电脑cpu剖析|计算机CPU知识讲解

1. 计算机CPU知识讲解

1、系统时钟频率(主频)

计算机内部有一个时钟发生器不断地发出电脉冲信号，控制各个器件的工作节拍。系统每秒钟产生的时钟脉冲个数称为时钟频率，单位为赫兹(Hz)。主频对计算机指令的执行速度有非常重要的影响，系统时钟频率越高，整个机器的工作速度也就越快。CPU的主频就是指CPU能适应的时钟频率，或者就是该CPU的标准工作频率。

2、指令周期

指令周期是指计算机执行一条指令所用的时间。一个完整的指令周期包括：取指令、解释指令、执行指令3个操作步骤。指令周期越短，指令的执行速度越快。

3、字长

字长是CPU一次能存储、运算的二进制数据的位数。字长决定了CPU内寄存器和总线的数据宽度，字长较大的计算机在一个指令周期比字长较短的计算机处理更多的数据。单位时间内处理的数据越多，CPU的性能就越好。日前主流的Pentium系列都是64位的微机，其字长为64位。

4、CPU缓存

CPU的运算速度是内存存取速度的成百上千倍，所以在程序执行过程中，CPU经常要停下来等待内存数据的读取。为了提高计算机的整体性能，CPU芯片生产商在CPU内部增加了一种存储容量较小的快速存储器(SRAM)，以缓解内存与CPU之间的速度差异，这种存储器就是CPU缓存(cache)。缓存越大，每次与内存交换的数据量就越大，CPU性能就越好。在执行程序时，内存首先将大量的数据送到缓存中，CPU再从缓存中读取数据，由于缓存的读取速度与CPU几乎一样快，这样CPU在读取数据时就不用长时间等待。

2. cpu计算机组成原理

中央处理器（英文Central Processing Unit，CPU）是一台计算机的运算核心和控制核心。CPU、内部存储器和敲入/输出设备是电子计算机三大核心部件。其功能主要是解释计算机指令还有处理计算机软件中的数据。CPU由运算器、控制器和寄存器及做的更好它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。

差不多所有的CPU的运作原理可分为四个阶段：提取（Fetch）、解码（Decode）、执行（Execute）和写回（Writeback）。

CPU根据存储器或高速缓冲存储器中取出指令，放入指令寄存器，并对指令译码，并执行指令。所谓的计算机的可编程性主要是指对CPU的编程。

3. 计算机cpu工作原理

CPU就是中央处理器，是由运算器和控制器这两个部分组成。

CPU是一块超大规模的集成电路，是一台计算机的运算核心和控制核心，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和高速缓冲存储器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线，它与内部存储器和输入/输出设备合称为电子计算机三大核心部件。

4. 计算机cpu原理图

计算机在运行时，先从内存中取出第一条指令，通过控制器的译码，按指令的要求，从存储器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等加工，然后再按地址把结果送到内存中去。接下来，再取出第二条指令，在控制器的指挥下完成规定操作。依此进行下去。直至遇到停止指令。

程序与数据一样存贮，按程序编排的顺序，一步一步地取出指令，自动地完成指令规定的操作是计算机最基本的工作原理。这一原理最初是由美籍匈牙利数学家冯.诺依曼于1945年提出来的，故称为冯.诺依曼原理

5. 计算机cpu参数详解

方法如下：

1 看针脚。网上有相应的参数，只要CPU能安装到主板中，基本就兼容，这主要取决CPU插槽和主板插槽十分一致。

2 看型号。桌面处理器，只有Intel和AMD两大平台，他们对应兼容的主板不一样，如果将AMD主板搭配Intel处理器，不兼容，也装不上，以下为两个品牌可兼容的列举。

Intel平台：

H81、B85、H87、Z97主板兼容Intel四代Haswell平台的所有处理器，如赛扬G1840、奔腾G840、酷睿i3 4150/4160/4770、i5 4590、E3、i7等等，涉及到型号很多。

