第5章　中央處理單元與主記憶體單元2

77

5-1 中央處理單元－CPU

CPU是電腦進行資料處理及運算的主要元件，也是整部電腦運作的核心。電腦處

理速度的快慢，關鍵就在於CPU的效能。

5-1.1 CPU的組成

CPU主要是由 控制單元與 算術/邏輯單元所組成（圖5-1），另外用來存放運算時所

需使用的指令及資料之 暫存器（register）、 快取記憶體（cache memory）等，也是

CPU內部的重要元件。

中央處理單元與主記憶體

人類是「萬物之靈」，主因在於我們有顆能思考、計算、記憶……等的 "大腦"。

電腦也有 "大腦"－CPU，讓它也能榮登「萬機（機器）之王」寶座。

CHAPTER

人

央

人555中央

人5中55中央中央

人人

控制單元、算術/邏輯單元

控制單元的功能是控制與協調電腦各單元

間的運作；算術/邏輯單元則負責資料的運算與

邏輯判斷，此兩單元已在第4章第1節說明。

存放運算中的指令、資料，

及指令被執行後的狀態

存放最常被用到的資料

或指令

圖5-1 CPU的組成示意圖

-微處理器-微處理器

1971年，Intel公司將電腦的控制單元

與算術/邏輯單元整合在一塊稱為 微處

理器（microprocessor）的晶片。因此

個人電腦的CPU常被稱為微處理器。

控制、協調電腦各

單元間的相互運作

資料的算術運算與

邏輯判斷

檢定這樣考～電腦軟體應用試題 ( B )34.CPU必先將要存取的位址存入何處，才能到主記憶體中存取資料？ (A)資料暫存器 (B)位址暫存器 (C)輸出單元 (D)指令暫存器。 [工作項目01] ( D )142.「程式計數器（Program Counter）」的作用為何？ (A)存放錯誤指令的個數 (B)存放資料處理的結果 (C)存放程式指令 (D)存放下一個要被執行的指令位址。 [工作項目01]

