CPU即中央處理器（Central Processing Unit），它作為計算機系統的運算和控制核心，是信息處理、程序運行的最終執行單元。CPU 自產生以來，在邏輯結構、運行效率以及功能外延上取得了巨大發展。

CPU是如何生產出來的？

CPU是在特別純凈的硅材料上制造的。一個CPU芯片包含上百萬個精巧的晶體管。人們在一塊指甲蓋大小的硅片上，用化學的方法蝕刻或光刻出晶體管。可以說CPU是由晶體管組合而成的。簡單而言，晶體管就是微型電子開關，它們是構建CPU的基石，你可以把一個晶體管當作一個電燈開關，它們有個操作位，分別代表兩種狀態：ON（開）和OFF（關）。這一開一關就相當于晶體管的連通與斷開，而這兩種狀態正好與二進制中的基礎狀態“0”和“1”對應！這樣，計算機就具備了處理信息的能力。

在晶體管之前，計算機依靠速度緩慢、低效率的真空電子管和機械開關來處理信息。后來，科研人員把兩個晶體管放置到一個硅晶體中，這樣便創作出第一個集成電路，再后來才有了微處理器。一塊CPU等同于一個微型電路板，上面有很多元件各司其職、并協同協作處理每一個電信號。

那么晶體管的工作原理又是什么呢？

上文中我們提到，晶體管是利用“0”和“1”這兩種電子信號來執行指令和處理數據的。其實，所有電子設備都有自己的電路和開關，電子在電路中流動或斷開，完全由開關來控制，如果你將開關設置為OFF，電子將停止流動，如果你再將其設置為ON，電子又會繼續流動。晶體管的這種ON與OFF的切換只由電子信號控制，我們可以將晶體管稱之為二進制設備。這樣，晶體管的ON狀態用“1”來表示，而OFF狀態則用“0”來表示，就可以組成最簡單的二進制數。

眾多晶體管產生的多個“1”與“0”的特殊次序和模式能代表不同的情況，將其定義為字母、數字、顏色和圖形。舉個例子，十進位中的1在二進位模式時也是“1”，2在二進位模式時是“10”，3是“11”，4是“100”，5是“101”，6是“110”等等，依此類推，這就組成了計算機工作采用的二進制語言和數據。成組的晶體管聯合起來可以存儲數值，也可以進行邏輯運算和數字運算。加上石英時鐘的控制，晶體管組就像一部復雜的機器那樣同步地執行它們的功能。

審核編輯：符乾江