文档介绍：CPU的过去,现在与未来
CPU技术发展过程综述
目录
一、CPU结构组成
二、CPU技术进步
三、CPU发展历史
四、CPU未来展望
一、CPU结构组成
CPU
控制单元
逻辑单元
存储单元
CPU还包含总线接口部分,指令预取部分,译码部分和高速缓冲存储器(CACHE)
一、CPU结构组成
运算部分
主要完成各种算术运算和逻辑运算;
控制部分
负责读取各种指令,并对指令进行分析,作出相应的控制;
存储部分
负则存放运算的中间结果。
80486DX2 结构示意图
二、CPU技术进步
1、加工工艺
晶体管长度管间电阻器件速率
特征尺寸
集成度性价比
每个晶体管平均价格
单个芯片晶体管集成数
Intel 8742, 8-bit CPU 频率 12 MHz, 128字节的 RAM, 2048字节的EPROM
Intel 80486DX CPU. 金制针脚底部视图
二、CPU技术进步
2、CPU体系结构 目前计算机大都采用冯·诺依曼结构(存储程序原理)
CPU执行程序所需时间:P=I×C×T
I : 程序编译后的机器指令数
C:执行每条及其指令所需的平均机器周期
T : 每个机器周期的执行时间
冯·诺依曼结构
T依赖于CPU硬件本身,由加工工艺和材料特性决定;而I和C就依赖于CPU软件和硬件,即由计算机体系结构的设计决定了。
2、CPU体系结构
Ⅰ指令级并行处理技术
包含分支预测和推测执行。
直接减小单个指令的执行周期T,同时提高CPU的性能
CPU内含多个指令执行单元或多条流水线。在一个给定的时钟周期内,带有超标量的处理器可执行多于1条的指令
一条指令还没处理完时,就开始处理下一条指令,使指令重叠,减小单个指令执行的平均周期T
超级流水线
超标量技术
动态执行
倍频技术