CPU

1. CPU简介

CPU 是计算机硬件系统的核心部件 – 大脑，由控制器和运算器组成

1.1 单核CPU架构

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  • 控制器 Control Unit 简称【CU】
    • 计算机的指挥系统，用来控制计算机其它组件的运行
  • 运算器（算数逻辑运算器），Arithmetic/Logic Unit 简称【ALU】
    • 运算功能，用来完成各种二进制编码，算术运算和逻辑运算，加减乘与或非运算等等
  • 运算器和控制器联系十分紧密，两大部件多数集成在同一芯片，统称为中央处理器（Central Processing Unit，CPU）
  • 寄存器组 Register
    • 用暂存指令或数据、存储即将执行的指令等多个不同类型的寄存器

1.2 多核CPU

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  • 每个核心是可以运行指令的独立单元，包含了ALU/CU和寄存器
  • 每个核心配备L1Cache 和L2 Cache ，多个核心共享L3 Cache
  • 现在服务器可以支持多个处理器（CPU）
  • 总核数 = 物理CPU个数 X 每颗物理CPU的核数
  • 总逻辑CPU数 = 物理CPU个数 X 每颗物理CPU的核数 X 超线程数

1.3 储存器的层级架构

  • L0 寄存器

    • 离CPU最近 ，材料贵费用高，存储大小几字节，速度最快

  • L1 Cache

    • 在 CPU 中，离CPU有一定距离，存储空间几十到几百KB

  • L2 Cache

    • 在 CPU 中，离CPU的距离比如L1更远点，存储空间几MB到几十MB

  • L3 Cahce

    • 在 CPU 中，离CPU的距离比如L2更远点，存储空间几MB到几十MB

  • 内存

    • 位于主板上，由半导体硅制作，通过总线和 CPU 连接，几G到几百G不等，成本比上面更低

  • 硬盘/SSD

    • 硬盘分机械硬盘和固态硬盘SSD，几百G到几十T不等，成本比上面更低