B150和Z170属于新一代主板，主要兼容所有六代CPU，如i5-6600K、i7-6700K等等。

AMD平台：

AMD平台目前的桌面CPU，主要包括APU、速龙和推土机平台，其中速龙系列和APU系列处理器，采用了相同的接口，支持的主板是一样的。

A55/A85/A88主板支持全系列速龙系列和APU系列处理器，采用FM2/FM2+插槽，支持A10 7700K,速龙ii X4 860k等处理器。

还有一些比较老的CPU和推土机处理器，采用AM3、AM3+接口，需要搭配一些老式主板，如970系列主板等。

6. 计算机CPU原理

CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令，放入指令寄存器，并对指令译码。它把指令分解成一系列的微操作，然后发出各种控制命令，执行微操作系列，从而完成一条指令的执行。指令是计算机规定执行操作的类型和操作数的基本命令。指令是由一个字节或者多个字节组成，其中包括操作码字段、一个或多个有关操作数地址的字段以及一些表征机器状态的状态字以及特征码。有的指令中也直接包含操作数本身。

提取

　　第一阶段，提取，从存储器或高速缓冲存储器中检索指令(为数值或一系列数值)。由程序计数器(Program Counter)指定存储器的位置，程序计数器保存供识别目前程序位置的数值。换言之，程序计数器记录了CPU在目前程序里的踪迹。提取指令之后，程序计数器根据指令长度增加存储器单元。指令的提取必须常常从相对较慢的存储器寻找，因此导致CPU等候指令的送入。这个问题主要被论及在现代处理器的快取和管线化架构。

解码

　　CPU根据存储器提取到的指令来决定其执行行为。在解码阶段，指令被拆解为有意义的片断。根据CPU的指令集架构(ISA)定义将数值解译为指令。一部分的指令数值为运算码(Opcode)，其指示要进行哪些运算。其它的数值通常供给指令必要的信息，诸如一个加法(Addition)运算的运算目标。这样的运算目标也许提供一个常数值(即立即值)，或是一个空间的定址值：暂存器或存储器位址，以定址模式决定。在旧的设计中，CPU里的指令解码部分是无法改变的硬件设备。不过在众多抽象且复杂的CPU和指令集架构中，一个微程序时常用来帮助转换指令为各种形态的讯号。这些微程序在已成品的CPU中往往可以重写，方便变更解码指令。

执行

　　在提取和解码阶段之后，接着进入执行阶段。该阶段中，连接到各种能够进行所需运算的CPU部件。例如，要求一个加法运算，算数逻辑单元(ALU，Arithmetic Logic Unit)将会连接到一组输入和一组输出。输入提供了要相加的数值，而输出将含有总和的结果。ALU内含电路系统，易于输出端完成简单的普通运算和逻辑运算(比如加法和位元运算)。如果加法运算产生一个对该CPU处理而言过大的结果，在标志暂存器里，运算溢出(Arithmetic Overflow)标志可能会被设置。

写回

　　最终阶段，写回，以一定格式将执行阶段的结果简单的写回。运算结果经常被写进CPU内部的暂存器，以供随后指令快速存取。在其它案例中，运算结果可能写进速度较慢，但容量较大且较便宜的主记忆体中。某些类型的指令会操作程序计数器，而不直接产生结果。这些一般称作ldquo;跳转(Jumps)，并在程式中带来循环行为、条件性执行(透过条件跳转)和函式。许多指令也会改变标志暂存器的状态位元。

　　这些标志可用来影响程式行为，缘由于它们时常显出各种运算结果。例如，以一个比较指令判断两个值的大小，根据比较结果在标志暂存器上设置一个数值。这个标志可藉由随后的跳转指令来决定程式动向。在执行指令并写回结果之后，程序计数器的值会递增，反覆整个过程，下一个指令周期正常的提取下一个顺序指令。如果完成的是跳转指令，程序计数器将会修改成跳转到的指令位址，且程序继续正常执行。许多复杂的CPU可以一次提取多个指令、解码，并且同时执行。这个部分一般涉及经典RISC管线，那些实际上是在众多使用简单CPU的电子装置中快速普及(常称为微控制(Microcontrollers))。

