外部數據總線

CPU主要由三個部分組成：算術邏輯單元(ALU，Arithmetic Logic Unit)、控制單元(Controlunit)、輸入/輸出單元(I/O，Input/OutputUnit)組成，為了使CPU正常工作，還有一些重要部分是內部緩存、寄存器、內部總線和外部總線。圖1所示為CPU的內部結構 ^[1]  。

●外部數據總線：外部數據總線是CPU與外界進行數據、命令、地址、控制信號互連的通道，也被稱為“前端總線”。

●內部數據總線：內部數據總線是CPU內部數據傳輸通信的通道，它的運行速度比外部總線和系統總線都要快，也被稱為“後端總線”。

●算術邏輯單元：算術邏輯單元是執行所有運算和比較的功能模塊。

●控制單元：控制單元是管理CPU所有動作的功能模塊。

●輸入/輸出單元：輸入/輸出單元是管理進出CPU的數據和命令的功能模塊。

●寄存器：寄存器是與外部RAM相似的CPU內部小存儲空間，存儲的是ALU正在處理的計數器、數據、命令和地址等內容。

以前單核CPU只有一個算術邏輯單元，從奔騰系列開始CPU中都會裝有兩個以上的算術邏輯單元，這樣CPU就有可以同時執行兩個命令的雙處理能力。為了提高數據傳輸速度，總線的寬度也在增加，從32位到64位，再到現在的HT、QPI總線，如圖1所示 ^[1]  。

中央處理器(Central Processing Unit，簡稱CPU)，又稱微處理器。它包括運算器和控制器兩個部件，是計算機系統的核心。CPU的主要功能是按照程序給出的指令序列分析指令、執行指令，完成對數據的加工處理。計算機所發生的全部動作都受CPU的控制 ^[2]  。

控制器用來協調和指揮整個計算機系統的操作，本身不具有運算功能，而是通過讀取各種指令，並對其進行翻譯、分析，然後對各部件做出相應的控制。它主要由指令寄存器、譯碼器、程序計算器、時序電路等組成。運算器主要完成算術運算和邏輯運算，是對信息加工和處理的部件，它主要由算術邏輯部件和寄存器組成。

衡量CPU的性能有以下幾個主要指標。

主頻是指CPU時鐘的頻率。主頻越高，CPU單位時間內完成的操作越多。主頻的單位是MHz或GHz。

內部數據總線是CPU內部數據傳輸的通道。內部數據總線一次可傳輸二進制數據的位數越大，CPU傳輸和處理數據的能力越強。

外部數據總線是CPU與外部數據傳輸的通道。外部數據總線一次可傳輸二進制數據的位數越大，CPU與外部交換數據的能力越強。

地址總線是CPU訪問內存時的數據傳輸通道。地址總線一次可傳輸二進制的位數越大，CPU的物理地址空間越大。通常地址總線是n位，CPU的物理地址空間就是2ⁿ字節。

目前，大多數微機都使用Intel公司生產的CPU。美國Intel公司成立於1968年，1971年Intel推出了4位微處理器(即4004)，首次採用100MHz系統總線，相繼生產出32位的時鐘頻率為400MHz和450MHz的微處理器—Pentium Ⅱ，隨後又推出Pentium Ⅲ、Pentium 4、Core 1、Core 2 Duo等 ^[2]  。