计算机CPU（Central Processing Unit）是计算机的核心部件，相当于“大脑”，负责执行指令、处理数据及控制计算机系统运行。其核心功能与结构可归纳如下：

一、核心功能

指令执行与控制

CPU通过控制器（CU）读取并解释存储在内存中的指令，协调各硬件组件（如内存、输入输出设备）协同工作。

数据处理与运算

算术逻辑单元（ALU）负责执行加减乘除等基本运算，处理逻辑判断（如与、或、非运算）。

数据存储与传输

寄存器用于临时存储数据和指令，内部总线则实现各部件间的数据传输。

二、主要构成

运算器（ALU）

执行算术和逻辑运算，例如计算器中的加法、乘法或逻辑判断。

控制器（CU）

指令调度与控制核心，决定指令执行顺序及资源分配。

寄存器组

暂存指令、数据和地址，提高运算效率。

内部总线与接口

传输数据信号，连接各功能模块（如内存、I/O设备）。

三、工作原理

CPU以高频振荡信号（主频）驱动内部操作，每秒可执行数百万条指令。

通过微程序技术实现复杂指令的解码与执行。

四、性能指标

主频：

以GHz为单位，表示CPU每秒执行指令的频率（如2.5GHz表示每秒2.5亿条指令）。

核心数与线程：多核心设计可并行处理任务，线程数反映实际运算能力。

五、发展历程

自1971年ENIAC诞生以来，CPU经历了从单核到多核、从低功耗到高性能的演变，集成度不断提高。

总结：CPU通过运算、控制和数据传输实现计算机运算核心功能，其性能受主频、核心数等因素影响，是计算机系统的“大脑”。