CPU包括運算邏輯部件、寄存器部件和控制部件等,英文Logic components;運算邏輯部件，可以執(zhí)行定點或浮點算術(shù)運算操作、移位操作以及邏輯操作，也可執(zhí)行地址運算和轉(zhuǎn)換。

寄存器部件，包括通用寄存器、專用寄存器和控制寄存器。通用寄存器又可分定點數(shù)和浮點數(shù)兩類，它們用來保存指令執(zhí)行過程中臨時存放的寄存器操作數(shù)和中間(或最終)的操作結(jié)果。通用寄存器是中央處理器的重要組成部分，大多數(shù)指令都要訪問到通用寄存器。通用寄存器的寬度決定計算機內(nèi)部的數(shù)據(jù)通路寬度，其端口數(shù)目往往可影響內(nèi)部操作的并行性。專用寄存器是為了執(zhí)行一些特殊操作所需用的寄存器?？刂萍拇嫫?CR0～CR3)用于控制和確定處理器的操作模式以及當前執(zhí)行任務的特性。CR0中含有控制處理器操作模式和狀態(tài)的系統(tǒng)控制標志;CR1保留不用;CR2含有導致頁錯誤的線性地址;CR3中含有頁目錄表物理內(nèi)存基地址，因此該寄存器也被稱為頁目錄基地址寄存器PDBR(Page-Directory Base address Register)。

如果提到芯片，很多人第一反應可能就只有電腦里的 CPU。那么芯片到底是什么?在網(wǎng)絡中進行搜索，芯片指的是一種集成電路，在電子學中是一種將電路(主要包括半導體設備，也包括被動組件等)小型化的方式，并時常制造在半導體晶圓表面上。

簡單來說，芯片就是半導體上單種或多種集成電路形成的產(chǎn)品，而集成電路并不像我們中學學到的電線電路，而是一些微型電路。

“芯片”的“芯”指的是它的重要性。在現(xiàn)代社會中，很多芯片扮演著“大腦”的作用，作為設備的核心，芯片的使用讓設備變得“智能”。

而“芯片”的“片”則代表它的形態(tài)，芯片大部分都是片型，這種高度集成的形態(tài)便于將其放入各種設備中。

芯片的應用非常廣泛，因此其分類也十分復雜。提及芯片，大部分人可能會單純將芯片和電腦 CPU 劃上等號。然而，芯片所涵蓋的范圍遠不及此，電腦 CPU 只是芯片所發(fā)揮的各種功能中的一種。

按照功能分類，芯片可以分為 4 種，分別是：

以電腦的核心 CPU(中央處理器)、GPU(圖像處理的芯片)為代表的計算芯片;以內(nèi)存芯片 ROM(只讀存儲器)、DRAM(動態(tài)隨機存儲器)為代表的存儲芯片;以相機核心 CMOS(互補金屬氧化物半導體存儲器)為代表的感知芯片;以 AC/DC 電源管理芯片為代表的能源芯片和以 5G 為代表的通信芯片等。可以這么說，人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷娑茧x不開芯片。按照不同應用場景分類，芯片還可以分為消費級、工業(yè)級、汽車級和軍工級芯片。除性能外，它們的主要區(qū)別在于工作溫度及環(huán)境承受能力。

自然界的事物都是連續(xù)的，如連續(xù)的時間，連續(xù)的水流，“連續(xù)”的長度。最初科學家的發(fā)明也是“連續(xù)的”，例如，有線電話和無線廣播都是直接傳送和源頭一模一樣的聲音波形，早期的膠片攝影依靠化學材料感光，類似于人眼的頻譜映射，從而產(chǎn)生圖像。

這種“連續(xù)”信號我們將其稱為“模擬信號”。模擬信號完整捕捉或還原了自然，其看似是一個很完美的技術(shù)。

然而，現(xiàn)實情況果真如此嗎?信號在傳輸過程中要經(jīng)過許多環(huán)節(jié)的處理和轉(zhuǎn)送，在這些過程中，模擬信號會受到干擾;同時，如果是有線傳輸，其線路附近的電氣設備也會產(chǎn)生電磁干擾。

計算機中最重要的部分將是中央處理單元(CPU)。它是主要集線器(或“大腦”)，它處理來自程序、操作系統(tǒng)或電腦中其他組件的指令。

1 和 0

多虧了更強大的CPU，我們已經(jīng)從幾乎無法在計算機屏幕上顯示圖像跳到Netflix，視頻聊天，流媒體和越來越逼真的視頻游戲。

CPU是工程學的奇跡，但是，在其核心，它仍然依賴于解釋二進制信號(1和0)的基本概念。現(xiàn)在的不同之處在于，現(xiàn)代CPU不是讀取打孔卡或使用真空管組處理指令，而是使用微小的晶體管來創(chuàng)建TikTok視頻或在電子表格上填寫數(shù)字。

中央處理器制造很復雜。重要的一點是，每個CPU都有硅(一塊或幾個)，可容納數(shù)十億個微觀晶體管。

正如我們之前提到的，這些晶體管使用一系列電信號(電流“打開”和電流“關(guān)閉”)來表示由1和0組成的機器二進制代碼。由于這些晶體管的數(shù)量如此之多，CPU可以以比以前更快的速度執(zhí)行日益復雜的任務。

晶體管數(shù)量并不一定意味著CPU會更快。然而，這仍然是一個根本原因，你隨身攜帶的手機的計算能力遠遠超過我們第一次登上月球時整個星球的計算能力。

在我們進一步了解CPU的概念階梯之前，讓我們先來談談CPU如何根據(jù)機器代碼執(zhí)行指令，稱為“指令集”。來自不同公司的CPU可以有不同的指令集，但并非總是如此。

例如，大多數(shù) Windows 電腦和當前的 Mac 處理器都使用 x86-64 指令集，無論它們是英特爾還是 AMD CPU。然而，2020年底首次亮相的Mac將擁有基于ARM的CPU，它們使用不同的指令集。還有少量使用ARM處理器的Windows 10 PC。