微处理器介绍

微处理器是计算机体系结构的重要组成部分，没有它，您将无法在计算机上执行任何操作。它是一个可编程设备，接受输入对其执行一些算术和逻辑运算，并产生所需的输出。简而言之，微处理器是芯片上的数字设备，可以从内存中获取指令，对其进行解码和执行并给出结果。

微处理器基础–
微处理器采用一堆机器语言的指令并执行它们，告诉处理器它必须做什么。微处理器在执行指令时执行三项基本操作：

1. 它使用算术和逻辑单元(ALU)执行一些基本运算，例如加，减，乘，除，以及一些逻辑运算。新的微处理器还对浮点数执行操作。
2. 微处理器中的数据可以从一个位置移动到另一位置。
3. 它具有一个程序计数器(PC)寄存器，该寄存器根据PC的值存储下一条指令的地址，微处理器从一个位置跳转到另一个位置并做出决定。

典型的微处理器结构如下所示。

不同微处理器的时钟速度：

• 16位微处理器–

  8086: 4.7MHz, 8MHz, 10MHz
  
  8088: more than 5MHz
  
  80186/80188: 6MHz
  
  80286: 8MHz 

• 32位微处理器–

  INTEL 80386: 16MHz to 33MHz
  
  INTEL 80486: 16MHz to 100MHz
  
  PENTIUM: 66MHz 

• 64位微处理器–

  INTEL CORE-2: 1.2GHz to 3GHz
  
  INTEL i7: 66GHz to 3.33GHz
  
  INTEL i5: 2.4GHz to 3.6GHz
  
  INTEL i3: 2.93GHz to 3.33GHz 

当前我们没有任何128位微处理器在工作，原因之一是距离用尽64位地址空间本身还有很长的路要走，我们每3年以大约2位的恒定速率使用它。目前，我们仅使用了48位和64位，因此为什么需要128位地址空间。同样，128位微处理器将比64位微处理器慢得多。

处理器类型：

• 复杂指令集计算机(CISC)–
  CISC或复杂指令集计算机是一种计算机体系结构，其中的指令使得单个指令可以执行多个低级操作，例如从内存中加载，存储到内存或算术运算等。它在单个指令中具有多个寻址节点。很少的寄存器。

  例子：

  1. Intel 386 
  2. Intel 486
  3. Pentium
  4. Pentium Pro
  5. Pentium II
  6. Pentium III
  7. Motorola 68000
  8. Motorola 68020
  9. Motorola 68040 etc. 

• 精简指令集计算机(RISC)–
  RISC或精简指令集计算机是一种计算机体系结构，其中的指令简单且旨在快速执行。指令在一个时钟周期内完成，这是由于指令和流水线的优化(一种允许同时执行指令的部分或阶段以更有效地处理指令)的技术。 RISC利用多个寄存器来避免与内存的大量交互。它具有很少的寻址节点。

  例子：

  1. IBM RS6000
  2. MC88100
  3. DEC Alpha 21064
  4. DEC Alpha 21164 
  5. DEC Alpha 21264 

• 显式并行指令计算(EPIC)–
  EPIC或显式并行指令计算允许计算机使用编译器并行执行指令，它允许在不使用更高时钟频率的情况下执行复杂的指令.EPIC将其指令编码为128位束，每个束包含3条指令，每条指令编码为41位，每条5位模板字段(包含有关捆绑软件中的指令类型以及可以并行执行的指令的信息)。

  例子：

  1. IA-64 (Intel Architecture-64)