計算機概論

78

暫存器

暫存器是內建在CPU中的記憶體，容量雖小（約16 ~ 64bits），但存取速度很

快，專門用來暫存CPU運算過程中的資料及程式執行的狀態。CPU內部有幾個用途不

同的暫存器，如表5-1所示。

快取記憶體

快取記憶體是一種存取速度比主記憶體快的記憶體，這種記憶體可用來存放常被

CPU使用到的資料或指令，以減少CPU到主記憶體讀取資料或指令的次數，提昇電腦

的處理效能。但因其製作成本較昂貴，故快取記憶體容量通常不大。

快取記憶體運作的原理是：CPU到主記憶體擷取

資料時，會將一整個區塊的連續資料複製到快取記憶

體中，當CPU需要再使用此一區塊中的資料時，即可

直接到快取記憶體中讀取。

快取記憶體常分為L 1、L 2、L 3等 3種，其中

L1、L2位於CPU內部；L3則位於主記憶體與CPU之

間（部分新款CPU已將L3內建在CPU中，例如Intel Core i7內建有8MB的L3）。圖5-2為CPU到L1、L2、L3之間的存取速度比較。

快

慢

速度

圖5-2 CPU到L1、L2、L3之間的存取速度比較

表5-1 常見的暫存器

暫存器名稱 用途說明

累加器（accumulator） 存放運算的結果

位址暫存器（address register） 存放指令或資料在主記憶體中的位址

一般用途暫存器（general-purpose register） 暫存一般運算資料及位址資料

指令暫存器（instruction register） 暫存正在執行中的指令

程式計數器（program counter） 存放下一個要執行的指令位址

旗標暫存器（flag register） 存放CPU執行指令後的各種狀態

第5章　中央處理單元與主記憶體單元2

79

5-1.2 CPU的運作

CPU執行一個指令的過程稱為一個 機器週期（machine cyc le），主要包含擷

取、解碼、執行、儲存等4個步驟（圖5-3）。其中擷取及解碼的步驟合稱為 指令週期

（Instruction cycle），又稱擷取週期（fetch cycle）；執行及儲存的步驟則合稱為 執行

週期（Execution cycle）。

圖5-3 CPU執行指令的步驟示意圖

假設某位老師要計算好幾班同學

的學期總成績，他只有紙、筆可

用。如右圖所示，老師用的計算

紙、成績單，及放置其他班成績

單的公事包，可比喻成電腦中各

類不同的記憶體。

其他班的成績單其他班的成績單

主記憶體：距離

最遠，取用最

慢，容量最大

快取記憶體

每一個機器週期通常只需幾百萬分之一秒（甚至更短）的時間，因此有人使用

MIPS（Mi l l ion of Instructions Per Second，每秒百萬個指令）為單位，來表示

CPU每秒可執行多少百萬個指令。MIPS值越高，表示CPU執行的速度越快。

A班成績單A班成績單

計算紙計算紙

暫存器：距離

最近，取用最

快，容量最小

34

1 22算術 /邏

輯單元

控制

單元

記憶體

擷取

儲存

解碼

執行

step22 控制單元將指令

解碼並將運算所

需的資料，傳送

到算術/邏輯單元

step11 控制單元從記憶

體中擷取指令及

資料

step44 控制單元將運算

或處理結果存至

暫存器或記憶體

step33 算術/邏輯單元進

行資料的運算

計算機概論

80

5-1.3 個人電腦內常見的CPU

Intel與AMD是生產個人電腦CPU的主要廠商，生產許多不同效能等級的CPU，

例如適用於文書處理、網頁瀏覽等需求的一般CPU；適用於玩3D遊戲、進行影音處

理的較高階CPU等。

隨著筆記型電腦（Notebook）、平板電腦（Tablet PC）等可攜式設備日趨普及，CPU廠商也針對可攜式

設備設計專用的CPU，例如輕省筆電（Netbook）使用

的Atom系列、Ultrabook使用的 Ivy Br idge系列（圖

5-4）、平板電腦使用的Tegra系列等CPU。

（http://www.hardcore-hardware.com/）

圖5-4 Ultrabook使用的CPU

多核心CPU

多核心CPU是指含有多個運算核心的CPU，例如四核心CPU即含有四個運算核

心，目前「十六核心」的CPU已問世。圖5-5是使用Windows作業系統的工作管理

員，來檢視多核心CPU的使用率。

工作管理員 按 + + 鍵，按效能

4個曲線圖代表

有4個核心

圖5-5 檢視CPU各個核心的使用率

我們可以透過CPU的型號或規格表，來瞭解CPU的核心數。例如AMD生產的

CPU可透過型號來判斷其核心數，如型號為Phenom Ⅱ X6其核心數為六核心、

Phenom Ⅱ X4其核心數為四核心；而Intel CPU的核心數則需連上Intel網站來查

詢，才能得知。

第5章　中央處理單元與主記憶體單元2

81

多核心 vss.. 多CPU多CPU

若以廚房來比喻CPU，多核心CPU就像是一個廚房裡有多位廚師，可同時烹煮多道菜，烹煮速度

自然比一個廚房裡只有1位廚師（單核心）來得快。

目前市售個人電腦的CPU以多核心為主；而伺服器專用機種則多半配有多個CPU。如果電腦安裝

有多顆CPU，且每顆CPU皆為多核心，那麼運算效能就會更佳。

圖5-6 四核心CPU及運作示意圖

1

34

2

+

71

58

++

+將4個獨立的運算核心（包

含控制單元、算術/邏輯單

元、快取記憶體及暫存器）

整合在一個CPU

(2*4) + (7-2) + (4/4) + (1+6) 21=

假設每1個核心在一時間內（如

機器週期）只能進行1個運算，

四核心執行3次即可完成運算，

單核心則需花用更多的時間才

能完成（如右）。

時間 C1註 C2 C3 C4 C5 …

單核 2 * 4 =8 7 - 2 = 5 4 / 4 = 1 1+6=7 8+5=13 …

四核

2 * 4 =88 + 5 = 13

13 + 8 = 217 - 2 =54 / 4 =1

1 + 7 = 81+6=7

還有好多

要算

算完囉！

註 C1代表第1個clock（時脈），C2代表第2個clock……，以此類推。

多核心CPU的運作原理

多核心CPU內的多個運算核心，可同時進行不同的運算工作，因此多核心CPU的

效能較單核心CPU高。圖5-6是以四核心CPU為例，說明其運作原理。

統測這樣考 ( A )39.下列有關微處理器的敘述，何者正確？ (A)時脈（clock）是時脈頻率（clock frequency）的倒數 (B)位址暫存器可用以存放各種狀態或運算的結果 (C)相較於多核心微處理器，單核心微處理器更適合 多工環境 (D)執行週期（execution cycle）包括擷取、解碼、執行三個主要步驟。 [101商業語文] ( C )45.某微處理器時脈頻率為100 MHz，假設執行1個指令需要3個時脈，則執行該指令需要多少時間？ (A)0.3 ns (B)3 ns (C)30 ns (D)300 ns。 [101工管計概]

