电脑硬件的“心脏与骨架”——CPU、GPU与存储器的协同进化
一台电脑的性能由三大核心硬件决定：中央处理器（CPU）、图形处理器（GPU）与存储器（内存与硬盘）。本文解析这三者的技术原理、演进历程及协同工作机制。
一、CPU：计算机的“大脑”——从单核到多核的智能跃迁
CPU是电脑的“控制中枢”，负责执行指令（如运算、数据读写）。其性能由“主频（时钟速度）”“核心数”“缓存容量”与“指令集架构”共同决定。
- •早期CPU：1971年英特尔4004（4位处理器，主频740kHz）仅能处理简单计算；1980年代的8086（16位）和1993年的奔腾（32位）推动了个人电脑普及，主频从几MHz提升至百MHz级。
- •多核时代：2005年英特尔酷睿2双核处理器首次将两个计算核心集成在一块芯片上，解决了单核性能提升的瓶颈（功耗与发热限制）。如今主流消费级CPU（如AMD Ryzen 9 7950X或英特尔酷睿i9-13900K）拥有16-24个物理核心，支持超线程技术（逻辑核心数翻倍），主频突破5GHz，缓存容量超100MB。
- •架构革新：现代CPU采用“x86-64”（兼容32位程序）或ARM架构（低功耗，用于笔记本与平板），并通过集成AI加速单元（如英特尔的NPU）提升机器学习任务效率。
二、GPU：图形与计算的“并行之王”——从游戏显卡到AI训练核心
GPU最初专为图形渲染设计（如1999年英伟达GeForce 256，首款被称为“GPU”的产品），其核心优势是“大规模并行计算”——包含数千个小型计算单元（CUDA核心），适合同时处理大量简单任务（如像素着色、3D模型顶点变换）。