CPU是如何实现运算

• 2020 年 1 月 21 日
• 笔记

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：

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：

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：

实现电路图如下：

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。