intel微指令 浮点运算指令属于什么指令算

安卓支持三类处理器(CPU):ARM、Intel和MIPSARM无疑被使用得最为广泛。Intel因为普及于台式机和服务器而被人们所熟知然而对移动行业影响力相对较小。MIPS在32位和64位嵌入式领域中历史悠久獲得了不少的成功,可目前Android的采用率在三者中最低

总之,ARM现在是赢家而Intel是ARM的最强对手那么ARM处理器和Intel处理器到底有何区别?为什么ARM如此受欢迎你的智能手机或平板电脑用的是什么处理器到底重要不重要? 

中央处理器(CPU)是你智能设备的大脑它的任务是通过执行一系列指令来驱动你的设备,包括显示屏、触摸屏、调制解调器等让一坨塑料金属混合物变成闪亮的智能手机或者平板电脑。

移动设备非常复雜其中的处理器需要执行数百万行指令才能完成人们希望这些设备去做的事。速度和功耗对处理器来说至关重要速度影响用户体验,功耗影响电池寿命完美的移动设备必须有好性能以及低功耗。

这就是为什么选择什么样的处理器很重要一个超级耗电、反应迟钝的处悝器会很快吸干你的电池,而一个考究的、高效的处理器给你带来高性能和长久的电池寿命

总体而言,ARM和Intel处理器的第一个区别是前者使用精简指令集(RISC),而后者使用复杂指令集(CISC)

通俗而言,精简指令集规模较小更接近原子操作,而复杂指令集规模较大更加复杂。所谓原子操作是指每条指令的工作大都可以由处理器在一个操作内完成,例如对两个寄存器做加法

复杂指令集的指令描述某个意图,但是处理器必须执行3或4个更简单的指令来实现这个意图例如,可以命令一个复杂指令集处理器对2个数求和并把结果存入主内存中。為了完成这个命令处理器首先从地址1中取得第一个数(操作1),然后从地址2中取得另一个数(操作2)然后求和(操作3),等等

所有嘚现代处理器都使用一种所谓微指令的概念,这是一个处理器内部的指令集合用来描述处理器可以做的原子操作。

复杂指令集处理器实際上执行了3条微指令对精简指令集处理器而言,其指令跟其微指令十分接近而复杂指令集处理器的指令需要先被转换成一些更精简的微指令(就像前面的复杂指令集处理器做加法的例子中那样)。

也就是说精简指令集处理器中的解码器(负责告诉处理器到底要干些什麼的东东)要简单得多,而简洁意味着高效和低功耗

ARM和Intel处理器的另外一个主要区别是ARM从来只是设计低功耗处理器。其宗旨是设计低功耗處理器这是他们的强项。Intel的强项是设计超高性能的台式机和服务器处理器并且的确做的不错。

Intel是台式机的服务器行业的老大过去的20姩里我所有的PC,笔记本和服务器(除了一个外)用的都是Intel的处理器然而进入移动行业时,Intel依然使用和台式机同样的复杂指令集架构试圖将其硬塞入给移动设备使用的体积较小的处理器中。

Intel i7处理器平均发热率为45瓦基于ARM的片上系统(其中包括图形处理器)的发热率最大瞬間峰值大约是3瓦,约为Intel i7处理器的1/15Intel现如今是个巨头,雇佣了大量的聪明人

其最新的Atom系列处理器采用了跟ARM处理器类似的温度控制设计,为此Intel必须使用最新的22纳米制造工艺一般而言,制造工艺的纳米数越小能量的使用效率越高。ARM处理器使用更低的制造工艺拥有类似的温控效果。比如高通晓龙805处理器使用28纳米制造工艺。

对于64位计算ARM和Intel也有一些显著区别。你知不知道Intel并没有开发64位版本的x86指令集。这个64位的指令集名为x86-64(有时简称为x64),实际上是AMD设计开发的

故事是这样的:Intel想搞64位计算,它知道如果从自己的32位x86架构进化出的64位架构的话新架构效率会很低,于是它搞了一个新64位处理器项目名为IA64由此制造出了Itanium系列处理器。

同时AMD知道自己造不出能与IA64兼容的处理器于是它紦x86扩展一下,加入了64位寻址和64位寄存器最终出来的架构,人称AMD64成为了64位版本的x86处理器的标准。

IA64项目并不算得上成功现如今基本被放棄了。Intel最终采用了AMD64Intel当前给出的移动方案,是采用了AMD开发的64位指令集(有些许差别)的64位处理器

ARM的故事很不一样:看到移动设备对64位计算的需求后,ARM于2011年发布了ARMv8 64位架构这是为了下一代ARM指令集架构工作若干年后的结晶。为了基于原有的原则和指令集开发一个简明的64位架構,ARMv8使用了两种执行模式AArch32和AArch64。

顾名思义一个运行32位代码,一个运行64位代码ARM设计的巧妙之处,是处理器在运行中可以无缝地在两种模式间切换这意味着64位指令的解码器是全新设计的,不用兼顾32位指令而处理器依然可以向后兼容。

随着本本价格的不断拉低以前夲本属于那些白领、有钱人的时代过去了,现在谁都可以拥有一台本本但问题也来了,买机过程中的验机、与JS的战斗在你买机器之前會查阅一些资料或者问本友们哪一款型号适合自己,但一些基本的参数可能有一些朋友就不太明白了这也给自己买本带来了困难,这里峩整理加总结了一些本本各硬件最基本的参数资料相信你看完之后,对本本一定会有一个全新的了解大多数资料是我根据网络资料整悝的,有一些是我的总结如果中间有不对的地方还请大家指出。另外如果大家还有什么不明白的或者还需要哪些方面的资料可以短消息峩我会尽快更新上。

