什么是微处理器？

微处理器是仅由一个集成电路组成的计算机处理器（有时，它们中的最少数量聚集在一起）。单个微处理器具有作为标准 PC CPU 运行所需的所有逻辑、控制和算术元素。集成电路可以执行编程指令。

从功能上讲，微处理器是计算机的一部分，称为 CPU。它接受二进制输入数据，对其进行处理，然后以指令的形式向计算机的不同部分和一些外围设备提供输出。接收到的信息由 ALU（算术逻辑单元）处理。然后通过控制单元和寄存器阵列。寄存器阵列是少量即时可用的内存，对高性能至关重要。当数据完成处理后，它被传递到控制单元，并最终传递到任何其他计算机元素需要的地方。

微处理器与微控制器

微控制器是一项类似但截然不同的技术——尽管它们由并行配置中的许多相同的东西组成，但它们的用途不同。微处理器的计算能力要强大得多，因此体积更大，可以容纳支持其基础设施所需的结构。

另一个显着区别是微控制器有板载内存，而微处理器则没有。内存需要外接。在大多数情况下，它以少量 RAM 和一些闪存的形式出现。与微控制器不同，微处理器可以运行 Linux 或 Windows 等操作系统。这使得它们的编程变得更加复杂——只执行直接安装在其上的任何程序的微控制器相对容易设置和工作。

另一个明显的区别是成本。微控制器制造成本低，购买成本低，每个只需几美元。微处理器可能是计算机中最昂贵的部件之一。对于 AMD Threadripper，它们可能要花费数百甚至数千美元。

微处理器的历史

第一个合适的微处理器 Intel 4004 于 1971 年发明。在此之前的 1959 年，第一个集成电路被创建 – 一个使微处理器成为可能的构建块。第一代微处理器于 1972 年结束——这些处理器的时钟速度为 740 kHz。它做不了多少——甚至大多数算术计算都超出了它的范围。

第二代涉及第一个 8 位微处理器——从 4 位开始。这在 4004 与 Intel 8008 一起发布仅六个月后就开始了。虽然比第一代更好，但第二代也几乎完全用于控制应用程序，而不是用作 CPU。虽然当时具有开创性，但它们很快就在一个快速发展的领域中被取代。

第三代和第四代于70年代末80年代初发布。他们是第一个能做的不仅仅是简单算术的人。特别是第四代，第一个 32 位处理器，是计算机 CPU 的流行选择。这一代包括第一款奔腾处理器——处理器市场上的知名品牌。

前几代只持续了几年，第五代处理器始于 1995 年，至今仍在使用。现代 64 位处理器绝对比同代的旧型号更好更快。目前还没有第 6 代微处理器使用 128 位逻辑。在当前这种字长有用的有限用例中，x86 指令集的扩展可用，允许 64 位 CPU 在 128、256 甚至 512 位数据上运行。这样做会增加功耗和热量输出，从而导致时钟速度降低。