从4004到core i7：处理器的进化史 （3）-1—万事开头难

其中我们假设1和2分别存在mem1和mem2里，运算结果存在mem3里

从上面的伪汇编码，再结合算术的类比，我们想到：

我们必须有一张纸来记住题目和答案->CPU必须有存储器(memory)、寄存器(register)的配合

我们必须会计算加法->CPU中必须有算术-逻辑单元(Arithmetic Logic Unit,ALU)。

我们需要理解纸上的符号->CPU需要有指令译码(instruction decode)器

纸上的符号被理解之后还要被我们转移到脑海中至少短暂地被记住->CPU需要有与存储器直接进行交涉的加载/存储单元(load/store unit)

我们需要从试卷上的一大堆题目中选择一道我们将要完成的题目->CPU需要有取指(instruction fetch)单元

上面的例子中我们已经涉及到了几乎全部的CPU子模块。漏下的可能只是分支单元(branch)，I/O单元(I/O controller)，以及控制上面这么多逻辑的控制器(controller)了。我们得到了第一个CPU模型，正如第一代CPU设计者们用非常straightforward的思考建造的一样。

以上我们从空间上讨论了第一个CPU应该有些什么单元，下面我再列一下从时序上来说一个指令执行分为哪些阶段：

IF = instruction fetch
　　ID = instruction decode
　　OC = operhand calculation
　　EX = execution
　　WB = result writeback

将上面这5个步骤老老实实重复一遍，一条指令就执行完了。

注意上面的MR步骤对于存储器的操作是只读的，WB步骤对于存储器的操作是只写的。你解题的时候应该不能擅自修改题目的运算数，或者抄袭一个还不存在的答案吧!!

这第一个CPU模型虽然简陋，却能够工作。我们后续将要讨论的高性能处理器无不是处于对它的优化改良而成。

剧透一下，上面的一段代码的另一个极端写法是下面这样的：

add mem1,mem2,mem3.

突然发现这一个帖子略长还无图无真相,又懒得找80x86的图，就那下面这两张充充数吧，看看码农和硬农眼中的CPU是多么的不同