CPU是如何實現運算

• 2020 年 1 月 21 日
• 筆記

CPU的構成

我們知道CPU是芯片的集合，主要成分是硅。CPU的最小構成單位是一個PN節點，也就是我們常說的二極管。下面我們就聊一聊什麼是二極管

PN節點 （二極管）

PN節點是一個硅晶體進行摻雜，分別在兩側摻入硼和磷，這樣的硅晶體具有單項導電性，這樣就形成一個PN節點。具體如下圖：

由於具有單項導電性的特點，我們就能根據收到的電壓變化，來確定輸出的結果，我們假設收到高電壓是1 ，低電壓是0，PN節點的具體表現：

實現基本運算

根據上面的分析，我們可以嘗試實現一個與門的電路實現，首先我們要清楚與門的具體邏輯。

有兩個輸入參數，只有同時為1的時候，才輸出1，具體表示如下：

實現電路圖如下：

從圖上可以看出來，由於C端的高電壓的作用和嚮導電性，無論A和B哪一個是低電壓，輸出端Z都會獲得低電壓。只有兩邊同時為高電壓的時候，Z才會獲得高電壓

這樣的話，CPU就可以根據電信號來進行與門的計算。