又是一個推送話題 #為什么電腦就只能安裝一個CPU呢#為什么電腦就只能安裝一個CPU？

這話一聽，就有點沒見識了。

要放在早幾年，很多計算機(jī)玩家哪怕沒吃過豬肉，也見過豬跑。那時候攢機(jī)風(fēng)盛行，誰家電腦不是自己配的？CPU、主板、顯卡、內(nèi)存，全靠一雙手和一張價目表。久而久之，“一臺電腦配一個CPU”，就成了天經(jīng)地義的共識。

但最近幾年，情況變了。越來越少的人需要每天坐在電腦前，發(fā)朋友圈、剪視頻、辦公、娛樂——隨便找臺手機(jī)就可以全干了。

再過幾年，恐怕真就成了“沒吃過豬肉，也沒見過豬跑”的時代。

誠然，個人計算機(jī)的黃金年代，正在謝幕。

年輕一代的小孩兒們對主板插槽、電源瓦數(shù)、雙通道內(nèi)存甚至CPU風(fēng)扇這些詞，恐怕就已經(jīng)沒有任何畫面感了。

可是恰恰這種話題就推給了W君……那咱就開始聊聊吧。

因為，在很長很長的一段W君使用計算機(jī)的經(jīng)歷中，家里的計算機(jī)并不是只有一個CPU。

最最最早，W君自己的計算機(jī)就是一臺Apple II，那已經(jīng)是很多很多年前的事情了。

很小很小的時候W君的編程入門就是在這臺機(jī)器上完成的。這里就有很熟悉Apple電腦的人說了，Apple II上應(yīng)該是6502或者65C02 的CPU，就是一塊CPU?。?/p>

原因在于使用Apple并不方便，早期的APPLE實際上只有一個內(nèi)置的basic解釋器，如果想用一些更先進(jìn)的功能就不太適合了。但是在apple上是可以像現(xiàn)在插顯卡一樣插入擴(kuò)展卡，完成一些本身apple II不能做的事情，當(dāng)年W君的Apple機(jī)上就裝了一塊叫做Z-80卡的東西。

插入這個卡就可以利用Apple II來執(zhí)行一些CP/M操作系統(tǒng)上的應(yīng)用程序。

這時候有意思的事情就來了，看上面卡片照片最大的那塊電路 Z80的CPU！

激活這塊擴(kuò)展卡之后，apple本身的CPU就被屏蔽掉了，整機(jī)就會使用這個Z80 CPU來工作——那時候的人就是這么野！

不過雖然當(dāng)時這么“野”，但是切換CPU的過程現(xiàn)在看很笨，用軟盤引導(dǎo)——開機(jī)之前先把CP/M的引導(dǎo)盤放到軟驅(qū)中，開機(jī)引導(dǎo)程序會激活這個擴(kuò)展卡，如果想用本體的CPU怎么辦？關(guān)機(jī)，把軟盤拿出來唄。和咱現(xiàn)在alt+tab這樣的切換形式來比，差不多就是在原始社會的感覺。

但，事情就這么奇怪，一臺電腦里面有兩個CPU！

只不過，這兩個CPU并不可能同時工作。這塊擴(kuò)展卡只是利用了蘋果的總線接管了總線上的其他設(shè)備。打個不恰當(dāng)?shù)谋确健猌-80卡替代了我們從CPU插座上拔下CPU進(jìn)行替換的過程。

這里就有一個很重要的計算機(jī)概念——總線（Bus）。

簡單說，總線就是電腦里所有部件之間“說話”的那根大喇叭線。CPU要訪問內(nèi)存、顯卡要讀數(shù)據(jù)、硬盤要寫文件，全得經(jīng)過這根總線。

它不只是“連線”，更像一個調(diào)度中心——誰先說話、誰得閉嘴，都得聽總線仲裁。

總線的設(shè)計源自于電力系統(tǒng)的“匯流排”（Busbar）

通常，在配電箱中配備的幾根十分粗大的金屬導(dǎo)體，它的作用就是把零、火、地線進(jìn)行統(tǒng)一分配。在我們?nèi)粘Ｉ钪?，如果打開家里的強(qiáng)電箱就大概率的可以看到匯流排。

人類的技術(shù)應(yīng)用是相似的，不僅僅可以使用統(tǒng)一的線路進(jìn)行電力的分配，當(dāng)然也可以使用統(tǒng)一的線路進(jìn)行數(shù)字信號的共同傳輸。這樣計算機(jī)的結(jié)構(gòu)就可以大幅度的簡化。

所以，在我們打開計算機(jī)機(jī)箱的時候往往可以看到一大堆擴(kuò)展卡接口。這些接口其實就是最直觀的總線接入點。

而Z-80那塊擴(kuò)展卡之所以能“接管”Apple II，就是因為它插在了總線上。一旦激活，Z-80通過總線信號把6502“請出會場”，自己上臺主持全場運算。所以，如果從硬件結(jié)構(gòu)上看，它并不是擴(kuò)展卡上的Z80CPU在協(xié)助主板上的6502 CPU工作，而是Z80在系統(tǒng)中直接“篡位”，原來的那塊6502CPU變成了太上皇在后宮頤養(yǎng)天年不問世事了。