計算機概論

82

Intel(R) Core(TM) i7-980X Processor

Ver

#:E

8986

1-00

2P

ack

Dat

e:03

/31/

10M

ade

inC

osta

Ric

aFreq. 3.33 GHzThreads 12Cache 12MB

Intel(R) VTSocket LGA1366PCG 08

Intel(R) Core(TM) i7 Processor

i7-980X

Prod Code: BX80623I52400

MM #: 910678

FPO/Batch #: 3134A780

S-spec: SR00Q

UPC:7 35858 21737 8

EAN:5 032037 011686

5-1.4 CPU的規格

在購買CPU時，我們應注意標示在產品包裝盒上的名稱、速率及快取記憶體容量等

3項主要規格（圖5-7）：

圖5-7 CPU包裝盒上的規格標示

名稱

是指 C P U 的製造廠商及產品型號，例如 I n t e l ( R ) C o r e ( T M ) i 7 - 9 8 0 X Processor；其中Intel代表廠商的名稱，其餘的字元代表產品的型號。

速率

是指CPU的 工作頻率（clock rate），俗稱為 內頻（internal clock），目前多半

以 GHz（Giga Hertz，十億次赫茲）為單位。

以3.33GHz的CPU為例，其內部的石英震盪器每秒會產生33.3億次的震盪（圖

5-8），每震盪一次所花用的時間約為0.3奈秒（1

3.33 × 109 秒）。石英震盪器產生

一次震盪所花用的時間稱為 時脈週期（clock cycle），時脈週期越短，CPU的處理速

度越快。

速率

快取記憶體容量

名稱

圖5-8 3.33GHz的CPU工作頻率示意圖

1秒內有33.3億次震盪

〜

1次震盪

擷取

執行

解碼

控制

單元

記憶體

算術/邏輯

單元

儲存

圖5-3中，CPU執行一個指令通常需

花用1次或多次震盪的時間

第5章　中央處理單元與主記憶體單元2

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內頻與外頻內頻與外頻

由於CPU運作速度不斷提昇，週邊設備的速度無法跟上，只好採用不同的工作頻率來運作。內

頻指的是CPU內部的工作頻率；而 外頻（external clock）指的是CPU與晶片組之間的資料傳輸

頻率，在CPU出廠時即已設定內頻與外頻之間的倍數，這個倍數稱為倍頻係數（clock multiplier factor）。這3者間的關係為「內頻 = 外頻 × 倍頻係數」。

5-1.5 影響CPU效能的因素

影響CPU效能的因素，除了核心數之外，還包含工作頻率、字組的大小、快取記

憶體的大小、採用的指令集等因素：

工作頻率

CPU的工作頻率是衡量電腦執行速率的主要指標，通常CPU的工作頻率越高，

CPU在每一單位時間所能處理的指令數量就越多，電腦執行速度也就越快。

字組的大小

字組（word）是CPU一次能處理的資料量，也就是一般用途暫存器的位元數註，

單位為位元（bi t）；一般來說，字組越大CPU的處理效能越好。市售的64位元電

腦，即是指CPU的字組大小為64位元。

快取記憶體的大小

快取記憶體是設計用來存放常被CPU使用的資料或指令，容量越大，CPU的執行

效能通常越高。

採用的指令集

指令集是指CPU所能執行的所有運算指令的組合。採用 複雜指令集（Complex Instruction Set Computing, CISC）的CPU，內建的指令較多，但CPU中的電路設

計較複雜，因此指令的執行速度較慢（如Intel Pentium系列）。

註 字組的大小，早期常以資料匯流排寬度來決定，其實應該以一般用途暫存器的位元數來衡量才正確。

快取記憶體容量

目前市售的CPU通常都內建有512KB ~ 12MB的快取記憶體。

統測這樣考 ( C ) 12. 電腦要執行任何軟體，首先要將可執行碼載入到下列何種儲存媒體中？ (A)輔助記憶體 (B)ALU (C)主記憶體 (D)cache。 [99工管計概]

