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CPU的思想灵魂——指令集CPU的性能可以用工作频率来表现，而CPU的强大功能则依赖于指令系统。新一代CPU产品中，或多或少都需要增加新指令，以增强CPU系统功能。指令系统决定了一个CPU能够运行什么样的程序，因此，一般来说，指令越多，CPU功能越强大。目前主流的CPU指令集有Intel的MMX、SSE、SSE2及AMD的3D Now扩展指令集。
集成电路（integrated circuit，港台称之为积体电路）是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构；其中元件在结构上已组成一个整体，从而使电子元件向着微小型化、低功耗和高性方面迈进了一大步。 它在电路中用字母“ic”（也有用文字符号“n”等）表示。
ASIC (Application Specific Integrated Circuit )芯片是集成电路，是针对用户对特定电子系统的需求，从根级设计、制造的专有应用程序芯片，其计算能力和计算效率可根据算法需要进行定制，是固定算法化设计的产物。ASIC 芯片模块可广泛应用于人工智能设备、虚拟货币挖矿设备、耗材打印设备、军事国防设备等智慧终端。在硬件层面，ASIC 芯片由基本硅材料、磷化镓、砷化镓、氮化镓等材料构成。在物理结构层面，ASIC 芯片模块由外挂存储单元、电源管理器、音频画面处理器、网络电路等IP核拼凑而成。同一芯片模组可搭载一个或几个功能相同或不同的ASIC 芯片，以满足一种或多种特定需求。
无信道门阵列ASIC 芯片:无信道结构下，晶体管行之间不存在电路布空间，设计人员通常于门阵列单元上方进行布线;结构化门阵列ASIC 芯片:该结构包括基本门阵列行及嵌入块。嵌入块可提高线路布灵活度，但对芯片体积构成限制。该结构下，线路布面积使用效率较高，设计成本较低，周转时间较短。该类ASIC 芯片由选自标准单元库的逻辑单元构成。设计人员可按算法需求自行布置标准单元。除标准单元外，微控制器、微处理器等固定块也可用于标准单元ASIC 芯片架构。
相对于手工组装电路使用个别的分立电子组件，集成电路可以把很大数量的微晶体管集成到一个小芯片，是一个巨大的进步。集成电路的规模生产能力，可靠性，电路设计的模块化方法确保了快速采用标准化集成电路代替了设计使用离散晶体管—分立晶体管。