CPU是由“矽”晶片制作而成,科学家利用显微照相技术,将数百万颗的电晶体所组成的电路缩小至小小的晶片之中。其组成包括控制单元(Contrl Unit)、算术逻辑单元(Arithmetic/Logic Unit)、暂存器(Register)、快取记忆体(Cache)、控流排(Bus)等。
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控制单元用来控制与指挥电脑各单元间相互运作、资料传递等,主要的功能包括:
(1) 负责接受命令与解释命令。
(2) 负责整部电脑的指挥及控制。
(3) 负责控制程式与资料进入主记忆体。
算术逻辑单元目的在负责算术运算与逻辑判断的工作。主要的功能包括:
(1) 负责电脑系统中的算术(加、减、乘、除)、逻辑比较(比较大小、判断)工作。
(2) 决定数值运算的速度。
暂存器是CPU中暂时存放资料的地方,也是电脑所有记忆单元中存取资料最快的装置,常见的暂存器有累加器、指令暂存器、位址暂存器、一般用途暂存器、旗标暂存器、程式计数器 。
快取记忆体,包括L1 Cache、L2 Cache,当电脑要执行程式时,必须将所需的资料载入主记忆体中,以供CPU执行的过程中撷取,然而主记忆体的速度无法满足CPU的需求,因此才有快取记忆体的存在,节省在CPU执行过程中等待资料所需的时间。早期电脑的CPU中只加入L1 Cache,而L2 Cache则建于主机板上,目前新款的CPU已将L1 Cache、L2 Cache内建于CPU中,新增L3 Cache于主机板上沟通CPU与主记忆体。
汇流排是电脑元件间互相传递讯息、沟通资料的管道,位于CPU内部的汇流排称为“内部汇流排”,依照所传递讯号的类型又可分为位址汇流排(Address Bus)、资料汇流排(Data Bus)、控制汇流排(Contrl Bus)。
除此之外,在处理器组成中尚有一个部分需要考量,称为“指令集”。一般而言指令集的结构可以分为两种,一种称为“复杂指令集(CISC)”;另一种称为“精简指令集(RISC)”。前者既然称为“复杂”顾名思意,即内建在晶片中的指令数较多,但相对而言读取指令与解译指令的时间也较长,执行速度较慢、耗电量较大;后者则只将部份的指令内建于晶片之中,因指令数少,故读取与解译指令的速度反而较快,但是若执行到非内建的指令时,因为需要透过数个指令结合成所要执行的指令要求,相对而言执行的速度反而较复杂指令集要来得慢。
以下那一种记忆体的速度最快?
a.次级记忆体 b.快取记忆体 c.主记忆体 d.暂存器
九十四年公务人员初等考试试题资料处理大意