简述cpu的主要功能(cpu在计算机的作用及主要性能

电脑的中央处理器（CPU）是计算机的大脑，负责解释和执行计算机软件的指令。CPU扮演着计算机的核心角色，负责读取、译码并执行指令。CPU的结构包括控制器和运算器，以及高速缓冲存储器，它们之间通过数据、控制总线相互联系。所有来自软件层的操作，最终都会转化为CPU的操作。

接下来，我们来详细了解一下CPU的主要性能指标：

1. 系统时钟频率（主频）：

计算机内部有一个时钟发生器，它不断发出电脉冲信号，控制各个器件的工作节拍。系统时钟频率，即主频，是指每秒钟产生的时钟脉冲个数，单位为赫兹（Hz）。主频越高，计算机指令的执行速度就越快。CPU的主频就是指其适应的时钟频率，或者说是该CPU的标准工作频率。

2. 指令周期：

指令周期是指计算机执行一条指令所需的时间。一个完整的指令周期包括取指令、解释指令、执行指令三个步骤。显然，指令周期越短，指令的执行速度就越快。

3. 字长：

字长是CPU一次能存储、运算的二进制数据的位数。字长决定了CPU内寄存器和总线的数据宽度。字长较大的计算机在一个指令周期内能比字长较短的计算机处理更多的数据。目前主流的Pentium系列微机都是64位的，其字长为64位。

4. CPU缓存：

尽管CPU的运算速度是内存的成百上千倍，但在程序执行过程中，CPU经常需要停下来等待内存数据的读取。为了解决这个问题，CPU芯片生产商在CPU内部增加了一种小容量但速度极快的存储器，称为SRAM，也就是CPU缓存。缓存的存在缓解了内存与CPU之间的速度差异。缓存的大小直接影响到CPU的性能，缓存越大，每次与内存交换的数据量就越大，CPU的性能就越好。在执行程序时，内存会将大量数据送到缓存中，CPU再从缓存中读取数据。由于缓存的读取速度与CPU几乎相同，这使得CPU在读取数据时无需长时间等待。

CPU是计算机的“心脏”，其性能指标直接影响着计算机的整体性能。了解CPU的这些性能指标，有助于我们更好地理解和选择适合自己的计算机。