微處理器的存在看似理所應(yīng)當(dāng),。很多不太涉足技術(shù)領(lǐng)域的人可能根本沒(méi)有意識(shí)到,，微處理器早已遍布日常生活的每個(gè)角落,，不只是電腦，還有無(wú)數(shù)其他每天都會(huì)使用的設(shè)備,。

什么是微處理器,？

微處理器將以下三大基本要素集成在單個(gè)芯片上：

·中央處理器(CPU)：實(shí)際執(zhí)行運(yùn)算的引擎。

·存儲(chǔ)器：用于存放運(yùn)算所需輸入和輸出數(shù)據(jù),。

·輸入/輸出(I/O)功能：讓微處理器能獲得工作所需數(shù)據(jù)（輸入）并讀出工作的結(jié)果（輸出）,。

純粹從解析角度來(lái)看，這樣的定義似乎有些模糊。真正讓微處理器（主要基于邏輯構(gòu)建）區(qū)別于其他邏輯芯片的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)在于,，它們的功能是由軟件定義的,。

那么，單芯片處理器是什么時(shí)候誕生的,？最早商用的處理器是英特爾4004,，于1971年上市，距今正好50年,。

持續(xù)進(jìn)化

和最初誕生時(shí)相比,，如今的微處理器已經(jīng)有了翻天覆地的變化。隨著單芯片晶體管數(shù)量的提升,，微處理器的架構(gòu)變得越來(lái)越復(fù)雜,。盡管“最佳”架構(gòu)始終取決于微處理器的使用場(chǎng)景，我們還是可以總結(jié)出微處理器進(jìn)化的四大路徑,。

“位寬”提升

這里的“位”是指最小數(shù)據(jù)塊的尺寸,。一般來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)塊越大,，在給定時(shí)間內(nèi)可以完成的工作就越多,。從最早的4位開(kāi)始，位寬已經(jīng)經(jīng)歷過(guò)8位,、16位,、32位和64位。除特殊專(zhuān)用處理器可能有更高位寬以外,， 64位已經(jīng)成為當(dāng)今通用的高性能數(shù)據(jù)傳輸位寬,。

“管線”長(zhǎng)度

為了讓處理器以更快的速度工作，人們想到的一個(gè)主要辦法就是將一個(gè)運(yùn)算任務(wù)分為多個(gè)子任務(wù),。這個(gè)方法的原理在于,，子任務(wù)越小，這部分的工作就能越快完成,，這意味著整個(gè)運(yùn)算將更快得出結(jié)果,。

特殊加速功能

舉例來(lái)說(shuō)，以前需要電腦程序進(jìn)行一項(xiàng)運(yùn)算,，除非實(shí)際運(yùn)行了該程序,，否則我們無(wú)法知道這個(gè)運(yùn)算的結(jié)果。然而,，如今更先進(jìn)的處理器可以預(yù)測(cè)運(yùn)算的結(jié)果,，提前做好準(zhǔn)備并加快處理速度。

“多核”計(jì)算

超過(guò)1個(gè)CPU,，即“多核”計(jì)算,。這背后的原理很簡(jiǎn)單：一個(gè)CPU 可以在一定時(shí)間內(nèi)完成一項(xiàng)工作,，同時(shí)投入更多的CPU就能更快地完成同一項(xiàng)工作。盡管道理很明顯,，但要真正實(shí)現(xiàn)它還是會(huì)遇到問(wèn)題,，因?yàn)樵趫?zhí)行某些任務(wù)時(shí)多個(gè)CPU可能很難形成“合力”,。盡管如此,，今天主流的微處理器通常都包含不止一個(gè) CPU。

新設(shè)備,、新任務(wù)與新重點(diǎn)

當(dāng)然,，只追求速度的時(shí)代已經(jīng)過(guò)去。特別是對(duì)于電池供電的設(shè)備,，我們還需要關(guān)注功率,，而對(duì)于智能手表這種空間受限的設(shè)備，我們則需要關(guān)注體積,。另外還有已廣泛用于大量設(shè)備的微控制器,，它們需要更多存儲(chǔ)和專(zhuān)業(yè)化的輔助電路，因此更需要同時(shí)兼顧速度,、功率和體積,。

總而言之，現(xiàn)在我們使用的幾乎所有電子設(shè)備都包含微處理器,。盡管其形態(tài)各異,，但它們都始于50年前。

讓我們祝微處理器“黃金50周年紀(jì)念日快樂(lè)” ,！