計算機概論

84

　　1. 一般衡量電腦執行速率，主要是比較下列哪一個單元？　(A)輸入單元　(B)輸出單元　(C)記憶單元　(D)中央處理單元。 統

　　2. 暫存器（register）是在電腦的哪一個單元中？　(A)輸入單元　(B)中央處理單元　(C)記憶

單元　(D)輸出單元。 統

　　3. CPU欲至主記憶體中存取資料，必先將所欲存取之位址存入下列何者之中？　(A)控制單

元　(B)資料暫存器　(C)輸出或輸入單元　(D)位址暫存器。 公

　　4. 下列何種技術即所謂雙核心（dual core）技術？　(A)將2個微處理器安裝於同一主機板內

(B)將南橋晶片及北橋晶片製作在同一晶片內　(C)將2個運算核心安置在同一微處理器內

(D)將L1及L2快取記憶體製作在同一晶片內。 公

　　5. 下列哪一種單位是用來表示CPU的執行速度？　(A)GHz　(B)CPS　(C)LPM　(D)MBytes。

6. CPU執行指令包含 　　　　、解碼、　　　　、儲存等4個步驟。

7. 若某CPU的執行速度為5 MIPS，則執行5百萬個指令共需花費 　　　　 秒。

5-2 主記憶體

在日常生活中，對於需要短暫記憶的事物（如某個商品的價格）通常會默記在大腦

中，對於需要長久記憶的事物（如全班同學的聯絡電話），則通常會記錄在筆記本中。

電腦的記憶體是電腦存放程式和資料的地方，可分為用來儲存暫時性資料的主

記憶體（main memory，又稱內部記憶體），與用來儲存長久性資料的 輔助記憶體

（secondary memory，又稱外部記憶體）兩大類（圖5-9）。

採用 精簡指令集（Reduced Instruction Set Computing, RISC）的CPU，內建

的指令較少但功能單純，CPU中的電路設計較簡單，因此指令的執行速度較快（如

IBM、Apple等公司的PowerPC）；不過若執行到「非內建的指令」時，則需組合數個

內建指令來完成工作，執行速度可能較CISC的CPU慢。表5-2是CISC與RISC的比較。

表5-2 CISC vs. RISC

種類 型號代表 單一指令長度 指令集數目 單一指令執行速度

CISC Intel Pentium 較長（長度不一） 較多 較慢

RISC Apple PowerPC 較短（長度固定） 較少 較快

第5章　中央處理單元與主記憶體單元2

85

隨 機 存 取 記 憶 體 依 製 作 元 件 的 電 子 特 性 ， 又 可 分 為 動態隨機存取記憶體

（Dynamic RAM, DRAM）及 靜態隨機存取記憶體（Static RAM, SRAM）兩種：

DRAM：必須持續充電更新，儲存於其內的資料才不會消失，所以被稱為「動

態隨機存取記憶體」。當我們在購買個人電腦時，所看到的「記憶體」規格通常

指的就是DRAM的規格。

主記憶體分為 隨機存取記憶體（Random Access Memory, RAM）及 唯讀記憶體

（Read Only Memory, ROM）兩大類，分別說明如下；有關輔助記憶體的部分，將

在下一章介紹。

5-2.1 隨機存取記憶體

隨機存取記憶體用來儲存電腦正在執行中的程式和資料，當電腦關機時，這些資

料就會隨著電源一起消失，因此又稱為 揮發性記憶體（volatile memory）。市售的隨

機存取記憶體大多製作成 記憶體模組（RAM module）的型式（圖5-10）。

條狀的銅色金屬即為針腳（pin），

插入插槽後與主機板電路連接

（courtesy of 旗標）

圖5-10 記憶體模組

一顆記憶體晶片

筆記型電腦用筆記型電腦用桌上型電腦用桌上型電腦用

圖5-9 記憶體的分類

藍光

SRAM

DRAM

CD

DVD

記憶體

軟碟

硬碟

光碟

RAM

隨身碟

ROM主記憶體

輔助記憶體

計算機概論

86

DDR2 vs. DDR3DDR2 vs. DDR3

DDR3是目前主流的DRAM記憶體模組（圖5-11），它比上一代的DDR2技術具有運作效能高、傳

輸速度更快、記憶容量更大、耗電量卻更低等特色。表5-4為DDR2與DDR3的比較表。

SRAM：不需持續充電更新，即可保存儲存於其內的資料，所以被稱為「靜態

隨機存取記憶體」。此種記憶體的製作成本較高、存取速度較快，常被用來作

為快取記憶體。

表5-3為DRAM與SRAM的比較。

圖5-11 DDR2及DDR3記憶體模組

皆為240 pins，但缺口

位置不同，故使用的記

憶體插槽規格也不同

表5-4 DDR2 vs. DDR3類別

項目DDR2 DDR3

傳輸速度 3.2 GB/sec ~ 5.3 GB/sec 8.5 GB/sec ~ 12.8 GB/sec單條記憶體容量 256 MB ~ 4 GB 1 GB ~ 16 GB耗電量 高 低

