电脑是如何工作的？先从CPU开始介绍电脑，这个就是CPU，它就是计算机的大脑。·CPU的顶部是金属的封装盖，它为芯片起到保护的作用。在它下面还有一个较小的金属保护盖，它保护的就是CPU的芯片。芯片被焊接在下面的电路板上，电路板的背面分布着1200个金属触点，它们与主板上的1200个针脚相对应。半导体芯片被分为几个部分，但有名的就是运行程序的10个核心，每个核心都相当复杂，里面包括指令单元、运算单元、集成显卡和显卡缓存等等，让我们把它放大到更大的比例，里面可以看到晶体管的样子。这些晶体管小只有几纳米宽，而在这个芯片中大约有100亿个这样的晶体管。在晶体管的顶部是多层金属线，层与层之间有垂直的金属通孔。这些晶体管和电线一起组成一个庞大的高速公路网，使计算机每秒可以执行数十亿次的操作。多核芯片的每个核心之间是共享的三级缓存，中间是环形互联导线。它的右边就是集成显卡的显卡芯片。左上角是内存控制器，负责向内存条读取数据和发送数据。芯片的左边是通信芯片，它负责管理主板中的各个组件之间的数据交流。既然说到主板就来看看主板。主板是一块庞大的PCB电路板，它内部集成了数千根金属导线，上面焊接了各种微芯片、插座插槽端口和电线接口。主板右下角的散热片下面是主板的核心，它就是主板的芯片组，它有专门一组线路直接与cpu 连接。需要说明的是这里展示的是新英特尔十二代构架的主板。主板上位于cpu 旁边的原件是稳压器模块，又称为VRM模块。它的作用是将电源送进来的电压降到1.32伏，给CPU使用。并且这些组件的使用率高达80%至90%，因此需要配备散热器为它们散热。这颗CPU的峰值功率有一百二十多瓦，迅速产生的高温需要一个强烈的散热器来帮他降温。水冷的散热器是液体通过金属管子进入散热器通道，再把高温的液体带到散热片，被风扇散发到空气中去。循环流动的冷却液体由散热器内置的水泵驱动组成。水泵的分别是PCB板控制芯片、转子隔板、定子和叶轮、定子和转子之间没有机械连接，因此不用担心冷却液会泄露的问题。为整台电脑供电的是它的电源，这个主变压器的作用是降低电压，并桥接了整个计算机中使用的初级侧高压和次级低压之间的隔离边界。这是低压稳定输出的PCB控制板以及还有许多用于过滤电流的小组件。经过电源后输出的电压就是各个硬件所需的电压值，它给每个部件提供不同的功率。比如SSD固态硬盘消耗的功率只有几瓦，然而游戏显卡的功耗却能达到几百瓦，它往往需要12伏接口的额外供电。显卡的大脑同样是一颗极其复杂的芯片，它叫做GPU芯片。拿掉巨大的散热片，下面就是一颗硕大的GPU芯片。芯片四周是它的显存，侧面则是电源稳压模块，它们都被巨大的散热片压在下面。显卡的挡板一侧是各种显示器的接口，它的下方是PCI插口，而另一侧的则是额外供电的电源接口。现在我们打开显卡芯片看看它的结构，它的底部同样有1000多个触点，连接到PCB板，打开封装盖，我们发现它与CPU的结构完全不同。这里有大约118亿个晶体管，它们被分成6个图形处理集群，总共有28个图形处理器iprocesso。每个图形处理器由128个核心组成，总共有3584个核心。每个核心分为运算部分和用于管理的部分，因此它比CPU的结构要简单的多。芯片上的6个图形处理集群之间各有一个共享二级缓存。芯片周围是与显存交换数据的内存控制器以及一个PCI接口的控制器。现在我们把它放大到纳米级别的比例，里面排列的是与CPU有相似结构的晶体管。晶体管上面同样是多层金属导线，这是用晶圆厂的10纳米光刻机生产的。就制造工艺而言GPU和 cpu在很多方面都很相似，但是GPU有数千个核心，这些内核只要简单的基本运算，而CPU只有少数几个核心却可执行更复杂的操作。此外cpu 的结构也更复杂，它具备运算单元分析单元、代码执行单元等等。CPU通过主板上的内存通道直接与内存条交换数据。内存条的8个芯片中，每一个芯片内部，都有一个庞大的存储阵列，它有三十二个内存库组成，每个库德宽八千一百九十二列，高六万五千五百三十六行数据终存储在几十纳米大小的存储器里面。但是内存只能暂时存储十六g 的数据，并在断电后数据不会保存，如果要永久保存数据，则需要存储在SSD固态硬盘当中。另一种存储设备就是熟悉的机械硬盘，通过磁头在磁盘上的移动来访问五十万个磁道中的单个磁道，显入数据是通过磁头改变轨道中的磁极方向来实现的。而读取数据则是利用磁头感应磁盘上不同方向的磁场来获得二进制的数据。机械硬盘的读写速度比较慢，但是它的容量更大成本更低。

