CPU是如何实现运算

老付     2018-11-24   683   1min  

CPU的构成

我们知道CPU是芯片的集合,主要成分是硅。CPU的最小构成单位是一个PN节点,也就是我们常说的二极管。下面我们就聊一聊什么是二极管

PN节点 (二极管)

PN节点是一个硅晶体进行掺杂,分别在两侧掺入硼和磷,这样的硅晶体具有单项导电性,这样就形成一个PN节点。具体如下图:

CPU运算

由于具有单项导电性的特点,我们就能根据收到的电压变化,来确定输出的结果,我们假设收到高电压是1 ,低电压是0,PN节点的具体表现:

CPU运算

实现基本运算

根据上面的分析,我们可以尝试实现一个与门的电路实现,首先我们要清楚与门的具体逻辑。

有两个输入参数,只有同时为1的时候,才输出1,具体表示如下:

输入输出 1 0
1 1 0
0 0 0

实现电路图如下:

CPU运算

从图上可以看出来,由于C端的高电压的作用和向导电性,无论A和B哪一个是低电压,输出端Z都会获得低电压。只有两边同时为高电压的时候,Z才会获得高电压

这样的话,CPU就可以根据电信号来进行与门的计算。

(本文完)

作者:付威

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