Was ist CPU -Design?

Design der Central Processing Unit (CPU) ist die Gestaltung eines wichtigen Aspekts eines Computers.Das Design wird normalerweise von einem auf CPUs spezialisierten Computer -Design -Ingenieur durchgeführt.Im Allgemeinen besteht der erste Schritt des CPU -Designs darin, zu entscheiden, was die Designprioritäten sind und welche Ziele mit der CPU erreicht werden sollen.Das Entwerfen einer neuen CPU kann bis zu fünf Jahre, manchmal länger, dauern, und die Gesamtkosten der Konstruktionsperiode können in zehn Millionen US -Dollar (USD) reichen.Diese Kosten variieren je nach Art der CPU, die von hoher Leistung bis hin zu CPUs mit niedrigem Ende für eingebettete Geräte und Allzweckmodelle reichen kann.

Einige Bereiche des CPU-Designs müssen immer angegangen werden, einschließlich der Integration eines AnweisungssatzesProgrammierer können verwenden.Ohne einen Anweisungssatz können Programmierer keine Programme entwickeln, die mit einer bestimmten CPU auf einem Computer ausgeführt werden.Der Anweisungssatz gibt viele grundlegende Informationen an, wie zum Beispiel, wie Sie Daten lesen und schreiben können und wo sich bestimmte Dinge wie Speicher befinden.

Ein weiterer integraler Bestandteil des CPU -Designs besteht darin, die physische Darstellung der Hardware zu entwerfen.Da das Entwerfen einer CPU ein komplizierter, zeitaufwändiger Prozess ist, ist es in der Regel erforderlich, einen Computersimulator zu verwenden, um alle prototypisierten Hardware zu visualisieren.In den meisten Fällen arbeiten viele CPU -Designer an diesem Aspekt des CPU -Designs zusammen.Der Zweck dieses Prozesses besteht darin, sicherzustellen, dass das CPU -Design die technischen Regeln erfüllt, mit denen der Chip effektiv hergestellt wird.Die Fertigung ist kein perfekter Prozess, daher gibt es normalerweise Variablen und ungenaue Aktionen.Das Design eines Chips muss in der Lage sein, einigen Fehlern während der Herstellung standzuhalten, aber dennoch ordnungsgemäß funktionieren.

Es gibt einige gängige Designziele beim Entwerfen einer neuen CPU, und es gibt oft mehr als ein Ziel für eine bestimmte CPU.Manchmal möchte ein Designer eine CPU erstellen, die mehr mit weniger tun kann.Das Ziel ist möglicherweise nicht, eine CPU zu erstellen, die viel schneller ist als vorhandene Designs, sondern einen bestimmten Standard, der billiger oder energieeffizienter ist.In anderen Fällen könnte das Ziel tatsächlich darin bestehen, eine schnellere CPU ohne Rücksicht auf Kosten- oder Stromnutzung zu bauen.Eine andere Art von Entwurfsziel könnte darin bestehen, eine CPU zu erstellen, die bei einem parallelen Computing besser funktioniert oder effizienter mit bestimmten Arten von Prozessen verwendet wird.