  进来学习的不要一看这么多字心想太多了懒得看。不会的问别人多好但是有的时候听别人说,自己可能听鈈懂何况自己学到手的东西多好,你们说是吧希望这些能对你们有所帮助

  ◆一是介绍处理器参数含义

  二:什么是双核处理器

  三:什么是CPU主频

  四:什么是前端总线

  六:什么是64位技术

  七:什么是迅驰技术以及迅驰平台的构成

  ◆二是介绍显卡参數含义

  三:什么是渲染管线

  七:什么是顶点着色单元

  ◆三是介绍硬盘参数含义

  六:通过硬盘编号看硬盘信息

  ◆四是介绍内存参数含义

  ◆五是一些最最常见问题的集中回答处

  一:电池激活问题和电池校正的方法

  二:主板芯片后面GMPM字母的含义

  三:目前流行的酷睿处理器种类以及搭配的平台

  四:内存明明是667的但却为什么工作在533下

  五:驱动程序,您安装的正确吗?

  陸:NVIDIA显卡的显存共享问题说明

  七:出现蓝屏的原因

  当我们用CPU-Z或别的检测软件查看CPU的时候会看见好多名词。有的人呢可能不是十汾了解这些参数的含义不能真正掌握你手中这款处理器的性能。这一楼说一下处理器的各项性能参数等

  “酷睿”是一款领先节能的噺型微架构设计的出发点是提供卓然出众的性能和能效,提高每瓦特性能也就是所谓的能效比。早期的酷睿是基于笔记本处理器的

  酷睿2:英文Core2Duo,是英特尔推出的新一代基于Core微架构的产品体系统称于2006年7月27日发布。酷睿2是一个跨平台的构架体系,包括服务器版、桌面版、移动版三大领域其中,服务器版的开发代号为Woodcrest桌面版的开发代号为Conroe,移动版的开发代号为Merom

  全新的Core架构,彻底抛弃了Netburst架構

  全部采用65nm制造工艺

  全线产品均为双核心L2缓存容量提升到4MB

  晶体管数量达到2.91亿个,核心尺寸为143平方毫米

  能耗降低40%主流產品的平均能耗为65瓦特,顶级的X6800也仅为75瓦特

  服务器类Woodcrest为开发代号实际的产品名称为Xeon5100系列。

  采用LGA771接口

  Xeon5100系列包含两种FSB的产品規格(5110采用1066MHz,5130采用1333MHz)拥有两个处理核心和4MB共享式二级缓存,平均功耗为65W最大仅为80W,较AMD的Opteron的95W功耗很具优势

  台式机类Conroe处理器分为普通版和至尊版两种,产品线包括E6000系列和E4000系列两者的主要差别为FSB频率不同。

  普通版E6000系列处理器主频从1.8GHz到2.67GHz频率虽低,但由于优秀的核惢架构Conroe处理器的性能表现优秀。此外Conroe处理器还支持Intel的VT、EIST、EM64T和XD技术,并加入了SSE4指令集由于Core的高效架构,Conroe不再提供对HT的支持

  二:什么是双核处理器

  双核与双芯(DualCoreVs.DualCPU):AMD和Intel的双核技术在物理结构上也有很大不同之处。AMD将两个内核做在一个Die(晶元)上通过直连架构连接起来,集成度更高Intel则是将放在不同Die(晶元)上的两个内核封装在一起,因此有人将Intel的方案称为“双芯”认为AMD的方案才是真正的“双核”。从用户端的角度来看AMD的方案能够使双核CPU的管脚、功耗等指标跟单核CPU保持一致,从单核升级到双核不需要更换电源、芯片组、散热系统和主板,只需要刷新BIOS软件即可这对于主板厂商、计算机厂商和最终用户的投资保护是非常有利的。客户可以利用其现有的90纳米基础設施通过BIOS更改移植到基于双核心的系统。

  计算机厂商可以轻松地提供同一硬件的单核心与双核心版本使那些既想提高性能又想保歭IT环境稳定性的客户能够在不中断业务的情况下升级到双核心。在一个机架密度较高的环境中通过在保持电源与基础设施投资不变的情況下移植到双核心,客户的系统性能将得到巨大的提升在同样的系统占地空间上,通过使用双核心处理器客户将获得更高水平的计算能力和性能。

  双核处理器(DualCoreProcessor):双核处理器是指在一个处理器上集成两个运算核心从而提高计算能力。“双核”的概念最早是由IBM、HP、Sun等支持RISC架构的高端服务器厂商提出的不过由于RISC架构的服务器价格高、应用面窄,没有引起广泛的注意

  最近逐渐热起来的“双核”概念,主要是指基于X86开放架构的双核技术在这方面,起领导地位的厂商主要有AMD和Intel两家其中,两家的思路又有不同AMD从一开始设计时就考慮到了对多核心的支持。所有组件都直接连接到CPU消除系统架构方面的挑战和瓶颈。两个处理器核心直接连接到同一个内核上核心之间鉯芯片速度通信,进一步降低了处理器之间的延迟而Intel采用多个核心共享前端总线的方式。专家认为AMD的架构对于更容易实现双核以至多核,Intel的架构会遇到多个内核争用总线资源的瓶颈问题

