CPU

　　中央处理器（central processing unit，CPU）作为计算机系统的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元。

　　中央处理器（CPU），是电子计算机的主要设备之一，电脑中的核心配件。其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。CPU是计算机中负责读取指令，对指令译码并执行指令的核心部件。中央处理器主要包括两个部分，即控制器、运算器，其中还包括高速缓冲存储器及实现它们之间联系的数据、控制的总线。电子计算机三大核心部件就是CPU、内部存储器、输入/输出设备。中央处理器的功效主要为处理指令、执行操作、控制时间、处理数据。

　　在计算机体系结构中，CPU 是对计算机的所有硬件资源（如存储器、输入输出单元） 进行控制调配、执行通用运算的核心硬件单元。CPU 是计算机的运算和控制核心。计算机系统中所有软件层的操作，最终都将通过指令集映射为CPU的操作。

　　CPU主要扮演计算机体系中的的运算器和控制器。运算器核心部件为算术逻辑单元（ALU）、中间寄存器（IR）、运算累加器（ACC）、描述字寄存器（DR）、B寄存器等，主要任务就是发布命令，发挥着整个计算机系统操作的协调与指挥作用，其核心部件为程序状态寄存器PSR，系统状态寄存器SSR， 程序计数器PC，指令均存器等。
　　对于CPU而言，影响其性能的指标主要有主频、 CPU的位数以及CPU的缓存指令集。所谓CPU的主频，指的就是时钟频率，它直接的决定了CPU的性能，因此要想CPU的性能得到很好地提高，提高CPU的主频是一个很好地途径。而CPU的位数指的就是处理器能够一次性计算的浮点数的位数，通常情况下，CPU的位数越高，CPU 进行运算时候的速度就会变得越快。现在CPU的位数一般为32位或者64位。以前人们使用的计算机都是32位系统， 近年来人们使用的计算机的处理器中64位所占用的比例则显得更多，这是因为64位的计算机的运行速度变得更快，提高了人们的工作效率。而CPU的缓存指令集是存储在CPU内部的，主要指的是能够对CPU的运算进行指导以及优化的硬程序。一般来讲，CPU 的缓存可以分为一级缓存、二级缓存和三级缓存，而那些处理能力比较强的处理器则一般具有较大的三级缓存。
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CISC

　　复杂指令系统计算机（Complex Instruction Set Computer，CISC），从计算机诞生以来，人们一直沿用CISC指令集方式。早期的桌面软件是按CISC设计的，并一直沿续到现在。目前，桌面计算机流行的x86体系结构即使用CISC。微处理器CPU)厂商一直在走CISC的发展道路，包括Intel、AMD，还有其他一些现在已经更名的厂商，如TI德州仪器)、IBM以及VIA威盛)等。在CISC微处理器中，程序的各条指令是按顺序串行执行的，每条指令中的各个操作也是按顺序串行执行的。顺序执行的优点是控制简单，但计算机各部分的利用率不高，执行速度慢。CISC架构的服务器主要以IA-32架构Intel Architecture，英特尔架构)为主，而且多数为中低档服务器所采用。

RISC

　　精简指令集计算机（Reduced Instruction Set Computer，RISC），是一种执行较少类型计算机指令的微处理器，起源于80年代的MIPS主机即RISC机)，RISC机中采用的微处理器统称RISC处理器。这样一来，它能够以更快的速度执行操作每秒执行更多百万条指令，即MIPS)。因为计算机执行每个指令类型都需要额外的晶体管和电路元件，计算机指令集越大就会使微处理器更复杂，执行操作也会更慢。

CISC与RISC对比

　　CISC计算机的指令系统比较丰富，有专用指令来完成特定的功能。因此，处理特殊任务效率较高。RISC设计者把主要精力放在那些经常使用的指令上，尽量使它们具有简单高效的特色。对不常用的功能，常通过组合指令来完成。因此，在RISC 机器上实现特殊功能时，效率可能较低。但可以利用流水技术和超标量技术加以改进和弥补。
　　CISC机器的存储器操作指令多，操作直接。RISC对存储器操作有限制，使控制简单化。
　　CISC汇编语言程序编程相对简单，科学计算及复杂操作的程序社设计相对容易，效率较高。RISC汇编语言程序一般需要较大的内存空间，实现特殊功能时程序复杂，不易设计。
　　CISC机器是在一条指令执行结束后响应中断。RISC机器在一条指令执行的适当地方可以响应中断。
　　CISCCPU包含有丰富的电路单元，因而功能强、面积大、功耗大。RISCCPU包含有较少的单元电路，因而面积小、功耗低。
　　CISC微处理器结构复杂，设计周期长。RISC微处理器结构简单，布局紧凑，设计周期短，且易于采用最新技术。
　　CISC微处理器结构复杂，功能强大，实现特殊功能容易。RISC微处理器结构简单，指令规整，性能容易把握，易学易用。
　　CISC机器则更适合于通用机。RISC由于RISC指令系统的确定与特定的应用领域有关，故RISC 机器更适合于专用机。

