中央處理器

中央處理器(Central Processing Unit,簡稱CPU)係電腦一個主要裝置,功能主要係解釋電腦指令同埋處理電腦軟件資料。
術語通常用嚟指 中央處理器(CPU),系統中嘅主要處理器。[1] 然而,佢都可以指其他協同處理器,好似圖像處理器(GPU)噉。[2]
CPU 係電腦裏面相當重要嘅元件,幾乎大大小小嘅嘢,都要靠佢來打理;運算、控制、邏輯處理咁,無一不經過 CPU。選用嘅 CPU 速度越快,電腦嘅整體效率亦相對提高。
傳統嘅處理器通常都係基於矽;然而,研究人員已經開發咗基於替代材料嘅實驗性處理器,例如 碳納米管、[3] 石墨烯、[4] 鑽石、[5] 同埋由 第3族 同 第5族 元素組成嘅合金。[6] 由單原子厚度嘅矽原子片同埋其他 2D 材料製成嘅電晶體,已經俾人研究用於處理器。[7] 量子處理器 已經俾人創造出嚟;佢哋用 量子疊加 嚟表示 位元(叫做 量子位元),而唔係得開或者關嘅狀態。[8][9]
摩爾定律
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摩爾定律,以 戈登·摩爾 命名,係一個觀察同埋通過歷史趨勢預測嘅定律,即係集成電路入面嘅電晶體數量,同埋由此延伸嘅處理器,每兩年就會翻一番。[10] 處理器嘅進步一直都緊貼住摩爾定律。[11]
歷史
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早期嘅電腦,好似 ENIAC 噉,要執行唔同嘅任務就必須重新接線,呢啲機器因而俾人叫做「固定程式電腦」。[12] 「中央處理器」呢個詞語,遠至 1955 年就已經開始用。[13][14] 由於「CPU」呢個術語通常定義為執行 軟件(電腦程式)嘅設備,因此最早可以真正叫做 CPU 嘅設備,係隨著 儲存程式電腦 嘅出現而嚟嘅。
儲存程式電腦嘅概念喺 約翰·珀斯珀·埃克特 同 約翰·威廉·莫奇利 嘅 ENIAC 設計中已經存在,但係最初俾省略咗,為咗可以更快完成。[15] 喺 1945 年 6 月 30 號,ENIAC 整出嚟之前,數學家 約翰·馮·諾伊曼 發佈咗一份題為 EDVAC 報告初稿 嘅論文。呢份係儲存程式電腦嘅大綱,最終喺 1949 年 8 月完成。[16] EDVAC 嘅設計目的係執行各種唔同類型嘅一定數量嘅指令(或者操作)。最重要嘅係,為 EDVAC 編寫嘅程式會儲存喺高速 電腦記憶體 入面,而唔係由電腦嘅物理佈線嚟指定。