  PentiumD和PentiumEE分别面向主流市场以及高端市场,其每个核心采用独立式缓存设计在处理器内部两个核心之间是互相隔绝的,通过处理器外部(主板北桥芯片)的仲裁器负责两个核心之间的任务分配以及缓存数据的同步等协调工作两个核心共享前端总线,并依靠前端总线在两个核心之间传输缓存同步数据从架构上来看,这种类型是基于独立缓存的松散型双核心處理器耦合方案其优点是技术简单,只需要将两个相同的处理器内核封装在同一块基板上即可;缺点是数据延迟问题比较严重性能并鈈尽如人意。另外PentiumD和PentiumEE的最大区别就是PentiumEE支持超线程技术而PentiumD则不支持,PentiumEE在打开超线程技术之后会被操作系统识别为四个逻辑处理器

  AMD推絀的Athlon64X2是由两个Athlon64处理器上采用的Venice核心组合而成,每个核心拥有独立的512KB(1MB)L2缓存及执行单元除了多出一个核芯之外,从架构上相对于目前Athlon64在架构仩并没有任何重大的改变

  双核心Athlon64X2的大部分规格、功能与我们熟悉的Athlon64架构没有任何区别,也就是说新推出的Athlon64X2双核心处理器仍然支持1GHz规格的HyperTransport总线并且内建了支持双通道设置的DDR内存控制器。

  与Intel双核心处理器不同的是Athlon64X2的两个内核并不需要经过MCH进行相互之间的协调。AMD在Athlon64X2雙核心处理器的内部提供了一个称为SystemRequestQueue(系统请求队列)的技术在工作的时候每一个核心都将其请求放在SRQ中,当获得资源之后请求将会被送往楿应的执行核心也就是说所有的处理过程都在CPU核心范围之内完成,并不需要借助外部设备

  对于双核心架构,AMD的做法是将两个核心整合在同一片硅晶内核之中而Intel的双核心处理方式则更像是简单的将两个核心做到一起而已。与Intel的双核心架构相比AMD双核心处理器系统不會在两个核心之间存在传输瓶颈的问题。因此从这个方面来说Athlon64X2的架构要明显优于PentiumD架构。

  虽然与Intel相比AMD并不用担心Prescott核心这样的功耗和發热大户,但是同样需要为双核心处理器考虑降低功耗的方式为此AMD并没有采用降低主频的办法,而是在其使用90nm工艺生产的Athlon64X2处理器中采用叻所谓的DualStressLiner应变硅技术与SOI技术配合使用,能够生产出性能更高、耗电更低的晶体管

  AMD推出的Athlon64X2处理器给用户带来最实惠的好处就是,不需要更换平台就能使用新推出的双核心处理器只要对老主板升级一下BIOS就可以了,这与Intel双核心处理器必须更换新平台才能支持的做法相比升级双核心系统会节省不少费用。

  三:什么是CPU主频:

  在电子技术中脉冲信号是一个按一定电压幅度,一定时间间隔连续发出嘚脉冲信号脉冲信号之间的时间间隔称为周期;而将在单位时间(如1秒)内所产生的脉冲个数称为频率。频率是描述周期性循环信号(包括脉冲信号)在单位时间内所出现的脉冲数量多少的计量名称;频率的标准计量单位是Hz(赫)电脑中的系统时钟就是一个典型的频率楿当精确和稳定的脉冲信号发生器。频率在数学表达式中用“f”表示其相应的单位有:Hz(赫)、kHz(千赫)、MHz(兆赫)、GHz(吉赫)。其中1GHz=1000MHz1MHz=1000kHz,1kHz=1000Hz计算脉冲信号周期的时间单位及相应的换算关系是:s(秒)、ms(毫秒)、μs(微秒)、ns(纳秒),其中:1s=1000ms1ms=1000μs,1μs=1000ns

  CPU的主频,即CPU内核工作的时钟频率(CPUClockSpeed)通常所说的某某CPU是多少兆赫的,而这个多少兆赫就是“CPU的主频”很多人认为CPU的主频就是其运行速度,其实鈈然CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度,与CPU实际的运算能力并没有直接关系主频和实际的运算速度存在一定的关系,但目前还沒有一个确定的公式能够定量两者的数值关系因为CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标(缓存、指令集,CPU的位数等等)由於主频并不直接代表运算速度,所以在一定情况下很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象。比如AMD公司的AthlonXP系列CPU大多都能已较低嘚主频达到英特尔公司的Pentium4系列CPU较高主频的CPU性能,所以AthlonXP系列CPU才以PR值的方式来命名因此主频仅是CPU性能表现的一个方面,而不代表CPU的整体性能

  CPU的主频不代表CPU的速度,但提高主频对于提高CPU运算速度却是至关重要的举个例子来说,假设某个CPU在一个时钟周期内执行一条运算指令那么当CPU运行在100MHz主频时,将比它运行在50MHz主频时速度快一倍因为100MHz的时钟周期比50MHz的时钟周期占用时间减少了一半,也就是工作在100MHz主频的CPU執行一条运算指令所需时间仅为10ns比工作在50MHz主频时的20ns缩短了一半自然运算速度也就快了一倍。只不过电脑的整体运行速度不仅取决于CPU运算速度还与其它各分系统的运行情况有关,只有在提高主频的同时各分系统运行速度和各分系统之间的数据传输速度都能得到提高后,電脑整体的运行速度才能真正得到提高

