如何制作一個CPU

CPU(Centralprocessingunit)是現(xiàn)代計算機(jī)的核心部件，又稱為“微處理器”。對于PC而言，CPU的規(guī)格與頻率常常被用來作為衡量一臺電腦性能強(qiáng)弱重要指標(biāo)。Intelx86架構(gòu)已經(jīng)經(jīng)歷了二十多個年頭，而x86架構(gòu)的CPU對我們大多數(shù)人的工作、生活影響頗為深遠(yuǎn)。

CPU 它是計算機(jī)的核心部件，計算機(jī)進(jìn)行信息處理可分為兩個步驟：

將數(shù)據(jù)和程序(即指令序列)輸入到計算機(jī)的存儲器中。從第一條指令的地址起開始執(zhí)行該程序，得到所需結(jié)果，結(jié)束運行。CPU的作用是協(xié)調(diào)并控制計算機(jī)的各個部件執(zhí)行程序的指令序列，使其有條不紊地進(jìn)行。因此它必須具有以下基本功能：

a)取指令：當(dāng)程序已在存儲器中時，首先根據(jù)程序入口地址取出一條程序，為此要發(fā)出指令地址及控制信號。

b)分析指令：即指令譯碼。是對當(dāng)前取得的指令進(jìn)行分析，指出它要求什么操作，并產(chǎn)生相應(yīng)的操作控制命令。

c)執(zhí)行指令：根據(jù)分析指令時產(chǎn)生的“操作命令”形成相應(yīng)的操作控制信號序列，通過運算器，存儲器及輸入/輸出設(shè)備的執(zhí)行，實現(xiàn)每條指令的功能，其中包括對運算結(jié)果的處理以及下條指令地址的形成。

將其功能進(jìn)一步細(xì)化，可概括如下：

能對指令進(jìn)行譯碼并執(zhí)行規(guī)定的動作；

可以進(jìn)行算術(shù)和邏輯運算；

能與存儲器，外設(shè)交換數(shù)據(jù)；

提供整個系統(tǒng)所需要的控制；

盡管各種CPU的性能指標(biāo)和結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)各不相同，但它們所能完成的基本功能相同。由功能分析，可知任何一種CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)至少應(yīng)包含下面這些部件：算術(shù)邏輯運算部件(ALU)、累加器、程序計數(shù)器、指令寄存器、譯碼器、時序和控制部件。

許多對電腦知識略知一二的朋友大多會知道CPU里面最重要的東西就是晶體管了，提高CPU的速度，最重要的一點說白了就是如何在相同的CPU面積里面放進(jìn)去更加多的晶體管，由于CPU實在太小，太精密，里面組成了數(shù)目相當(dāng)多的晶體管，所以人手是絕對不可能完成的，只能夠通過光刻工藝來進(jìn)行加工的。

這就是為什么一塊CPU里面為什么可以數(shù)量如此之多的晶體管。晶體管其實就是一個雙位的開關(guān)：即開和關(guān)。如果您回憶起基本計算的時代，那就是一臺計算機(jī)需要進(jìn)行工作的全部。兩種選擇，開和關(guān)，對于機(jī)器來說即0和1。那么您將如何制作一個CPU呢?在今天的文章中，我們將一步一步的為您講述中央處理器從一堆沙子到一個功能強(qiáng)大的集成電路芯片的全過程。