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中央处理器是计算机的核心，它是计算机完成取指令、解释指令和执行指令的重要部件，主要完成各种算术及逻辑运算，并控制计算机各部件协调地工作。

在微型计算机系统中，CPU被集成在一片超大规模集成电路芯片上，称为微处理器。不同型号的微机，其性能的差别首先在于其微处理器的性能，而微处理器的性能又与它自身的内部结构、硬件配置有关。目前市场上大多数微型计算机的CPU都是美国Intel公司生产的，其系列产品有PentiumIV、PentiumD等奔腾系列和Core 2Duo、Core 2Quad等酷睿系列。与奔腾系列相比，酷睿处理器采用了多核等先进技术，所以其性能和功能都有大幅度的提高和改进。

CPU内部从总体上讲主要包括三大部分，即寄存器组、运算器和控制器，它们通过CPU内部总线连接在一起，如图2．3所示。

寄存器组包括通用和专用寄存器组，按其字面意思可理解为是用来暂时存放数据的部件。这里的“数据”是广义的，它可以是参加运算的操作数或运算的结果，存放这类数据的寄存器称为“通用寄存器”；另外一类“数据”表征着计算机当前的工作状态，比如下面要执行哪一条指令，执行的结果具有哪些特征（如有无进位）等，存放这类数据的是“专用寄存器”。

运算器是计算机中执行各种算术和逻辑运算的部件，也称为“算术逻辑单元”（Arithmetic Logic Unit，ALU）。运算器的基本操作包括加、减、乘、除四则运算，与、或、非、异或等逻辑操作，以及移位、比较和传送等操作。计算机运行时，运算器的操作和操作种类由控制器决定。为了加快运算速度，许多CPU中还设置了多个单元，有的用于执行整数运算和逻辑运算，有的用于浮点运算。

控制器是统一指挥和控制计算机各个部件按时序协调操作的中心部件，主要用于完成指令的分析、指令及操作数的传送、产生和控制协调整个CPU工作所需要的时序逻辑等。控制器主要由程序计数器（Program Counter，PC）、指令寄存器（Instruction Register，IR）、指令译码器（Instruction Decode，ID）等部件组成。程序计数器用来存放将执行的指令在主存储器中的存储地址，当一条指令执行结束后，PC的值一般会自动加1，指向下一条将要执行的指令。指令寄存器用来暂时存放从主存中取出的指令。指令译码器用来对指令进行译码，产生的译码信号识别了该指令要进行的操作，以便产生相应的控制信号。

CPU性能的高低直接决定了一个计算机系统的性能，而CPU的主要技术参数可以反映出CPU的基本性能。CPU的主要技术参数如下：

字长指的是CPU能够同时处理的二进制数据的位数。如果一个CPU的字长为8位，它每执行一条指令可以处理8位二进制数据，如果要处理更多位数的数据，就需要执行多条指令。显然，字长越长，CPU的功能就越强，工作速度就越快，但其内部结构也就越复杂。早期的微机产品是8位机和16位机，目前流行的主要是64位机。

主频即CPU工作的时钟频率，决定着CPU内部数据传输与操作速度的快慢。CPU的工作是周期性的，它不断地执行取指令、执行指令等操作。这些操作需要精确定时，按照精确的节拍工作，因此CPU需要一个时钟电路产生标准节拍，一旦机器加电，时钟便连续不断地发出节拍，就像乐队的指挥一样指挥CPU有节奏地工作，这个节拍的频率就是主频。一般说来，主频越高，CPU的工作速度越快。

（3）CPU总线宽度

CPU总线的工作频率和数据线宽度决定着CPU与内存之间传输数据的快慢，数据线宽度越宽，一次性传输的信息量就越大，CPU访问内存的时间就越短。

高速缓存（Cache）为CPU频繁取指令和数据提供了一个快速的局部存储器，不但提高了CPU的存取速度，同时也降低了系统总线的使用率。通常高速缓存的容量越大，级数越多，CPU的性能就越好。

（5）CPU扩展指令集

CPU依靠指令来计算和控制系统。早期的CPU只包含一些功能比较弱的基本指令，例如对浮点数的计算需要执行由更多基本指令组成的程序。随着制造技术的进步，后来的CPU在基本指令集里提供了很多复杂运算的指令，指令的种类增加了，CPU的处理能力也就相应增强了。