在總線上運行的不只是電流，還有邏輯信號、控制信號、地址信號、數(shù)據(jù)信號全都在上面完成傳輸。這就像一輛在固定路線運行的公交車，數(shù)據(jù)和指令在不同“站點”上下車。

于是，人們給它起了個最樸素的名字：Bus，在漢語言的術(shù)語中很難解釋為什么在計算機(jī)機(jī)箱里有一輛“公交車”，于是我們就造出了“總線”這個詞匯，而在繁體中文使用地區(qū)則把“總線”叫做了“匯流排”。

為什么講到“總線”呢？其實這里面還有說法。

我們在一臺計算機(jī)的總線上加兩個顯示卡沒毛病吧？

相較于單一顯卡，雙顯卡基本上可以讓游戲的視頻性能提高170%左右。

我們在一臺計算機(jī)的總線上接兩個鍵盤或者兩個鼠標(biāo)也沒毛病吧？雖然沒什么實際意義，但這件事是可以這樣做的。

其實計算機(jī)上的大部分配件都可以隨心所欲的往上加，例如W君家里的一臺存儲服務(wù)器，經(jīng)過擴(kuò)展擴(kuò)展再擴(kuò)展，已經(jīng)硬生生的裝進(jìn)去了37塊硬盤。

既然都能“無限”加，那么憑什么只能加一塊CPU呢？這里就得說到CPU的“片選”（Chip Select）功能了。在CPU上有一個引腳叫做CS

通常這個引腳被設(shè)置為低電位的時候，這個CPU開始工作。這樣就避免了多顆CPU在總線上相互打架（沖突）。實際上和遙遠(yuǎn)年代中Z80卡做的事情是一樣的。只不過在高頻信號的處理過程中，CPU CS引腳的變化極快，就會讓人有兩顆CPU同時工作的錯覺。

而且，現(xiàn)代設(shè)計的計算機(jī)CPU一般會對多處理器聯(lián)動的功能進(jìn)行優(yōu)化，在cs選定后CPU進(jìn)行快速的通訊，拿到需要做的工作后就會釋放選定，然后在內(nèi)部進(jìn)行計算處理，等到下一次cs選定后會將處理結(jié)果經(jīng)過總線輸出——這樣一來就幾乎是并行的計算了。這個技術(shù)就叫做“多處理器協(xié)同”

其實現(xiàn)實生活中，W君自己用的大部分X86體系的計算機(jī)都是多CPU的。

一般都是這樣的貨色，在主板上插入2-4顆CPU。

這樣做的好處就是有更大的處理能力，在進(jìn)行一些分析和數(shù)值運算的時候速度更快，壞處也有，就是耗電量太大，而且多處理器的計算機(jī)體積往往更大，在一般個人家庭中使用就太占空間了。

所以，在今天的大多數(shù)消費級計算機(jī)中，其實并不存在真正意義上的“多CPU”。

廠商采用了一種更現(xiàn)實、也更優(yōu)雅的折衷方式——多核心（Multi-Core）。

它的思路非常簡單：

既然一臺主板上插多顆處理器太占地方、不經(jīng)濟(jì)，那就把幾顆CPU“封”進(jìn)同一塊硅片里。

每個核心都有獨立的算術(shù)邏輯單元（ALU）、寄存器和一級緩存，通過共享的二級緩存和系統(tǒng)總線進(jìn)行通訊。

從物理上看，它們是一塊芯片；從邏輯上看，它們就是一臺“多處理器計算機(jī)”的微縮版。

隨著 CPU 制造工藝的不斷提升，這些年的變化其實非常明顯。

最早那種“兩個內(nèi)核的CPU”幾乎已經(jīng)消失了——取而代之的，是越來越抽象的邏輯處理器（Logical Processor）。也就是說，我們看到的“多核”早已不再只是幾顆物理內(nèi)核，而是經(jīng)過調(diào)度單元、超線程技術(shù)（Hyper-Threading）和流水線優(yōu)化后虛擬出來的邏輯執(zhí)行單元。

在一顆 CPU 里，可能存在十幾個甚至幾十個邏輯處理器，它們在操作系統(tǒng)眼中就像獨立的核心。更進(jìn)一步，如今的芯片廠商又引入了“大小核架構(gòu)”（big.LITTLE），讓高性能核心（Performance Core）負(fù)責(zé)計算密集型任務(wù)，讓能效核心（Efficiency Core）承擔(dān)后臺與輕負(fù)載運行。

這已經(jīng)不再是單純的“多核”，而是一種分工式智能協(xié)作體系。

所以說，今天很多人看到主板上只有一塊 CPU，就理所當(dāng)然地以為——計算機(jī)也就只有一塊 CPU?？墒聦嵣?，這恰恰是一個巨大的誤解。在這塊小小的硅片之中，已經(jīng)塞進(jìn)了幾十個核心、上百條指令流水線、成千上萬個邏輯處理單元。

只是這些核心都被封裝到了一個元件中，普通人就只是“一塊”罷了。

于是，電腦看上去只裝了一塊 CPU，但實際上，它早已不止一塊。電腦安裝一個CPU？別逗，這并不是天經(jīng)地義的事情！

不過，有一說一：如果你真用過多CPU主機(jī)，再看這些“封在一顆里的多處理器”，那種感覺，就像吃慣了整牛排的人，被端上一份碎牛肉餅，這種感覺你得真用過才能體會到。