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140DDI35300 内置多层缓存
CPU 从不直接访问 RAM。现代 CPU 有一层或多层缓存。CPU 执行计算的能力比 RAM 向 CPU 提供数据的能力要快得多。其原因超出了本文的范围，但我将在下一篇文章中进一步探讨。

高速缓存比系统 RAM 更快，并且更接近 CPU，因为它位于处理器芯片上。高速缓存提供数据存储和指令，以防止 CPU 等待从 RAM 中检索数据。当 CPU 需要数据时——程序指令也被认为是数据——缓存会判断数据是否已经驻留并将其提供给 CPU。

如果请求的数据不在缓存中，它会从 RAM 中检索并使用预测算法将更多数据从 RAM 移动到缓存中。缓存控制器分析请求的数据并尝试预测需要从 RAM 中获取哪些额外数据。它将预期的数据加载到缓存中。通过将一些数据保存在比 RAM 更快的高速缓存中更靠近 CPU，CPU 可以保持忙碌状态，而不会浪费等待数据的周期。

我们的简单 CPU 具有三级缓存。第 2 级和第 3 级旨在预测接下来需要哪些数据和程序指令，将数据从 RAM 中移出，并将其移至更靠近 CPU 的位置，以便在需要时准备就绪。这些缓存大小通常在 1 MB 到 32 MB 之间，具体取决于处理器的速度和预期用途。

140CPU67060 的中央处理单元( CPU)，在设计和功能上都是微处理器。该单元的主要功能是通过其 I/O 模块感测输入值，根据输入信号和预定义指令（作为程序存储在存储单元中）生成控制信号。然后将处理后的决策传输到连接到 I/O 模块的输出设备，以更新输出变量[51]。140CPU67060给出了典型的 CPU 处理周期演示过程函数的基本思想。一个程序循环的时间称为“扫描时间”。扫描时间的典型值可能低至 1 m/s。输入和输出值通常存储在每个周期的内存单元或其倍数中

SCHNEIDER施耐德 140CPU67160 CPU 通过数据和地址总线传输
中央处理器内部
在硬件层面，CPU是一块集成电路，也称为芯片。集成电路将数百万或数十亿个微小的电子部件“集成”在一起，将它们排列成电路并将它们全部装入一个紧凑的盒子中。