價格（1GB） 較貴註

便宜

DDR3DDR3

表5-3 DRAM vs. SRAM

項目 DRAM SRAM

是否需持續充電 是 否

存取速度 較慢 較快

應用 主記憶體 快取記憶體

價格 便宜 較貴

DDR2DDR2

由標籤上分辨

註 DDR3剛推出時價格比DDR2貴，但隨著DDR3大量生產，而DDR2生產數量趨減，目前DDR3價格反較便宜。

統測這樣考 ( C ) 4.有關電腦開機自我測試（power on self test）之敘述，下列何者錯誤？　(A)會對CPU和動態記憶體等 硬體做測試　(B)該開機自我測試階段是在作業系統載入前　(C)該段程式碼是存放在硬式磁碟機中　(D)該段程式碼屬於BIOS的一部份。 [100商業語文] ( C ) 6.關於快閃記憶體（flash memory）的敘述，下列何者不正確？　(A)電源消失資料仍然存在　 (B)記憶體中的資料可以被重複讀寫　(C)必須利用紫外線的照射才能刪除資料　(D)可以應用在隨身碟或記憶卡。 [100商業語文] ( C ) 2.下列哪一種資料儲存設備，通常是使用快閃記憶體來製作的？　(A)暫存器　(B)快取記憶體　 (C)數位相機記憶卡　(D)隨機存取記憶體。 [100工管計概] ( C )6.電腦中的「基本輸入/輸出系統」（BIOS）屬於下列何者選項？ (A)報表軟體 (B)套裝軟體 (C)韌體 (D)作業系統。 [101工管計概] ( B )14.下列哪一種記憶體，用於製作USB隨身碟？ (A)DRAM (B)Flash memory (C)SRAM (D)PROM。 [101工管計概] 檢定這樣考～電腦軟體應用試題 ( D ) 30.下列有關「記憶體」之敘述中，何者錯誤？ (A)隨機存取記憶體（RAM）可讀取且可寫入 (B)唯讀記憶體（ROM）只能讀取，但不可寫入 (C)一般而言，主記憶體指的是RAM (D)ROM儲存應用程式，且電源關閉後，所儲存的資料將消失。 [工作項目01] ( C ) 4.下列關於「個人電腦所使用之記憶體」的敘述中，何者是錯誤的？ (A)軟碟與磁帶均屬於輔助記憶體 (B)ROM常用來存放系統程式 (C)ROM中之資料僅能存入，不能被讀出 (D)電腦關機後，RAM內部所儲存之資料會消失。 [工作項目01] ( D ) 118.將軟體程式利用硬體電路方式儲存於ROM、PROM或EPROM中，此種「微程式規劃 （Micro-programming）」技術，我們稱之為 (A)硬體 (B)軟電路 (C)軟體 (D)韌體。 [工作項目01] ( C )137.「BIOS（基本輸入輸出系統）」通常儲存於下列何種記憶體中？ (A)軟碟 (B)硬碟 (C)ROM (D)RAM。 [工作項目01] ( A ) 136.下列何者是「可程式唯讀記憶體」之縮寫？ (A)PROM (B)BIOS (C)RAM (D)ROM。 [工作項目01] ( C ) 206.下列哪一種記憶體是利用紫外線光的照射來清除所儲存的資料？ (A)SRAM (B)PROM (C)EPROM (D)EEPROM。 [工作項目01] ( D ) 207.PDA、數位相機、隨身碟等消費性電子設備，大多是使用何種儲存媒體？ (A)RAM (B)ROM (C)PROM (D)flash memory。 [工作項目01]

第5章　中央處理單元與主記憶體單元2

87

早期的ROM出廠後就無法再寫入資料，後來為因應市場需求，記憶體廠商研發出

下列數種可以修改內容的ROM：

可程式唯讀記憶體（Programmable Read Only Memory, PROM）：可利用

專用燒錄機將資料寫入ROM中，但是只能寫入一次。

可抹除可程式唯讀記憶體（Erasable Programmable Read Only Memory, EPROM）：可利用紫外線的照射來刪除或寫入資料（多次）。

電子可抹除可程式唯讀記憶體（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory, EEPROM）：可利用電流訊號來刪除或寫入資料，過程較

