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由于CPU的核心发热量比较大,为了保护核心的,如今的CPU都得加装一个CPU散热器。散热器通常由一个大大的合金散热片和一个散热风扇组成,用来将CPU核心产生的热量散发掉(图4)。 P4 CPU散热器CPU的工作原理:CPU的内部结构可分为控制、逻辑、存储三大部分。如果将CPU比作一台机器的话,其工作原理大致是这样的:首先是CPU将“原料”(程序发出的指令)经过“物质分配单位”(控制单元)进行初步调节,然后送到“加工车床”(逻辑运算单元)进行加工,将加工出来的“产品”(处理后的数据)存储到“仓库”(存储器)中,以后“销售部门”(应用程序)就可到“仓库”中按需提货了。
晶体管发明并大量生产之后,各式固态半导体组件如二极管、晶体管等大量使用,取代了真空管在电路中的功能与角色。到了20世纪中后期半导体制造技术进步,使得集成电路成为可能。
根据标准逻辑单元和自定义逻辑单元数量搭配模式不同,半定制ASIC 芯片可细分为门阵列芯片和标准单元芯片。门阵列ASIC 芯片包括有信道门阵列、无信道门阵列和结构化门阵列。门阵列ASIC 芯片结构中硅晶片上预定晶体管位置不可改变,设计人员多通过改变芯片底端金属层等方式调整逻辑单元互连结构。有信道门阵列ASIC 芯片:该类芯片晶体管位置高度固定,设计人员可在晶体管行之间预定义的空白空间进行电路布;
为什么芯片一定要是半导体?在半导体之前,人类只能用机械控制电,但是有了半导体之后,人类才可以直接用电来控制电,控制能力得到质的飞跃。20世纪初,量子力学的发展让人类发现了半导体这种关键材料。只靠施加电压变化,就能实现它在半导体和缘体之间的切换,这才把人类从电气时代带进了电子时代。通过半导体,人类终于可以实现用电这个高级物理形式来控制电这个高级能量形式,处理信息的能力大大提升了。所以,芯片是半导体材料,这个本质也是芯片开启信息时代的根本原因。
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