基本结构

　　CPU包括运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件等。

运算逻辑部件

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

寄存器部件

　　寄存器部件，包括通用寄存器、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，它们用来保存指令中的寄存器操作数和操作结果。通用寄存器是中央处理器的重要组成部分，大多数指令都要访问到通用寄存器。通用寄存器的宽度决定计算机内部的数据通路宽度，其端口数目往往可影响内部操作的并行性。专用寄存器是为了执行一些特殊操作所需用的寄存器。控制寄存器通常用来指示机器执行的状态，或者保持某些指针，有处理状态寄存器、地址转换目录的基地址寄存器、特权状态寄存器、条件码寄存器、处理异常事故寄存器以及检错寄存器等。有的时候，中央处理器中还有一些缓存，用来暂时存放一些数据指令，缓存越大，说明CPU的运算速度越快，目前市场上的中高端中央处理器都有2M左右的二级缓存，高端中央处理器有4M左右的二级缓存。

7. 计算机CPU的构成

运算器，控制器，存储器，输入设备，输出设备

自第一台计算机ENIAC发明以来，计算机系统的技术已经得到了很大的发展，但计算机硬件系统的基本结构没有发生变化，仍然属于冯·诺依曼体系计算机。

硬件系统是指构成计算机的物理设备，即由机械、光、电、磁器件构成的具有计算、控制、存储、输入和输出功能的实体部件。如CPU、存储器、软盘驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器、主机板、各种卡及整机中的主机、显示器、打印机、绘图仪、调制解调器等等，整机硬件也称“硬设备”。

随着电子系统的复杂化，系统设计已经成为一门重要的学科，传统的反复试验法已经越来越不适应时代的发展。发展迅速的软硬件协同设计技术越来越受到人们的重视。

8. cpu知识最新全面讲解

原因一：病毒木马

大量的蠕虫病毒在系统内部迅速复制，造成CPU占用资源率据高不下。

解决办法:用可靠的杀毒软件彻底清理系统内存和本地硬盘，并且打开系统设置软件，察看有无异常启动的程序。经常性更新升级杀毒软件和防火墙，加强防毒意识，掌握正确的防杀毒知识。

原因二：运行大型程序、游戏之类

很多时候CPU使用率过高都是大型程序所致，例如很占CPU的大型3D游戏，原因不外乎有两种，一种是编写的程序不合理导致CPU使用率升高(一般游戏都是经过测试的，所以这种情况应该不常见)，另一种就是电脑配置过低(这应该是主要原因)。

解决办法：很简单，要不不玩这种游戏，要不换个高配电脑。

原因三：大量泛滥的驱动程序

驱动没有经过认证，造成CPU资源占用100%。大量的测试版的驱动在网上泛滥，造成了难以发现的故障原因。

解决办法:请尽量使用官方正式版的驱动，或者驱动精灵。

原因四：磁盘碎片过多

我们使用电脑的时候经常会对软件进行安装和卸载，文档进行复制和删除操作，这种操作会使得硬盘中数据排列断断续续亦或者非常分散，使计算机在查找的时候速度变慢，从而占用大量的CPU。

解决办法：经常清理系统垃圾，在清理完成之后对磁盘进行碎片整理操作。

原因五：电脑启动项太多

电脑的启动项过多是造成CPU占用过高的原因之一，所以我们首先需要减少电脑不必要的启动项。

解决方法：按键盘上的win+R打开“运行”，在运行窗口中输入“msconfig”，回车，在弹出的系统配置窗口中点击上方的启动项选项，点击打开任务管理器，然后选择禁用一些自己觉得不必要的启动项。

其他原因，建议经常清理电脑垃圾以及清理病毒、插件之类，养成正确的养护电脑的习惯。

造成电脑CPU使用率老是100%的原因很多，只有找到问题源泉，才能修复此问题，希望本文教程对大家操作电脑有所帮助。

9. 电脑cpu详解

CPU的主频，即CPU内核工作的时钟频率（CPU Clock Speed）：通常所说的某某CPU是多少兆赫的，而这个多少兆赫就是“CPU的主频“；很多人认为CPU的主频就是其运行速度，其实并不是这样的；CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度，与CPU实际的运算能力并没有直接关系；由于主频并不直接代表运算速度，所以在一定情况下，很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象。核心数：是cpu系列术语，指处理器主频提升上已力不从心，Intel和AMD在不用进行大规模开发的情况下，将现有产品发展成为理论性能更为强大的多核心处理器系统。以双核处理器为例：双核处理器就基于单个半导体的一个处理器上拥有两个一样功能的处理器核心，即是将两个物理处理器核心整合入一个内核中。