EPROM方便。

快閃記憶體（flash memory）：也是利用電流訊號來刪除或寫入資料，但其

讀寫速度較EEPROM快，且製作成本較低，因此被廣泛地運用在智慧型手

機、智慧卡、隨身碟、記憶卡等產品上（圖5-13）。

圖5-13 內建有快閃記憶體的產品

隨身碟隨身碟

智慧卡智慧卡

記憶卡記憶卡

5-2.2 唯讀記憶體

唯讀記憶體是一種只能讀取而不能寫入資料的記憶體，因儲存於其內的資料不會

隨電腦電源的關閉而消失，又被稱為 非揮發性記憶體（nonvolatile memory）；此種

記憶體通常用來存放永久性的程式或資料，例如BIOS程式（圖5-12）。

圖5-12 BIOS晶片（courtesy of 旗標）

-韌體-韌體

韌體（ f i rmware）是指利用「微程

式規劃」（Micro-programming）技

術，將軟體程式以硬體電路的方式

儲存於ROM中。

智慧型手機智慧型手機

內建有快閃

記憶體

計算機概論

88

各類記憶體存取速度及容量比較各類記憶體存取速度及容量比較

不同記憶體的存取速度及容量

有所不同，如圖5-14所示。

註 USB裝置的容量規格很多，規格最小的比軟碟（1.44MB）大，規格較大者可能大於光碟，甚至硬碟。

　　1. 下列記憶體類型中，哪一種需要週期性充電？　(A)快閃記憶體　(B)唯讀記憶體　(C)靜態

隨機存取記憶體　(D)動態隨機存取記憶體。 統

　　2. 下列關於DRAM（動態隨機存取記憶體）與SRAM（靜態隨機存取記憶體）的敘述，何

者正確？　(A)DRAM不需要充電　(B)DRAM比SRAM貴　(C)SRAM速度較DRAM速度快 (D)DRAM是一種輔助記憶體。

　　3. 下列何者為快取記憶體（cache memory）所使用之元件？　 (A)SRAM　 (B)DRAM (C)EPROM　(D)EEPROM。 統

　　4. 下列何種記憶體，具有可重複讀寫，以及電源關閉時資料仍保留的特性？　(A)DRAM (B)SRAM　(C)flash memory　(D)PROM。

　　5. 請問下列之記憶體中，何者存取資料之速度最快？　(A)快取記憶體　(B)唯讀記憶體　(C)隨機存取記憶體　(D)輔助記憶體。

6. 記憶體是電腦存放程式和資料的地方，可以概分為用來儲存暫時性資料的 　　　　　　　　 與用來儲存長久性資料的 　　　　　　　　　 兩大類。

7. 　　　　　　　　　 是主記憶體的一種，電腦的電源關閉後，儲存於其內的資料不會消失。

CPUCPUCPUCPUCPU

L1

L2

L3

小

大

快

慢

暫存器

L1L2L3

DRAMROM

USB 3.0裝置硬碟

USB 2.0裝置光碟軟碟

暫存器

L1L2L3

ROMDRAM

軟碟

USB 2.0/3.0裝置註

光碟硬碟

圖5-14 各類記憶體存取速度及容量比較

容量速度

為什麼使用flash memory製作而成的USB裝置（如隨身碟）比ROM的存取速度慢呢？這是因為USB裝置是透過

USB連接埠來與電腦連接，因此其傳輸速度會受到USB連接埠的限制。

89

MENU

選擇題

　　1. 高雄六龜鄉為了成立社區數位機會中心（digital opportunity center），打算將原社區教室的電腦全

數移轉至該中心。如果你是數位機會中心的電腦管理員，為了要提升這些電腦的執行效能，下

列何者最不可能是你考慮要更換的設備或元件？　(A)CPU　(B)主記憶體　(C)顯示卡　(D)鍵盤。

　　2. 下列何者是中央處理單元中用來存放常用的指令或資料？　(A)快取記憶體　(B)算術邏輯單元 (C)控制單元　(D)暫存器。

　　3. CPU的組成除了ALU及CU之外，還包含下列哪些元件？　①cache memory　②flash memory ③register　④EEPROM。　(A)①②　(B)②④　(C)①③　(D)③④。

　　4. 可反應微處理機運算狀態或改變微處理機操作模式的暫存器是？　

(A)累積器（accumulator）　 (B)旗標暫存器（flag register）　

(C)指令暫存器（instruction register）　 (D)程式計數器（program counter）。 統

　　5. 微處理機中有一個暫存器主要用來存放將要執行的指令位址，這個暫存器是　(A)位址暫存器 (B)指令暫存器　(C)堆疊指示器　(D)程式計數器。 統

　　6. 請問CPU執行一個指令的過程稱為？　(A)機器週期（machine cycle）　(B)指令週期（instruction cycle）　(C)執行週期（execution cycle）　(D)等待週期（wait cycle）。