CPU（中央处理器）是计算机的核心组件，负责解释和执行计算机程序的指令。CPU的制作过程复杂，涉及多个领域的技术。以下是CPU制作过程的概述：1. 设计：CPU的设计阶段包括确定处理器的架构、指令集和性能指标。处理器架构师会设计一种或多种处理器内核，即CPU的基本计算单元。指令集描述了处理器支持的指令类型和操作。性能指标包括处理器的主频、缓存大小、核心数量等。2. 图纸与生产：在设计完成后，会生成处理器的图纸。这些图纸包含了处理器各个部分的详细信息，如晶体管布局、引脚定义等。然后，这些图纸会被送到芯片制造厂进行批量生产。3. 光刻：在生产过程中，首先需要使用光刻技术将处理器的图纸投影到硅晶圆（制造处理器的基底材料）上。硅晶圆经过多次光刻过程，形成数十亿个晶体管的层。4. 蚀刻与沉积：光刻完成后，需要使用化学蚀刻和物理沉积技术，在硅晶圆上形成晶体管、电容器、电阻等半导体元件。蚀刻技术可以去除不需要的部分，沉积技术则可以在需要的部分形成新的材料。5. 测试与封装：在生产过程中，会对制造的芯片进行多次测试，以其性能和稳定性。测试通过后，会将处理器封装在一个塑料或金属外壳中，以保护其免受损坏。6. 组装与测试：后，将多个处理器芯片、内存芯片、I/O接口等组件组装到主板上。主板经过测试，各个组件正常工作后，CPU制作过程就完成了。总的来说，CPU制作过程涉及多个领域的技术，包括设计、制造、测试和封装等。这些过程需要高度的专业知识和精密的设备，以CPU的性能和稳定性。#电脑那些事儿# #电脑生产力# #电脑维修那些事##处理器简介#

处理器的架构是指处理器的基本设计和功能，决定了处理器的性能、能效、兼容性等特性。不同的处理器架构有不同的指令集、寄存器、流水线、缓存等组成部分，以及不同的运算方式、编码方式、调度方式等。市面上常见的处理器架构有 X86、ARM、RISC-V、MIPS 等，它们分别由不同的公司或组织开发和维护，应用于不同的领域和平台。RISC-V是一种基于精简指令集计算(RISC)原理建立的开放指令集架构(ISA)，V表示为第五代RISC，也表示变化和向量。RISC-V是由美国加州大学伯克利分校的研究团队在2010年开始设计的，目的是为了提供一种免费、开源、可扩展、可定制的ISA，适用于各种领域和平台。RISC-V的指令集包括基础整数指令集和多个扩展指令集，如浮点数、原子操作、向量处理等。RISC-V的优势在于它的开放性、灵活性、简洁性和创新性，吸引了许多学术界、工业界和开源社区的关注和支持。

电‮中脑‬常见的CPU和GPU的‮别区‬有‮些哪‬呢？CPU一般‮的指‬是中央处理器，是‮脑电‬中的核‮配心‬件，CPU由运算‮辑逻‬部件、寄‮器存‬部件和‮制控‬部件三‮部个‬分组成。GPU一‮指般‬的是‮形图‬处理器，是‮接连‬计‮机算‬和‮示显‬终‮的端‬纽带。GPU由显‮主示‬芯片显卡、显‮缓示‬冲存储器、RAMD/A转‮器换‬三‮器个‬件组成。1、计‮量算‬不同CPU计算量小，只有4个‮算运‬单元；GPU计算量大，有1000个‮算运‬单元。2、计‮复算‬杂‮不度‬同CPU可计‮复算‬杂的运算；GPU只‮以可‬计算‮单简‬的算术题。3、计‮速算‬度不同CPU计‮速算‬度较慢；GPU计‮速算‬度很快4、适‮场用‬景CPU适‮武合‬器装备、信‮化息‬等需要‮杂复‬逻辑‮制控‬的场合；GPU适‮密合‬码学、挖矿、图‮学形‬等‮要需‬并‮计行‬算，无‮赖依‬性、互‮独相‬立的场合。​​​​​​​​​​#电脑那些事儿#

运算器与控制器组成中央处理器，中央处理器简称为CPU——《大学计算机基础（第6版）》

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CPU与GPU的区别CPU(中央处理器)和GPU(图形处理器)的区别如下：1. 功能：CPU是处理数据和指令的核心，GPU是专门处理图形数据的处理器。2. 性能：GPU在某些图形任务上比CPU性能更好，如3D图形渲染和游戏性能，而CPU在处理数据和指令方面更为出色。3. 能耗：GPU在处理图形数据时需要更高的功率，因此能耗比CPU更高。4. 适用性：GPU适用于高性能计算、游戏、虚拟现实等领域，而CPU适用于数据处理、编程等。CPU和GPU各有其适用领域，根据需要选择合适的处理器。