CPU는 어떻게 작동하나요? 내부 구조는 어떤가요?

CPU는 중앙처리장치(Central Processor Unit), 즉 중앙처리장치(Central Processor Unit)의 약자이다. CPU가 발전함에 따라 점점 더 많은 전자 부품이 CPU 내부 구조를 구성하고 있습니다. 그렇다면 이 수백만 개의 트랜지스터는 어떻게 작동합니까? 난해해 보일 수도 있지만, 요약하면 CPU의 내부 구조는 제어 장치, 논리 장치, 저장 장치의 세 부분으로 나눌 수 있습니다. CPU의 작동 원리는 공장에서 제품을 처리하는 것과 같습니다. 공장에 들어가는 원자재(지침)는 자재 유통 부서(제어 장치)에 의해 발송 및 배포된 후 생산 라인(논리 연산 장치)으로 보내집니다. ) 완제품(가공된 데이터)을 생산한 후 창고(스토리지)에 보관하고 최종적으로 시장에 판매되기를 기다립니다(어플리케이션에서 사용하기 위해). CPU는 전체 마이크로컴퓨터 시스템의 핵심입니다. CPU의 성능은 마이크로컴퓨터의 성능을 대략적으로 반영하므로 성능 지표가 매우 중요합니다. CPU의 주요 성능 지표는 다음과 같습니다. 1. 주 주파수, 승수, FSB: 주 주파수는 CPU의 클록 주파수(CPU Clock Speed)로 시스템 버스의 작동 주파수입니다. 일반적으로 주 주파수가 높을수록 CPU 속도가 빨라집니다. 내부 구조가 다르기 때문에 동일한 클럭 주파수를 가진 모든 CPU가 동일한 성능을 발휘하는 것은 아닙니다. FSB는 시스템 버스의 작동 주파수이며, 주파수 승수는 CPU FSB와 기본 주파수 간의 차이의 배수를 나타냅니다. 세 가지 사이의 관계는 주 주파수 = 외부 주파수 x 승수입니다. 2. 메모리-버스 속도: CPU와 2단계(L2) 캐시 및 메모리 간의 통신 속도를 나타냅니다. 3. 확장 버스 속도: 마이크로컴퓨터 시스템에 설치된 VESA 또는 PCI 버스 인터페이스 카드와 같은 로컬 버스의 작동 속도를 나타냅니다. 4. 공급 전압: CPU가 정상적으로 작동하는 데 필요한 전압을 말합니다. 초기 CPU의 작동 전압은 일반적으로 5V였습니다. CPU의 주요 주파수가 증가함에 따라 과도한 발열 문제를 해결하기 위해 CPU의 작동 전압이 점차 감소했습니다. 5. 주소 버스 너비: 주소 버스 너비는 CPU가 액세스할 수 있는 물리적 주소 공간을 결정합니다. 486 이상의 마이크로컴퓨터 시스템의 경우 주소 라인 너비는 32비트이며 최대 4096MB의 물리적 공간에 직접 액세스할 수 있습니다. 6. 데이터 버스 폭: 데이터 버스 폭은 CPU와 2차 캐시, 메모리, 입출력 장치 간에 한 번에 전송되는 정보의 양을 결정합니다. 7. 보조 프로세서 내장: 보조 프로세서가 내장된 CPU는 특정 유형의 수치 계산 속도를 높일 수 있습니다. AUTO CAD의 상위 버전과 같이 복잡한 계산이 필요한 일부 소프트웨어 시스템에는 보조 프로세서 지원이 필요합니다. 8. 수퍼스칼라(Superscalar): CPU가 한 클럭 사이클에 두 개 이상의 명령을 실행할 수 있음을 의미합니다. 펜티엄 수준 CPU 및 무엇보다도 수퍼스칼라 구조를 가지고 있습니다. 486 미만의 CPU는 로우 스칼라 구조입니다. 즉, 이러한 유형의 CPU에서 명령을 실행하려면 적어도 하나 이상의 클럭 사이클이 필요합니다. 9.L1 캐시는 첫 번째 수준 캐시입니다. 내장된 캐시는 CPU의 작동 효율성을 향상시킬 수 있으므로 486DLC가 386DX-40보다 빠릅니다. 내장된 L1 캐시의 용량과 구조는 CPU 성능에 더 큰 영향을 미치기 때문에 일부 기업에서는 L1 캐시 메모리의 용량을 늘리려고 노력합니다. 하지만 캐시 메모리는 정적 RAM으로 구성되어 있고 구조가 복잡하기 때문에 CPU 다이 면적을 너무 크게 만들 수 없는 만큼 L1 캐시의 용량도 너무 크게 만들 수 없습니다. 10. 후기입 구조를 사용한 캐시: 읽기 및 쓰기 작업 모두에 효과적이며 속도가 더 빠릅니다. 연속 쓰기 구조를 사용하는 캐시는 읽기 작업에만 유효합니다. 답변 2개