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06-17
微处理器的存在似乎是理所当然的。
很多不太涉足技术领域的人甚至可能没有意识到，微处理器早已存在于日常生活的各个角落，不仅仅是计算机，还有无数其他每天使用的设备。
什么是微处理器？微处理器将三个基本元件组合到一个芯片中： 中央处理单元 (CPU)：实际执行计算的引擎。
存储器：用于存储运算所需的输入输出数据。
输入/输出（I/O）功能：允许微处理器获取工作所需的数据（输入）并读取工作结果（输出）。
单纯从分析的角度来看，这样的定义似乎有些模糊。
真正使微处理器（主要基于逻辑构建）区别于其他逻辑芯片的关键因素之一是它们的功能是由软件定义的。
那么，单片机是什么时候诞生的呢？最早的商用处理器是Intel，它于2008年推出，距今整整50年了。
持续发展今天的微处理器与最初创建时相比已经发生了巨大的变化。
随着单个芯片上晶体管数量的增加，微处理器的架构变得越来越复杂。
尽管“最佳”架构始终取决于微处理器的用例，但我们可以总结微处理器演进的四个主要路径。
“位宽”提升 这里的“位”是指最小数据块的大小。
一般来说，数据块越大，在给定时间内可以完成的工作就越多。
从最早的4位开始，位宽经历了8位、16位、32位、64位。
除了可能具有更高位宽的特殊专用处理器外，64 位已成为当今高性能数据传输的常见位宽。
“管道”长度为了让处理器以更快的速度工作，人们想到的主要方式之一就是将一个计算任务划分为多个子任务。
这种方法背后的想法是，子任务越小，部分工作完成的速度就越快，这意味着整个操作将更快地产生结果。
例如，特殊的加速功能过去需要计算机程序来执行操作。
除非程序实际运行，否则我们无法知道运行的结果。
然而，当今更先进的处理器可以预测运算结果，提前做好准备，并加快处理速度。
“多核”计算涉及1个以上的CPU，即“多核”计算。
这背后的原理很简单：一个CPU可以在一定时间内完成一项工作，同时投入更多的CPU可以更快地完成同样的工作。
虽然逻辑很明显，但实际实现起来还是存在问题，因为多个CPU在执行某些任务时可能很难形成“合力”。
尽管如此，当今的主流微处理器通常包含多个 CPU。
新设备、新任务和新优先事项 当然，速度的时代已经结束了。
特别是对于电池供电的设备，我们还需要关注电量，而对于智能手表等空间有限的设备，我们需要关注体积。
还有一些微控制器已经广泛应用于大量设备中，需要更多的存储和专门的辅助电路，因此更需要平衡速度、功耗和尺寸。
总而言之，我们今天使用的几乎所有电子设备都包含微处理器。
虽然形式不同，但都始于 50 年前。
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