作者/Brian W. Kernighan译者/李芳玲
电脑的大脑—处理器 （CPU）
如果我们可以说计算机有大脑，那么处理器就是计算机的大脑。处理器执行运算，移动数据，并控制其他组件的操作。处理器能执行的基本算术项目有限，但速度很快，每秒几十亿次。它可以根据之前的操作结果决定下一步执行什么操作，因此它相当独立于它的人类用户。第3章将更多地讨论这个组件，因为它太重要了。
如果你去实体店或者在网上买电脑，你会看到这些部件大多在产品介绍中有所提及，通常还伴随着神秘的首字母缩写和同样神秘的数字。比如一个处理器被描述为“2.2 GHz双核英特尔酷睿i7”，我的一台电脑的处理器就是这么描述的，但这是什么？这款处理器由英特尔制造。“酷睿i7”是一系列英特尔处理器产品的名称。这款处理器是双核处理器，两个处理器(两个内核)封装在一个集成电路上。在这种情况下，小写的“core”变成了“processor”的同义词。
一个核心就是一个处理器，但是CPU可能有几个核心，可以一起工作，也可以独立工作，这使得运算速度更快。对于大多数用途来说，无论有多少个核心，将这种组合视为一个“处理器”就足够了。
处理器(CPU)图//Pixabay至于“2.2 GHz”，那才是比较有意思的部分。处理器的速度是通过它每秒可以执行的操作或指令或指令集来衡量的(至少是粗略的)，处理器使用内部时钟，就像心跳或时钟的滴答声一样，来计算它的基本操作。处理器速度的一个指标是每秒滴答数。每秒的滴答声或嘀嗒声被称为一赫兹(hetz，Hz的缩写)，以德国工程师海因里希赫兹(Heinrich Hertz)的名字命名，他在1888年发现了如何产生电磁波，这直接导致了无线电和其他无线系统的诞生。
广播电台以兆赫(megahertz，缩写为MHz，翻译注：从过去到现在，台湾省所有的广播电台都用“兆赫”这个词，这是从《汉语大词典》上写的“兆赫”一词衍生出来的误译。其实兆赫就是THz)，比如102.3 MHz。现在的电脑通常运行在千兆赫(gigahertz，缩写为GHz)，我的电脑的处理器速度相当普通——2.2 GHz意味着每秒滴答220万次。人的心跳大约是1Hz，或者说每天大约10万次，每年大约3000万次，所以我的电脑处理器每个核心每秒钟的跳动次数就是我70年的心跳次数。
这是我们第一次遇到前缀为mega或giga的数值，这是计算机计算领域中非常常见的词。“百万”是一百万，或106。“giga”是十亿，或109，读作带重音的“G”，就像“gig”的发音一样。我们很快会遇到更多的数值单位，在本书末尾所附的词汇表中有完整的单位表。
电脑跑得快的秘密— 随机存取记忆体 （RAM）
主存储器存储处理器和计算机其他部分正在使用的信息，其内容可由处理器改变。主存储器不仅存储处理器当前正在处理的数据，还存储告诉处理器如何处理这些数据的指令。以下几点非常重要：通过在内存中加载不同的指令，我们可以让处理器执行不同的操作。这使得存储程序计算机成为一种通用设备。同一台电脑可以运行文字处理、电子表格、网上冲浪、收发电子邮件、联系脸书的朋友、为我缴税、播放音乐，所有这些都只需要在内存中输入适当的指令。存储程序概念的重要性怎么强调都不为过。
当计算机工作时，主存储器提供一个存储信息的地方。它存储当前活动的程序指令，如Word、Photoshop或browser。它存储了他们经过数据编辑的文档、屏幕上的照片、正在播放的音乐，以及操作系统windows、macOS或其他在后台运行并允许您同时运行多个应用程序的操作系统指令。第6章将讨论应用程序和操作系统。
主存储器被称为随机存取存储器或RAM，因为处理器可以快速访问存储在其中任何地方的信息，无论存储在哪里，访问速度都是一样的。简单来说，任何以随机顺序进入内存的地址访问信息都不会有超速惩罚。虽然VCR视频早已过时，但你可能还记得。当你想看一部电影的结尾时，你必须从头开始快速进带(其实是慢慢进带！)，这就是所谓的顺序存取。
gcaption class="blocks-gallery-caption"> 随机存取记忆体 （RAM） 图／Pixabay
大多数的 RAM 是依电性记忆体（volatile memory，或译「易失性记忆体」），亦即若关闭电源，它的内容就消失了，你将突然间失去当下执行中的所有资讯，所以，你应该经常储存你正在执行中的工作，尤其是在使用桌上型电脑时，绊到电源线而导致关闭电源，可能发生惨剧。
你的电脑有固定量的主记忆体，其容量的衡量单位是位元组，一个位元组的记忆体量大到足以容纳一个字符如 W 或 @，或是一个小数字如 42，或一个较大数值的一部分。第二章将说明在记忆体及电脑的其他部件中如何表述资讯，因为这是电脑运算的基本课题之一。现下，你可以把记忆体想成一个由许多相同的小盒子组成的一个大集成体，小盒子的数量上达几十亿个，每个小盒子能容纳一小量的资讯。
什么是容量？我现在使用的笔记型电脑有 80 亿个位元组，或 8 个吉位元组（gigabyte，简写为 GB）的主记忆体，这容量可能太小了，因为愈多的记忆体通常能转化为更快的电脑运算，对于所有想同时使用主记忆体的程式来说，容量永远嫌不足，而且，把一个不活动的程式的某些部分移出，腾出空间给别的程式，这需要花些时间。若你想要让你的电脑运转得更快，最佳策略可能是购买更多的 RAM――前提是，你的电脑的记忆体可以升级的话，有些电脑的记忆体是不能升级的。
——本文摘自《普林斯顿最热门的电脑通识课》，2022 年 2 月，商业周刊。
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