Hvad er CPU -design?

Central Processing Unit (CPU) Design er designet af et vigtigt aspekt af en computer.Designet udføres normalt af en computerdesigningeniør, der er specialiseret i CPU'er.Generelt er det første trin i CPU -design at beslutte, hvad designprioriteterne er, og hvilke mål der skal nås med CPU'en.At designe en ny CPU kan tage op til fem år, nogle gange længere, og de samlede omkostninger ved designperioden kan variere i de titusinder af millioner af amerikanske dollars (USD).Disse omkostninger varierer afhængigt af typen CPU, der kan variere fra høj ydeevne til low-end CPU'er til indlejrede enheder og modeller med generelle formål.

Et par områder med CPU-design skal altid adresseres, herunder integration af et instruktionssæt, derProgrammerere kan bruge.Uden et instruktionssæt er programmerere ikke i stand til at udvikle programmer, der kører på en computer ved hjælp af en given CPU.Instruktionssættet specificerer en masse grundlæggende oplysninger, såsom hvordan man læser og skriver data, og hvor specifikke ting som hukommelse er placeret.

En anden integreret del af CPU -design er at designe den fysiske repræsentation af hardware.Da design af en CPU er en kompliceret, tidskrævende proces, er det typisk nødvendigt at bruge en computersimulator til at visualisere al den prototype hardware.I de fleste tilfælde arbejder mange CPU -designere sammen om dette aspekt af CPU -design.

Et af de sidste trin i CPU -design kaldes designregelkontrol.Formålet med denne proces er at sikre, at CPU -designet tilfredsstiller tekniske regler, der bruges til at sikre, at chippen fremstilles effektivt.Fremstilling er ikke en perfekt proces, så der er typisk variabler og upræcise handlinger.Designet af en chip skal være i stand til at modstå nogle fejl under fremstillingen, men fungerer stadig korrekt.

Der findes nogle almindelige designmål, når der designes en ny CPU, og der er ofte mere end et mål for en given CPU.Nogle gange ønsker en designer at lave en CPU, der kan gøre mere med mindre.Målet er måske ikke at lave en CPU, der er meget hurtigere end eksisterende design, men at producere en bestemt standard, der er billigere eller mere energieffektiv.I andre tilfælde kan målet faktisk være at opbygge en hurtigere CPU uden hensyntagen til omkostninger eller strømbrug.En anden type designmål kan være at opbygge en CPU, der fungerer bedre, når den bruges i parallel computing eller mere effektivt med visse typer processer.