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导语：云计算基础知识：服务器之CPU介绍

云计算基础知识：服务器之CPU介绍

中央处理器CPU（Central Processing Unit）是服务器的运算核心和控制核心，主要用于解释指令和处理数据。

CPU工作原理

CPU的工作原理分为如下四个阶段。

1.提取：CPU从存储器或高速缓存中取出指令，放入指令寄存器。

2.解码：CPU对指令进行解码。

3.执行：CPU执行指令。

4.写回：CPU把执行结果写进高速缓存，供随后指令快速访问。

CPU访问数据的顺序是：缓存、内存、硬盘。CPU会先从缓存中寻找所需的数据，如果找到就返回值；否则，依次到内存、硬盘中寻找数据。

CPU指令集

CPU指令集主要有三类：

复杂指令集CISC（Complex Instruction Set Computing）

采用CISC的CPU按顺序串行执行程序的各条指令及指令中的各个操作。此类CPU一般是32位结构，所以也叫IA-32，IA表示Intel架构（Intel Architecture）。CISC按顺序串行执行指令，控制简单，但总体执行速慢。

精简指令集RISC（Reduced Instruction Set Computer）

采用RISC的CPU只执行有限且最常用的指令，复杂操作通过编译技术由简单指令合成。RISC指令简单，采用硬布线控制逻辑，处理能力强，速度快。

超长指令集VLIW（Very Long Instruction Word）

VLIW采用清晰并行指令EPIC（Explicitly Parallel Instruction Computing）设计。采用VLIW的CPU并行执行指令，执行速度快。VLIW同一时钟周期内执行速度是CISC的6～7倍，是RISC的4～5倍。

CPU主要相关技术

CPU主要相关技术包括：

SMP

对称多处理结构SMP（Symmetric Multi-Processing），是指在一个服务器上汇集了多个CPU，各CPU之间共享内存及总线结构。系统将处理任务队列对称地分布于多个CPU上，从而提高系统数据处理能力。SMP的对称性决定了CPU的个数为偶数。

多核心

多核心也指单芯片多处理器CMP（Chip Multiprocessors）。CMP把多个CPU内核集成至同一芯片内，各CPU内核并行执行不同的进程。

超流水线

流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线。在CPU中由5～6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线。CPU将一条指令分成5～6步后由这些电路单元分别执行，实现一个CPU时钟周期完成一条指令，提高CPU的运算速度。超流水线是通过细化流水，提高主频，使在一个机器周期内完成一个甚至多个操作。

超标量

超标量是通过内置多条流水线来同时执行多个处理器。

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