  提高CPU工作主频主要受到生产工艺的限制。由于CPU是在半导体硅片上制造的在硅片上的元件之間需要导线进行联接,由于在高频状态下要求导线越细越短越好这样才能减小导线分布电容等杂散干扰以保证CPU运算正确。因此制造工艺嘚限制是CPU主频发展的最大障碍之一。

  四:什么是前端总线

  微机中总线一般有内部总线、系统总线和外部总线内部总线是微机內部各外围芯片与处理器之间的总线,用于芯片一级的互连;而系统总线是微机中各插件板与系统板之间的总线用于插件板一级的互连;外部总线则是微机和外部设备之间的总线,微机作为一种设备通过该总线和其他设备进行信息与数据交换,它用于设备一级的互连

  什么是前端总线:“前端总线”这个名称是由AMD在推出K7CPU时提出的概念,但是一直以来都被大家误认为这个名词不过是外频的另一个名称我们所说的外频指的是CPU与主板连接的速度,这个概念是建立在数字脉冲信号震荡速度基础之上的而前端总线的速度指的是数据传输的速度,由于数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率即数据带宽=(总线频率×数据位宽)÷8。目前PC机上所能达箌的前端总线频率有266MHz、333MHz、400MHz、533MHz、800MHz、1066MHz、1333MHz几种,前端总线频率越大代表着CPU与内存之间的数据传输量越大,更能充分发挥出CPU的功能现在的CPU技术發展很快,运算速度提高很快而足够大的前端总线可以保障有足够的数据供给给CPU。较低的前端总线将无法供给足够的数据给CPU这样就限淛了CPU性能得发挥,成为系统瓶颈

  前端总线的英文名字是FrontSideBus,通常用FSB表示是将CPU连接到北桥芯片的总线。选购主板和CPU时要注意两者搭配问题,一般来说如果CPU不超频,那么前端总线是由CPU决定的如果主板不支持CPU所需要的前端总线,系统就无法工作也就是说,需要主板囷CPU都支持某个前端总线系统才能工作,只不过一个CPU默认的前端总线是唯一的因此看一个系统的前端总线主要看CPU就可以。

  北桥芯片負责联系内存、显卡等数据吞吐量最大的部件并和南桥芯片连接。CPU就是通过前端总线(FSB)连接到北桥芯片进而通过北桥芯片和内存、顯卡交换数据。前端总线是CPU和外界交换数据的最主要通道因此前端总线的数据传输能力对计算机整体性能作用很大,如果没足够快的前端总线再强的CPU也不能明显提高计算机整体速度。数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率即数据带宽=(总线頻率×数据位宽)÷8。目前PC机上所能达到的前端总线频率有266MHz、333MHz、400MHz、533MHz、800MHz几种,前端总线频率越大代表着CPU与北桥芯片之间的数据传输能力越夶,更能充分发挥出CPU的功能现在的CPU技术发展很快,运算速度提高很快而足够大的前端总线可以保障有足够的数据供给给CPU,较低的前端總线将无法供给足够的数据给CPU这样就限制了CPU性能得发挥,成为系统瓶颈显然同等条件下,前端总线越快系统性能越好。

  外频与湔端总线频率的区别:前端总线的速度指的是数据传输的速度外频是CPU与主板之间同步运行的速度。也就是说100MHz外频特指数字脉冲信号在烸秒钟震荡一千万次;而100MHz前端总线指的是每秒钟CPU可接受的数据传输量是100MHz×64bit=6400Mbit/s=800MByte/s(1Byte=8bit)。

  五:多媒体指令集:

  CPU依靠指令来计算和控制系统每款CPU在设计时就规定了一系列与其硬件电路相配合的指令系统。指令的强弱也是CPU的重要指标指令集是提高微处理器效率的最有效工具の一。从现阶段的主流体系结构讲指令集可分为复杂指令集和精简指令集两部分,而从具体运用看如Intel的MMX(MultiMediaExtended)、SSE、SSE2(Streaming-Singleinstructionmultipledata-Extensions2)和AMD的3DNow!等都是CPU的扩展指令集,分别增强了CPU的多媒体、图形图象和Internet等的处理能力我们通常会把CPU的扩展指令集称为"CPU的指令集"。

  1、精简指令集的运用

  在朂初发明计算机的数十年里随着计算机功能日趋增大,性能日趋变强内部元器件也越来越多,指令集日趋复杂过于冗杂的指令严重嘚影响了计算机的工作效率。后来经过研究发现在计算机中,80%程序只用到了20%的指令集基于这一发现,RISC精简指令集被提了出来这昰计算机系统架构的一次深刻革命。RISC体系结构的基本思路是:抓住CISC指令系统指令种类太多、指令格式不规范、寻址方式太多的缺点通过減少指令种类、规范指令格式和简化寻址方式,方便处理器内部的并行处理提高VLSI器件的使用效率,从而大幅度地提高处理器的性能

  RISC指令集有许多特征,其中最重要的有:

  指令种类少指令格式规范:RISC指令集通常只使用一种或少数几种格式。指令长度单一(一般4個字节)并且在字边界上对齐,字段位置、特别是操作码的位置是固定的

  寻址方式简化:几乎所有指令都使用寄存器寻址方式,尋址方式总数一般不超过5个其他更为复杂的寻址方式,如间接寻址等则由软件利用简单的寻址方式来合成

  大量利用寄存器间操作:RISC指令集中大多数操作都是寄存器到寄存器操作,只以简单的Load和Store操作访问内存因此,每条指令中访问的内存地址不会超过1个访问内存嘚操作不会与算术操作混在一起。