　　7. 中央處理器（CPU）在處理指令時，運作的先後步驟依序為：　(A)擷取→解碼→儲存→執行 (B)解碼→擷取→執行→儲存　(C)擷取→執行→解碼→儲存　(D)擷取→解碼→執行→儲存。 統

　　8. MIPS為下列何者之衡量單位？　(A)CPU之處理速度　(B)印表機之印字速度　(C)螢幕之解析度 (D)磁碟機之讀取速度。 乙

　　9. HTC Touch Dual手機內建的CPU為ARM 11，此款CPU聲稱只需花用2ns（奈秒）的時間，即可

在1個時脈週期內處理一個指令工作。請根據以上的敘述，判斷此款CPU的工作頻率為何？ (A)300MHz　(B)400MHz　(C)500MHz　(D)600MHz。

　　10. 遊戲機Xbox 360內建的Xenon處理器，其運算能力可達2 MIPS。假設有一款遊戲，每一個畫面的

呈現需執行2千萬個指令的工作，請問此遊戲機大約需花用多少時間才能呈現一個畫面？　(A)1秒　(B)10秒　(C)1分鐘　(D)10分鐘。

　　11. 某CPU平均執行一個指令需的時間為10ns，則CPU的執行速度為：　(A)100MIPS　(B)10MIPS (C)1MIPS　(D)20MIPS。

　　12. 南華大學提供大學新生，每人一台Intel Atom N280 1.66GHz CPU的小筆電，讓每位學生都能隨時

享受校內無線網路的服務。請問下列關於CPU的敘述中，何者正確？　(A)Intel為CPU的產品型號 (B)Atom N280為CPU的製造廠商　(C)CPU的工作頻率為1.66GHz　(D)CPU的石英振盪器每秒震盪

1.66億次。

　　13. 靖元想將使用兩年的Apple PowerMac電腦上網拍賣，為了吸引網友的注意，他在產品說明頁面

寫著「PowerMac G5採用RISC架構，執行效能較採用CISC架構的一般PC佳」。下列有關RISC與

CISC架構的比較，何者有誤？　(A)RISC內建指令功能較單純　(B)RISC內建指令執行速度較慢 (C)通常RISC電路設計成本較低　(D)RISC執行所需指令週期較短。

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　　14. CULV（Consumer Ultra Low Voltage）處理器具有效能高、耗電量低等優點，是超輕薄筆電所採用

的CPU。請問下列何者，最不可能是影響CULV CPU執行效能的因素？　(A)快取記憶體　(B)工作

頻率　(C)核心數　(D)電壓。

　　15. 某一64位元的個人電腦，其一個字組（word）有：　(A)4個位元組　(B)64個位元組　(C)8個位元

組　(D)64個字組。 公

　　16. 為了減少對主記憶體的存取次數，以提昇電腦整體執行速度，個人電腦的快取記憶體（cache memory）通常以下列何者為材質？　(A)DRAM　(B)EPROM　(C)ROM　(D)SRAM。 統

　　17. 報導指出DDR3記憶體模組技術較先進，資料傳輸速度快，且較不消耗電力，因此許多電腦

廠商將改採DDR3作為主記憶體。請問DDR3記憶體是以下列哪種元件製作而成？　(A)SRAM (B)DRAM　(C)PROM　(D)EPROM。

　　18. 下列有關RAM的敘述，何者不正確？　(A)電源關閉後資料會消失　(B)速度比ROM快　(C)RAM可

分為SRAM與DRAM兩種　(D)又稱為非揮發性記憶體。

　　19. 下列何者是SRAM優於DRAM的特點？　(A)密度較高　(B)容量較大　(C)不需持續充電更新

（refresh）　(D)價格較低。

　　20. 下列關於DRAM與SRAM的敘述，何者不正確？　(A)DRAM須經常充電更新　(B)DRAM常用來製成

快取記憶體　(C)SRAM存取速度較快　(D)SRAM的製作成本較高。

　　21. 下列關於隨機存取記憶體（RAM）的敘述，何者正確？　

(A)隨機存取記憶體的容量越大，速度越快　

(B)隨機存取記憶體的速度，比輔助記憶體快　

(C)動態隨機存取記憶體（DRAM）的速度，比靜態隨機存取記憶體（SRAM）快　

(D)動態隨機存取記憶體（DRAM）的價格，比靜態隨機存取記憶體（SRAM）貴。 統

　　22. 正在使用中的WORD檔案一般都暫存在何處？　(A)ROM　(B)RAM　(C)HDD　(D)FLOPPY。 公

　　23. 將軟體程式利用硬體電路方式儲存於ROM、PROM或EPROM中，此種「微程式規劃（micro-programming）」之技術，我們稱之為　(A)硬體　(B)軟體　(C)媒體　(D)韌體。 乙

