中央处理器和累加器

快捷方式: 差异，相似，杰卡德相似系数，参考。

中央处理器和累加器之间的区别

中央处理器 vs. 累加器

中央处理器 （Central Processing Unit，缩写：CPU），是计算机的主要设备之一，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。计算机的可编程性主要是指对中央处理器的编程。中央处理器、内部存储器和输入／输出设备是现代电脑的三大核心部件。1970年代以前，中央处理器由多个独立单元构成，后来发展出由集成电路制造的中央处理器，這些高度收縮的元件就是所謂的微处理器，其中分出的中央处理器最為复杂的电路可以做成单一微小功能强大的单元。 中央处理器廣義上指一系列可以执行复杂的计算机程序的逻辑机器。这个空泛的定义很容易地将在“CPU”这个名称被普遍使用之前的早期计算机也包括在内。无论如何，至少从1960年代早期开始，这个名称及其缩写已开始在电子计算机产业中得到广泛应用。尽管与早期相比，“中央处理器”在物理形态、设计制造和具体任务的执行上有了极大的发展，但是其基本的操作原理一直没有改变。 早期的中央处理器通常是为大型及特定应用的计算机而定制。但是，这种昂贵的为特定应用定制CPU的方法很大程度上已经让位于开发便宜、标准化、适用于一个或多个目的的处理器类。这个标准化趋势始于由单个晶体管组成的大型机和微机年代，随着集成电路的出现而加速。IC使得更为复杂的中央处理器可以在很小的空间中设计和制造（在微米的數量级）。中央处理器的标准化和小型化都使得这一类数字设备和電子零件在现代生活中的出现频率远远超过有限应用专用的计算机。现代微处理器出现在包括从汽车到手机到儿童玩具在内的各种物品中。. 在中央處理器中，累加器 (accumulator) 是一種寄存器，用來儲存計算產生的中間結果。如果沒有像累加器這樣的寄存器，那麼在每次計算 (加法，乘法，移位等等) 後就必須要把結果寫回到 記憶體，也許马上就得讀回來。然而存取主存的速度是比從算术逻辑单元到有直接路徑的累加器存取更慢。 標準的例子就是把一列的數字加起來。一開始累加器設定為零，每個數字依序地被加到累加器中，當所有的數字都被加入後，結果才寫回到主存中。 現今的 CPU 通常有很多寄存器，所有或多數都可以被用來當作累加器。因為這個原因，"累加器" 這名詞就顯得有些老舊。這個名詞已經幾乎不在 微處理器 寄存器中使用，例如，運算寄存器的名稱中的符號以 "A" 開頭的表示是從 "accumulator" 這個歷史因素得來的 (有時候認為並非 "arithmetic")。也可能混淆的是寄存器的名字前置 "A" 也表示 "address"，比如說像是 Motorola 68000 家族。 早期的 4 位、8 位微处理器，典型具有单个累加器。8051 微控制器有两个累加器：主累加器与从累加器，其中的从累加器只用于乘法（MUL AB）与除法（DIV AB）。乘法的 16 位结果放入两个 8 位累加器中。除法时，商放入主累加器，余数放入从累加器。8008 的直接后继产品——8080 与 8086，开创了 x86 指令集体系结构，仍然使用两个累加器：主累加器 EAX 与从累加器 EDX 用于乘法与除法的大数运算。例如，MUL ECX 将把两个 32 位寄存器 ECX 与 EAX 相乘，64 位结果放入 EAX 与 EDX。但是 MUL 与 DIV 之外的其他算术——逻辑指令（ADD、SUB、CMP、AND、OR、XOR、TEST）可以使用 8 个寄存器：EAX、ECX、EDX、EBX、ESP、EBP、ESI、EDI 作为目的操作数（即存储结果的位置）。.

