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CPU是计算机的核心处理器,它由一个或多个物理核心组成。每个物理核心是真正执行计算任务的硬件单元,包含算术逻辑单元、控制单元和寄存器等组件。在单核CPU中,一个核心在同一时刻只能执行一个指令,所有任务必须按顺序排队等待处理。
多核CPU是现代处理器的标准配置,它在一个芯片上集成了多个独立的物理核心。每个核心都有自己完整的执行单元,可以独立处理不同的任务。这样,四核CPU可以同时执行四个不同的指令,大大提高了处理效率。多核架构实现了真正的并行计算,让计算机能够同时处理多个程序或任务。
线程是程序执行的最小单位,一个进程可以包含多个线程。我们需要区分软件线程和硬件线程两个概念。软件线程是由操作系统创建和管理的,而硬件线程是CPU直接支持的执行单元。操作系统的调度器负责将软件线程分配到可用的CPU核心上执行,通过时间片轮转等方式实现多线程的并发执行。
超线程技术是Intel开发的一项重要技术,AMD也有类似的SMT技术。它的核心思想是在一个物理核心中复制部分硬件资源,如寄存器组和程序计数器,让一个物理核心能够同时处理两个线程。当一个线程等待内存访问时,另一个线程可以继续使用执行单元,从而提高CPU资源的利用率。这样,一个四核处理器就能提供八个逻辑核心。
CPU核数与线程数的关系可以用一个简单公式表示:逻辑核心数等于物理核心数乘以每核心线程数。对于不支持超线程的CPU,每个物理核心只能处理一个线程,所以4核CPU就是4线程。而支持超线程的CPU,每个物理核心可以处理两个线程,所以4核CPU可以提供8个线程。我们可以在任务管理器或系统信息中查看CPU的具体配置。