  简化处理器结构:使用RISC指令集可以大大简化处理器的控制器和其他功能单元的设计,不必使用大量专用寄存器特别是允许以硬件线路来实现指令操作,而不必像CISC处理器那样使用微程序来实现指令操作因此RISC处理器不必像CISC处理器那样設置微程序控制存储器,就能够快速地直接执行指令

  便于使用VLSI技术:随着LSI和VLSI技术的发展,整个处理器(甚至多个处理器)都可以放茬一个芯片上RISC体系结构可以给设计单芯片处理器带来很多好处,有利于提高性能简化VLSI芯片的设计和实现。基于VLSI技术制造RISC处理器要比CISC處理器工作量小得多,成本也低得多

  加强了处理器并行能力:RISC指令集能够非常有效地适合于采用流水线、超流水线和超标量技术,從而实现指令级并行操作提高处理器的性能。目前常用的处理器内部并行操作技术基本上是基于RISC体系结构发展和走向成熟的

  正由於RISC体系所具有的优势,它在高端系统得到了广泛的应用而CISC体系则在桌面系统中占据统治地位。而在如今在桌面领域,RISC也不断渗透预計未来,RISC将要一统江湖

  2、CPU的扩展指令集

  对于CPU来说,在基本功能方面它们的差别并不太大,基本的指令集也都差不多但是许哆厂家为了提升某一方面性能,又开发了扩展指令集扩展指令集定义了新的数据和指令,能够大大提高某方面数据处理能力但必需要囿软件支持。

  MMX(MultiMediaeXtension多媒体扩展指令集)指令集是Intel公司于1996年推出的一项多媒体指令增强技术。MMX指令集中包括有57条多媒体指令通过这些指令可以一次处理多个数据,在处理结果超过实际处理能力的时候也能进行正常处理这样在软件的配合下,就可以得到更高的性能MMX的益处在于,当时存在的操作系统不必为此而做出任何修改便可以轻松地执行MMX程序但是,问题也比较明显那就是MMX指令集与x87浮点运算指令屬于什么指令算指令不能够同时执行,必须做密集式的交错切换才可以正常执行这种情况就势必造成整个系统运行质量的下降。

  SSE(StreamingSIMDExtensions单指令多数据流扩展)指令集是Intel在PentiumIII处理器中率先推出的。其实早在PIII正式推出之前,Intel公司就曾经通过各种渠道公布过所谓的KNI(KatmaiNewInstruction)指令集这个指令集也就是SSE指令集的前身,并一度被很多传媒称之为MMX指令集的下一个版本即MMX2指令集。究其背景原来"KNI"指令集是Intel公司最早为其下┅代芯片命名的指令集名称,而所谓的"MMX2"则完全是硬件评论家们和媒体凭感觉和印象对"KNI"的评价Intel公司从未正式发布过关于MMX2的消息。

  而最終推出的SSE指令集也就是所谓胜出的"互联网SSE"指令集SSE指令集包括了70条指令,其中包含提高3D图形运算效率的50条SIMD(单指令多数据技术)浮点运算指令属于什么指令算指令、12条MMX整数运算增强指令、8条优化内存中连续数据块传输指令理论上这些指令对目前流行的图像处理、浮点运算指令属于什么指令算、3D运算、视频处理、音频处理等诸多多媒体应用起到全面强化的作用。SSE指令与3DNow!指令彼此互不兼容但SSE包含了3DNow!技术的绝夶部分功能,只是实现的方法不同SSE兼容MMX指令,它可以通过SIMD和单时钟周期并行处理多个浮点数据来有效地提高浮点运算指令属于什么指令算速度

  SSE2(StreamingSIMDExtensions2,Intel官方称为SIMD流技术扩展2或数据流单指令多数据扩展指令集2)指令集是Intel公司在SSE指令集的基础上发展起来的相比于SSE,SSE2使用了144个新增指令扩展了MMX技术和SSE技术,这些指令提高了广大应用程序的运行性能随MMX技术引进的SIMD整数指令从64位扩展到了128位,使SIMD整数类型操作的有效執行率成倍提高双倍精度浮点SIMD指令允许以SIMD格式同时执行两个浮点操作,提供双倍精度操作支持有助于加速内容创建、财务、工程和科学應用除SSE2指令之外,最初的SSE指令也得到增强通过支持多种数据类型(例如,双字和四字)的算术运算支持灵活并且动态范围更广的计算功能。SSE2指令可让软件开发员极其灵活的实施算法并在运行诸如MPEG-2、MP3、3D图形等之类的软件时增强性能。Intel是从Willamette核心的Pentium4开始支持SSE2指令集的而AMD则是從K8架构的SledgeHammer核心的Opteron开始才支持SSE2指令集的。

  SSE3(StreamingSIMDExtensions3Intel官方称为SIMD流技术扩展3或数据流单指令多数据扩展指令集3)指令集是Intel公司在SSE2指令集的基础上发展起来的。相比于SSE2SSE3在SSE2的基础上又增加了13个额外的SIMD指令。SSE3中13个新指令的主要目的是改进线程同步和特定应用程序领域例如媒体和游戏。这些新增指令强化了处理器在浮点转换至整数、复杂算法、视频编码、SIMD浮点寄存器操作以及线程同步等五个方面的表现最终达到提升多媒體和游戏性能的目的。Intel是从Prescott核心的Pentium4开始支持SSE3指令集的而AMD则是从2005年下半年Troy核心的Opteron开始才支持SSE3的。但是需要注意的是AMD所支持的SSE3与Intel的SSE3并不完铨相同,主要是删除了针对Intel超线程技术优化的部分指令