微处理器

微处理器（Microprocessor，缩写：µP或uP）是可程式化特殊集成电路。一种处理器，其所有元件小型化至一块或数块集成电路内。一种集成电路，可在其一端或多端接受编码指令，执行此指令并输出描述其状态的信号。这些指令能在内部输入、集中或存放起来。又称半导体中央处理器（CPU），是微型计算机的一个主要部件。微处理器的元件常安装在一个单片上或在同一组件内，但有时分布在一些不同芯片上。在具有固定指令集的微型计算机中，微处理器由算术逻辑单元和控制逻辑单元组成。在具有微程序控制的指令集的微型计算机中，它包含另外的控制存储单元。用作处理通用资料时，叫作中央处理器。這也是最为人所知的应用（如：Intel Pentium CPU）；专用于图像资料处理的，叫作Graphics Processing Unit图形处理器（如Nvidia GeForce 9X0 GPU）；用于音讯资料处理的，叫作Audio Processing Unit音讯处理单元（如Creative emu10k1 APU）等等。从物理角度来说，它就是一块集成了数量庞大的微型晶体管与其他电子元件的半导体集成电路芯片。 之所以会被称为微處理器，並不只是因为它比迷你电脑所用的处理器还要小而已。最主要的区别別，还是因为当初各大晶片厂之制程，已经进入了1 微米的阶段，用1 微米的制造，所產製出來的处理器晶片，厂商就会在产品名称上用「微」字，强调他们很高科技。与现在的许多商业广告中，「纳米」字眼时常出现一样。 早在微处理器问世之前，電子計算機的中央处理单元就经历了从真空管到晶体管以及再后来的离散式TTL集成电路等几个重要阶段。甚至在電子計算機以前，还出现过以齿轮、轮轴和杠杆为基础的机械结构计算机。，但那个时代落后的制造技术根本没有能力将这个设计付诸实现。微處理器的發明使得複雜的電路群得以製成單一的電子元件。 从1970年代早期开始，微处理器性能的提升就基本上遵循着IT界著名的摩尔定律。这意味着在过去的30多年里每18个月，CPU的计算能力就会翻倍。大到巨型机，小到筆記型电脑，持续高速发展的微处理器取代了诸多其他计算形式而成为各个类别各个领域所有计算机系统的计算动力之源。.

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算術邏輯單元

算术逻辑单元（Arithmetic Logic Unit, ALU）是中央处理器的执行单元，是所有中央处理器的核心组成部分，由与门和或门构成的算数逻辑单元，主要功能是进行二进制的算術運算，如加減乘(不包括整數除法)。基本上，在所有现代CPU体系结构中，二进制都以二補數的形式来表示。.

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電腦記憶體

電腦記憶體（Computer memory）是一種利用半導體技術制成的儲存資料的電子裝置。其電子電路中的資料以二進位方式儲存，記憶體的每一個儲存單元稱做記憶元。 電腦記憶體可分为内部存储器(简称内存或主存)和外部存储器，其中内存是CPU能直接寻址的存储空间，由半导体器件制成。内存的特点是存取速率快。内存是电脑中的主要部件，它是相对于外存而言的。我们平常使用的程序，如Windows操作系统、打字软件、游戏软件等，一般都是安装在硬盘等外存上的，但仅此是不能使用其功能的，必须把它们调入内存中运行，才能真正使用其功能，我们平时输入一段文字，或玩一个游戏，其实都是在内存中进行的。就好比在一个书房里，存放书籍的书架和书柜相当于电脑的外存，而我们工作的办公桌就是内存。通常我们把要永久保存的、大量的数据存储在外存上，而把一些临时的或少量的数据和程序放在内存上，当然内存的好坏会直接影响电脑的运行速度。.

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X86

x86泛指一系列由英特爾公司開發處理器的架構，這類處理器最早為1978年面市的「Intel 8086」CPU。 該系列較早期的處理器名稱是以數字來表示80x86。由於以“86”作為結尾，包括Intel 8086、80186、80286、80386以及80486，因此其架構被稱為“x86”。由於數字並不能作為註冊商標，因此Intel及其競爭者均在新一代處理器使用可註冊的名稱，如Pentium。現時英特爾將其稱為IA-32，全名為“Intel Architecture, 32-bit”，一般情形下指代32位元的架構。.

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指令集架構

指令集架構（Instruction Set Architecture，縮寫為ISA），又稱指令集或指令集体系，是计算机体系结构中與程序設計有關的部分，包含了基本数据类型，指令集，寄存器，寻址模式，存储体系，中斷，異常處理以及外部I/O。指令集架構包含一系列的opcode即操作码（機器語言），以及由特定處理器执行的基本命令。 指令集体系与微架构（一套用于执行指令集的微处理器设计方法）不同。使用不同微架構的電腦可以共享一种指令集。例如，Intel的Pentium和AMD的AMD Athlon，兩者几乎採用相同版本的x86指令集体系，但是兩者在内部设计上有本质的区别。 一些虛擬機器支持基于Smalltalk，Java虛擬機，微軟的公共語言运行时虛擬機所生成的字节码，他們的指令集体系將bytecode（字节码）从作为一般手段的代码路径翻譯成本地的機器語言，并通过解译执行并不常用的代码路径，全美達以相同的方式开发了基于x86指令体系的VLIW處理器。.

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