所有电子智能设备都离不开它！你知道CPU的工作原理吗？

随着科技的发展，我们身边的很多东西已经不再只是简简单单的一些工具。尤其是我们所熟知的那些电子工具，虽然一般操作起来很简单，但是如果要让我们去维修或介绍这些东西的原理时，估计很少人能解释出来。

电子技术发展了这么多年，从一种功能单一且体积庞大的电子产品，到如今的功能齐全且体积小、功耗又低的智能设备。每次的更新换代都意味着科技的进步。那么我们用了这么多年的电子工具比如“手机”，它的鼻祖就是一台可移动的“移动电话机”，移动电话的诞生可以说是人类在技术上的一次重大的进步，它不仅方便了人与人之间的通信，同时也促进了更多的技术诞生。

从移动电话机到功能机，再到智能手机。不仅提升了功能、缩小了体积，而且同时也代替了诸电子产品，可以说，就像把原本需要一座房子才能装下的东西都集成到了一个体积小、功耗低又极容易操作的盒子里。

能让这些电子设备拥有诸多功能和更高性能之一的重要器官就是“CPU”，即（中央处理器）。

提起CPU，应该很多人都听说并看过，尤其是近年来在手机行业里很多人更是看重了CPU这一重要的核心技术。而且目前随着国产手机的崛起，华为的自研处理器麒麟980 SoC 更是宣传到了家户喻晓的地步！可以说影响到了很多人对华为的看法。但是只知道CPU就是处理器，处理器就是CPU的你了解过CPU是怎样工作的吗？下面笔者就为大家揭晓“CPU的工作原理”。

CPU（中央处理器）是如今很多点子设备里必备的一种电子元件，尤其是一些比较智能的设备上CPU的工作极为重要。目前CPU的运用很广，它不仅只是在手机或电脑的领域上的硬件，我们身边很多其他的电子设备都离不开它，大到汽车、冰箱、电视、洗衣机，小到电脑、手机、充电器、蓝牙耳机等都离不开它。而CPU的主要工作就是“逻辑运算”。而且还是非常简单的运算法。

其实CPU就是由很多晶体管而组成的，当我们在拆开如今的一些电子垃圾的时候总是会看到很多的电子原件，它们一般都是“电阻、电容、二极管、发光二极管和晶体管”。

晶体管就是一种电子开关。早期的晶体管在刚刚出世时的体积非常大，跟现在一些椭圆形的节能灯泡差不多大。晶体管是由肖克利与和他的两助手布拉顿、巴丁在贝尔在1947年发明的，肖克利三人于1956年获得诺贝尔物理学奖。用晶体管代替电子管制造电脑，在电脑史上是一次突破性技术飞跃。

每个晶体管就相当于一个开关，它们有个操作位，分别代表两种状态：ON（开）和OFF（关）。这种开关的形式就是二进制的原理，而CPU里面就集成了大量的晶体管，到目前我们手机里的CPU晶体管已经超过数亿颗，而高端的处理器中都集成了几十亿颗晶体管，从而让其得到更高的运算频率，让手机的性能更加强悍。

虽然看起来很简单，但是现实做起来却很不容易！而且目前更好的CPU是越来越难做尤其是装在手机SoC上的。可能很多对电子数码感兴趣的朋友都遇到过这样一个问题，为什么芯片或手机厂商几乎每次在发布新品的时候总会说新一代的处理器性能超越了上一代多少多少…功耗又降低了多少多少。讲到性能的提升和功耗的降低，此时的你是不是疑问为什么性能提升了但功耗也下去了？应该是更耗电才对呀！这听起来似乎有点不符合逻辑。

其实每一代新的CPU里面晶体管的增多都意味着性能将提升多少，但这只是理论上，还要看CPU构架与工艺和实际体验效果，不然就像手机上的SoC因为发热的问题而让处理器不得不用降低频率的方式来降温。而新一代的CPU不仅增加了更多的晶体管，而且随着工艺制程的提高，CPU中晶体管之间距离的缩短可以让晶体管与晶体管之间的电子传达的更快，也就是缩短了晶体管与晶体管之间的距离可以以更近的距离交互信息，以此就做到了省电的效果。简单的来说就是因为缩短了晶体管与晶体管之间的距离从而让它们用更短的时间与更少的电子传达信息并同时也短距离也节省了更多的电量。

虽然CPU只有二进制的这种模式，但并不妨碍它的工作。只要晶体管越多，CPU处理的数据就越多，而晶体管里的开和关就是由1和0所控制的。1即表示开（ON），而0则表示关（OFF）。当设置为1时，电子则会流动，设为0时，电流则会停止，从而起到了控制作用。

而我们日常生活中所使用的手机或电脑等等这些电子设备则就是基于二进制的原理来进行空软硬件的。比如，当我们点按手机屏幕时，此时的手机屏幕内的传感器会快速的传达给中央处理器，当处理器受到通知后则会根据被点击的位置与软件数据会进行逻辑运算然后再传送给内存，内存再传送给相关硬件，此时的屏幕则会发出反馈效果。不过这个运行时间很短，尤其是不基于网络的情况下。