CPU架构

x86

　　x86是一个intel通用计算机系列的标准编号缩写,也标识一套通用的计算机指令集合,X与处理器没有任何关系，它是一个对所有*86系统的简单的通配符定义，例如：i386, 586,奔腾pentium)。
 

IA32

　　IA-32为Intel Architecture 32bit简称，即英特尔32位体系架构，在英特尔公司1985年推出的80386微处理器中首先采用。常被称为i386、x86-32或是x86，由英特尔公司推出的复杂指令集CISC)架构，至今英特尔最受欢迎的处理器仍然采用此架构。它是x86架构的32位延伸版本，1985年首次应用在Intel 80386芯片中，用来取代之前的x86 16位架构（x86-16），包括8086、80186与80286芯片。

x86-64

　　x86-64”，有时会简称为“x64”，是64位微处理器架构及其相应指令集的一种，也是Intel x86架构的延伸产品。“x64”最先由AMD设计，推出时被称为“AMD64”，其后也为英特尔所采用，现时英特尔称之为“Intel 64”。在之前曾使用过Clackamas Technology CT)、IA-32e及EM64T。外界多使用 “x86-64” 或 “x64” 去称呼此64位架构，从而保持中立，不偏袒任何厂商。

IA64

　　IA64处理器I-tanium（安腾）是Intel自推出32位微处理器以来，在高性能计算机领域的又一座里程碑。基于IA64处理器架构的服务器具有64位运算能力、64位寻址空间和64位数据通路，突破了传统IA32架构的许多限制，在数据的处理能力，系统的稳定性、安全性、可用性、可观理性等方面获得了突破性的提高。

ARM

　　Advanced RISC Machine，ARM处理器是英国Acorn有限公司设计的低功耗成本的第一款RISC微处理器，ARM处理器本身是32位设计，但也配备16位指令集，一般来讲比等价32位代码节省达35%，却能保留32位系统的所有优势。ARM处理器的三大特点是：耗电少功能强、16位/32位双指令集和合作伙伴众多。

　　搭载ARM芯片架构的设备数量是英特尔的25倍。全世界99%的智能手机和平板电脑都采用ARM架构。约有43亿人每天都会触摸一台搭载ARM芯片的设备，占全球总人口的60%。所有的iPhone和iPad都使用ARM的芯片，多数Kindle电子阅读器和Android设备也都采用这一架构。与这种广泛触角极不相称的是，ARM的营收可以用少得可怜来形容。虽然全世界几乎所有的智能手机几乎都采用了该公司的芯片设计，但平均每卖出一款这样的手机，该公司只能得到1美分，而英特尔的芯片单位收益却高达数十至数百美元不等。

CPU发展史

第一阶段1971年-1973年)

　　这是4位和8位低档微处理器时代，代表产品是Intel 4004处理器，将运算器和控制器集成在一个芯片上，标志着CPU的诞生。

第二阶段1974年-1977年)

　　这是8位中高档微处理器时代，代表产品是Intel 8080。此时指令系统已经比较完善了。

第三阶段1978年-1984年)

　　这是16位微处理器的时代，代表产品是Intel 8086。相对而言已经比较成熟了,8086处理器的出现奠定了X86指令集架构， 随后8086系列处理器被广泛应用于个人计算机终端、高性能服务器以及云服务器中.

第四阶段1985年-1992年)

　　这是32位微处理器时代，代表产品是Intel 80386。已经可以胜任多任务、多用户的作业。1989 年发布的80486处理器实现了5级标量流水线，标志着CPU的初步成熟，也标志着传统处理器发展阶段的结束。

第五阶段1993年-2005年)

　　这是奔腾系列微处理器的时代，995 年11 月，Intel发布了Pentium处理器，该处理器首次采用超标量指令流水结构，引入了指令的乱序执行和分支预测技术，大大提高了处理器的性能， 因此，超标量指令流水线结构一直被后续出现的现代处理器，如AMD的K9、 K10、Intel的Core系列等所采用。

第六阶段2005年至今)

　　是酷睿系列微处理器的时 代，这是一款领先节能的新型微架构，设计的出发点是提供卓然出众的性能和能效。为了满足操作系统的上层工作需求，现代处理器进一步引入了诸如并行化、多核化、虚拟化以及远程管理系统等功能，不断推动着上层信息系统向前发展。