  3DNow!是AMD公司开发的SIMD指令集,可以增强浮点和多媒体运算的速度并被AMD广泛应用於其K6-2、K6-3以及Athlon(K7)处理器上。3DNow!指令集技术其实就是21条机器码的扩展指令集

  与Intel公司的MMX技术侧重于整数运算有所不同,3DNow!指令集主要针对三維建模、坐标变换和效果渲染等三维应用场合在软件的配合下,可以大幅度提高3D处理性能后来在Athlon上开发了Enhanced3DNow!。这些AMD标准的SIMD指令和Intel的SSE具有楿同效能因为受到Intel在商业上以及PentiumIII成功的影响,软件在支持SSE上比起3DNow!更为普遍Enhanced3DNow!AMD公司继续增加至52个指令,包含了一些SSE码因而在针对SSE做最佳囮的软件中能获得更好的效能。

  六:什么是64位技术:这里的64位技术是相对于32位而言的这个位数指的是CPUGPRs(General-PurposeRegisters,通用寄存器)的数据宽度為64位64位指令集就是运行64位数据的指令,也就是说处理器一次可以运行64bit数据64bit处理器并非现在才有的,在高端的RISC(ReducedInstructionSetComputing精简指令集计算机)佷早就有64bit处理器了,比如SUN公司的UltraSparcⅢ、IBM公司的POWER5、HP公司的Alpha等

  64bit计算主要有两大优点:可以进行更大范围的整数运算;可以支持更大的内存。不能因为数字上的变化而简单的认为64bit处理器的性能是32bit处理器性能的两倍。实际上在32bit应用下32bit处理器的性能甚至会更强,即使是64bit处理器目前情况下也是在32bit应用下性能更强。所以要认清64bit处理器的优势但不可迷信64bit。

  要实现真正意义上的64位计算光有64位的处理器是不行嘚,还必须得有64位的操作系统以及64位的应用软件才行三者缺一不可,缺少其中任何一种要素都是无法实现64位计算的目前,在64位处理器方面Intel和AMD两大处理器厂商都发布了多个系列多种规格的64位处理器;而在操作系统和应用软件方面,目前的情况不容乐观因为真正适合于個人使用的64位操作系统现在就只有WindowsXPX64,而WindowsXPX64本身也只是一个过渡性质的64位操作系统在Windows发布以后就将被淘汰,而且WindowsXPX64本身也不太完善易用性不高,一个明显的例子就是各种硬件设备的驱动程序很不完善而且现在64位的应用软件还基本上没有,确实硬件厂商和软件厂商也不愿意去為一个过渡性质的操作系统编写驱动程序和应用软件所以要想实现真正的64位计算,恐怕还得等到WindowsVista普及一段时间之后才行

  目前主流CPU使用的64位技术主要有AMD公司的AMD64位技术、Intel公司的EM64T技术、和Intel公司的IA-64技术。其中IA-64是Intel独立开发不兼容现在的传统的32位计算机,仅用于Itanium(安腾)以及後续产品Itanium2一般用户不会涉及到,因此这里仅对AMD64位技术和Intel的EM64T技术做一下简单介绍

  AMD64的位技术是在原始32位X86指令集的基础上加入了X86-64扩展64位X86指令集,使这款芯片在硬件上兼容原来的32位X86软件并同时支持X86-64的扩展64位计算,使得这款芯片成为真正的64位X86芯片这是一个真正的64位的标准,X86-64具有64位的寻址能力

  X86-64新增的几组CPU寄存器将提供更快的执行效率。寄存器是CPU内部用来创建和储存CPU运算结果和其它运算结果的地方标准的32-bitx86架构包括8个通用寄存器(GPR),AMD在X86-64中又增加了8组(R8-R9)将寄存器的数目提高到了16组。X86-64寄存器默认位64-bit还增加了8组128-bitXMM寄存器(也叫SSE寄存器,XMM8-XMM15)将能给单指令多数据流技术(SIMD)运算提供更多的空间,这些128位的寄存器将提供在矢量和标量计算模式下进行128位双精度处理为3D建模、矢量分析和虚拟现实的实现提供了硬件基础。通过提供了更多的寄存器按照X86-64标准生产的CPU可以更有效的处理数据,可以在一个时钟周期中傳输更多的信息

  AMD公司设计,可以在同一时间内处理64位的整数运算并兼容于X86-32架构。其中支持64位逻辑定址同时提供转换为32位定址选項;但数据操作指令默认为32位和8位,提供转换成64位和16位的选项;支持常规用途寄存器如果是32位运算操作,就要将结果扩展成完整的64位這样,指令中有“直接执行”和“转换执行”的区别其指令字段是8位或32位,可以避免字段过长

  x86-64(AMD64)的产生也并非空穴来风,x86处理器的32bit寻址空间限制在4GB内存而IA-64的处理器又不能兼容x86。AMD充分考虑顾客的需求加强x86指令集的功能,使这套指令集可同时支持64位的运算模式洇此AMD把它们的结构称之为x86-64。在技术上AMD在x86-64架构中为了进行64位运算AMD为其引入了新增了R8-R15通用寄存器作为原有X86处理器寄存器的扩充,但在而在32位環境下并不完全使用到这些寄存器原来的寄存器诸如EAX、EBX也由32位扩张至64位。在SSE单元中新加入了8个新寄存器以提供对SSE2的支持寄存器数量的增加将带来性能的提升。与此同时为了同时支持32和64位代码及寄存器,x86-64架构允许处理器工作在以下两种模式:LongMode(长模式)和LegacyMode(遗传模式)Long模式又汾为两种子模式(64bit模式和Compatibilitymode兼容模式)。该标准已经被引进在AMD服务器处理器中的Opteron处理器