　　24. BIOS（Basic Input/Output System）是儲存在下列哪一種記憶體中？　(A)隨機存取記憶體　(B)唯讀記憶體　(C)輔助記憶體　(D)快取記憶體。

　　25. 民眾只要持悠遊卡在台鐵剪票口刷卡，就可以進入月台搭車，且可隨時在全家超商等處利用儲

值設備進行悠遊卡的加值。請問悠遊卡最可能是利用下列哪一種元件來儲存資料？　(A)DRAM (B)flash memory　(C)PROM　(D)HDD。

　　26. 一般非硬碟型式的隨身碟採用何種記憶體？　(A)DRAM　(B)ROM　(C)SRAM　(D)flash memory。 統

　　27. 請問下列記憶體中，哪些記憶體可重複寫入資料？　①EPROM　②EEPROM　③PROM　④flash memory。　(A)①②④　(B)①③④　(C)②③④　(D)①②③④。

　　28. 下列有關記憶體的敘述，何者不正確？　(A)暫存器的存取速度比快取記憶體快　(B)主記憶體的容

量比快取記憶體大　(C)主記憶體是安裝在主機板上　(D)快取記憶體電源關閉後資料會保留。 統

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　　29. 大雄在光華商場買了一部桌上型電腦，此機配備了如選項中的四種記憶或儲存裝置，請問它們

中何者之存取速度最快？　(A)快取記憶體（cache）　(B)輔助記憶體－光碟（DVD-ROM）　(C)主記憶體（RAM）　(D)輔助記憶體－硬碟（HDD）。

　　30. 下列哪一種記憶裝置，其資料儲存容量最小，但其資料存取速度最快？　(A)隨機存取記憶體

（RAM）　(B)快取記憶體（cache）　(C)暫存器（register）　(D)硬碟（hard disk drive）。 統

　　31. 下列各式記憶體中，讀寫速度比L3 cache慢的有幾項？　①register　②L2 cache　③DRAM ④flash memory　⑤HD。　(A)5項　(B)4項　(C)3項　(D)2項。

　　32. 學校最近採購了一批新款的電腦設備，其規格清單如下。請根據規格清單內容，判斷以下敘述

何者錯誤？　(A)CPU的速率為3.2GHz　(B)快取記憶體容量為4GB　(C)主記憶體容量為4GB　(D)硬碟容量為500GB。

中央處理器：Intel Core i7-3930K Processor（12M Cache, 3.20 GHz）

記憶體：4GB DDR 3

硬碟：500 GB（含）以上，7200 RPM（含）以上，SATA Ⅱ

光碟機：24倍數DVD光碟機

　　33. 有關電腦軟硬體知識的描述，下列何者正確？　(A)1GB = 1000MB　 (B)CPU是作業系統，可被

視為電腦的心臟　(C)EEPROM是唯讀記憶體，只能讀取資料，無法寫入資料　(D)SRAM的存取速

度較DRAM快。

　　34. 斯薇買了一部新電腦，準備汰換家中那部已使用七年多的舊電腦。若將新電腦與舊電腦相比，

請問下列關於新電腦的敘述何者最可能錯誤？　(A)主記憶體容量較小　(B)耗電量較少　(C)運算

速度較快　(D)體積較小。

　　35. 電子計算機發展至今，下列敘述何者有誤？　(A)硬體設備體積越來越大　(B)CPU執行速度越來

越快　(C)記憶體容量越來越大　(D)記憶體存取時間越來越短。

多元練習題

1. 假設你要買一顆CPU，要如何查詢CPU的規格與價格呢？請連上『光華商場』網站（http://www.arclink.com.tw/），找到你想購買的CPU，並將相關資訊填入下列空格。

型號：　　　　　　　　　　　　　　速率：　　　 GHz　　　核心數：　　　

快取記憶體：（種類）　　　（容量）　　　MB　　　　　　 價格：　　　　元

2. 下列哪些儲存裝置會因電源關閉而使其存放的資料消失，請在空格處打勾。

　　　 a. 隨機存取記憶體（RAM） 　　　 e. 暫存器（register）

　　　 b. 唯讀記憶體（ROM） 　　　 f. 快閃記憶體（flash memory）

　　　 c. 硬碟 　　　 g. 光碟

　　　 d. 快取記憶體（cache）

的的的