控制單元有解碼電路負責指令解碼的任務,經由解碼所產生的控制訊號,指揮與協調各電腦元件之運作。算術邏輯單元,主要由加法器與邏輯電路組成,負責電腦中所有運算指令與邏輯判斷。在控制單元及算術邏輯單元兩部份都設有多個暫存器,依功能而暫時提供指令、狀態值、運算元之儲存。如果您希望進一步了解CPU的功能,則需要對其中組成元件﹕暫存器、快取記憶體,以及描述CPU的技術規格有所認知,為奠定後續研討基礎,本節也將簡單介紹指令格式以及CPU的定址模式。
2.4.1 CPU的演進史 個人電腦採用8086 CPU演變至今,歷經80286、80386、80486、Pentium等多個世代,每一階段除了加強CPU的處理功能外,也不停的追求提昇執行速度,為了達成這些目標,設計及製造更佳的CPU,在有限空間中不斷添增電晶體數。在七○年代末期8086 CPU設計結構大約由三萬只電晶體組成,而在九○年代末期已增長至五百五十萬只以上,如表2-1。
晶體數的增加顯示功能的提昇,但是相對地要克服許多尖端科技上的困難。早期個人電腦CPU幾乎是Intel公司的天下,自從80486 CPU推出之後,坊間便有多家廠商研製相同功能的產品,所以Intel公司將586等級的CPU,改採有專利權的Pentium做為產品名稱,在此之後又有Pentium Pro、Pentium II、Pentium III等CPU的招出﹔至於其它競爭廠商例如﹕AMD(美商超微)、Cyrix(新銳士)等,則採用AMD K6-2、K6-3、K7﹔Cyrix 6X86MX、Cyrix MII、Cyrix MGX、MXi等名稱。千禧年到來,AMD推出第七代 ATHLON(K7),時脈為650MHz,Intel也有Pentium III 600MHz,如表2-2,相信未來在追求速度及功能上的更新會愈來愈快。
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