  而今年也推出了支持64位的EM64T技术,再还没被正式命为EM64Tの前是IA32E这是英特尔64位扩展技术的名字,用来区别X86指令集。Intel的EM64T支持64位sub-mode和AMD的X86-64技术类似,采用64位的线性平面寻址加入8个新的通用寄存器(GPRs),还增加8个寄存器支持SSE指令与AMD相类似,Intel的64位技术将兼容IA32和IA32E只有在运行64位操作系统下的时候,才将会采用IA32EIA32E将由2个sub-mode组成:64位sub-mode和32位sub-mode,同AMD64一樣是向下兼容的Intel的EM64T将完全兼容AMD的X86-64技术。现在Nocona处理器已经加入了一些64位技术Intel的Pentium4E处理器也支持64位技术。

  应该说这两者都是兼容x86指令集的64位微处理器架构,但EM64T与AMD64还是有一些不一样的地方AMD64处理器中的NX位在Intel的处理器中将没有提供。

  七:什么是迅驰技术:

  2003年3月英特爾正式发布了迅驰移动计算技术英特尔的迅驰移动计算技术并非以往的处理器、芯片组等单一产品形式,其代表了一整套移动计算解决方案迅驰的构成分为三个部分:奔腾M处理器、855/915系列芯片组和英特尔PRO无线网上,三项缺一不可共同组成了迅驰移动计算技术

  奔腾M首佽改版叫Dothan

  在两年多时间里,迅驰技术经历了一次改版和一次换代初期迅驰中奔腾M处理器的核心代号为Bannis,采用130纳米工艺1MB高速二级缓存,400MHz前端总线迅驰首次改版是在2004年5月,采用90纳米工艺Dothan核心的奔腾M处理器出现其二级缓存容量提供到2MB,前端总线仍为400MHz它也就是我们常說的Dothan迅驰。首次改版后Dothan核心的奔腾M处理器迅速占领市场,Bannis核心产品逐渐退出主流虽然市场中流行着将Dothan核心称之为迅驰二代,但英特尔官方并没有给出明确的定义仍然叫做迅驰。也就是在Dothan奔腾M推出的同时英特尔更改了以主频定义处理器编号的惯例,取而代之的是一系列数字例如:奔腾M715/725等,它们分别对应1.5GHz和1.6GHz主频首次改版中,原802.11b无线网卡也改为了支持802.11b/g规范网络传输从11Mbps提供至14Mbps.

  新一代迅驰Sonoma

  迅驰嘚换代是2005年1月19日,英特尔正式发布基于Sonoma平台的新一代迅驰移动计算技术其构成组件中,奔腾M处理器升级为Dothan核心、90纳米工艺、533MHz前端总线和2MB高速二级缓存处理器编号由奔腾M730—770,主频由1.60GHz起最高2.13GHz。915GM/PM芯片组让迅驰进入了PCI-E时代其中915GM整合了英特尔GMA900图形引擎,让非独立显卡笔记本在哆媒体性能上有了较大提高915PM/GM还支持单通道DDR333或双通道DDRMHz内存,性能提供同时也降低了部分功耗目前Sonoma平台的新一代迅驰渐渐成为市场主流。

  现在又推出了迅驰三代迅驰平台的构成:

  接下来就说一下显卡,毕竟大家看一款机器的时候都会首先关注处理器和显卡听见別人说什么位宽多少?核心频率、显存频率等等自己是听得云里雾里。想仔细问问人家还怕人家没时间那就在这楼好好学习一下显卡基本参数的含义吧

  显存频率是指默认情况下,该显存在显卡上工作时的频率以MHz(兆赫兹)为单位。显存频率一定程度上反应着该显存的速度显存频率随着显存的类型、性能的不同而不同,SDRAM显存一般都工作在较低的频率上一般就是133MHz和166MHz,此种频率早已无法满足现在显鉲的需求DDRSDRAM显存则能提供较高的显存频率,主要在中低端显卡上使用DDR2显存由于成本高并且性能一般,因此使用量不大DDR3显存是目前高端顯卡采用最为广泛的显存类型。不同显存能提供的显存频率也差异很大主要有400MHz、500MHz、600MHz、650MHz等,高端产品中还有800MHz、1200MHz、1600MHz甚至更高。

  显存频率与显存时钟周期是相关的二者成倒数关系,也就是显存频率=1/显存时钟周期如果是SDRAM显存,其时钟周期为6ns那么它的显存频率就为1/6ns=166MHz。洏对于DDRSDRAM或者DDR2、DDR3其时钟周期为6ns,那么它的显存频率就为1/6ns=166MHz但要了解的是这是DDRSDRAM的实际频率,而不是我们平时所说的DDR显存频率因为DDR在时钟上升期和下降期都进行数据传输,其一个周期传输两次数据相当于SDRAM频率的二倍。习惯上称呼的DDR频率是其等效频率是在其实际工作频率上塖以2,就得到了等效频率因此6ns的DDR显存,其显存频率为1/6ns*2=333MHz具体情况可以看下边关于各种显存的介绍。

  但要明白的是显卡制造时厂商設定了显存实际工作频率,而实际工作频率不一定等于显存最大频率此类情况现在较为常见,如显存最大能工作在650MHz而制造时显卡工作頻率被设定为550MHz,此时显存就存在一定的超频空间这也就是目前厂商惯用的方法,显卡以超频为卖点此外,用于显卡的显存虽然和主板用的内存同样叫DDR、DDR2甚至DDR3,但是由于规范参数差异较大不能通用,因此也可以称显存为GDDR、GDDR2、GDDR3

  显存位宽是显存在一个时钟周期内所能传送数据的位数,位数越大则瞬间所能传输的数据量越大这是显存的重要参数之一。目前市场上的显存位宽有64位、128位和256位三种人们習惯上叫的64位显卡、128位显卡和256位显卡就是指其相应的显存位宽。显存位宽越高性能越好价格也就越高,因此256位宽的显存更多应用于高端顯卡而主流显卡基本都采用128位显存。

  大家知道显存带宽=显存频率X显存位宽/8那么在显存频率相当的情况下,显存位宽将决定显存帶宽的大小比如说同样显存频率为500MHz的128位和256位显存,那么它俩的显存带宽将分别为:128位=500MHz*128∕8=8GB/s而256位=500MHz*256∕8=16GB/s,是128位的2倍可见显存位宽在显存數据中的重要性。

  显卡的显存是由一块块的显存芯片构成的显存总位宽同样也是由显存颗粒的位宽组成,显存位宽=显存颗粒位寬×显存颗粒数。显存颗粒上都带有相关厂家的内存编号,可以去网上查找其编号,就能了解其位宽,再乘以显存颗粒数,就能得到显卡的位宽。这是最为准确的方法,但施行起来较为麻烦

  三:什么是渲染管线

  渲染管线也称为渲染流水线,是显示芯片内部处理图形信号相互独立的的并行处理单元在某种程度上可以把渲染管线比喻为工厂里面常见的各种生产流水线,工厂里的生产流水线是为了提高產品的生产能力和效率而渲染管线则是提高显卡的工作能力和效率。

  渲染管线的数量一般是以像素渲染流水线的数量×每管线的纹理单元数量来表示。例如,GeForce6800Ultra的渲染管线是16×1就表示其具有16条像素渲染流水线,每管线具有1个纹理单元;GeForce4MX440的渲染管线是2×2就表示其具有2條像素渲染流水线,每管线具有2个纹理单元等等其余表示方式以此类推。

  渲染管线的数量是决定显示芯片性能和档次的最重要的参數之一在相同的显卡核心频率下,更多的渲染管线也就意味着更大的像素填充率和纹理填充率从显卡的渲染管线数量上可以大致判断絀显卡的性能高低档次。但显卡性能并不仅仅只是取决于渲染管线的数量同时还取决于显示核心架构、渲染管线的的执行效率、顶点着銫单元的数量以及显卡的核心频率和显存频率等等方面。一般来说在相同的显示核心架构下渲染管线越多也就意味着性能越高,例如16×1架构的GeForce6800GT其性能要强于12×1架构的GeForce6800就象工厂里的采用相同技术的2条生产流水线的生产能力和效率要强于1条生产流水线那样;而在不同的显示核心架构下,渲染管线的数量多就并不意味着性能更好例如4×2架构的GeForce2GTS其性能就不如2×2架构的GeForce4MX440,就象工厂里的采用了先进技术的1条流水线嘚生产能力和效率反而还要强于只采用了老技术的2条生产流水线那样

  DirectX并不是一个单纯的图形API,它是由微软公司开发的用途广泛的API咜包含有DirectGraphics(Direct3D+DirectDraw)、DirectInput、DirectPlay、DirectSound、DirectShow、DirectSetup、DirectMediaObjects等多个组件,它提供了一整套的多媒体接口方案只是其在3D图形方面的优秀表现,让它的其它方面显得暗淡无光DirectX開发之初是为了弥补Windows3.1系统对图形、声音处理能力的不足,而今已发展成为对整个多媒体系统的各个方面都有决定性影响的接口

  微软公司并没有推出DirectX4.0,而是直接推出了DirectX5.0此版本对Direct3D做出了很大的改动,加入了雾化效果、Alpha混合等3D特效使3D游戏中的空间感和真实感得以增强,還加入了S3的纹理压缩技术同时,DirectX5.0在其它各组件方面也有加强在声卡、游戏控制器方面均做了改进,支持了更多的设备因此,DirectX发展到DirectX5.0財真正走向了成熟此时的DirectX性能完全不逊色于其它3DAPI,而且大有后来居上之势

  DirectX6.0推出时,其最大的竞争对手之一Glide已逐步走向了没落,洏DirectX则得到了大多数厂商的认可DirectX6.0中加入了双线性过滤、三线性过滤等优化3D图像质量的技术,游戏中的3D技术逐渐走入成熟阶段

  DirectX7.0最大的特色就是支持T&L,中文名称是“坐标转换和光源”3D游戏中的任何一个物体都有一个坐标,当此物体运动时它的坐标发生变化,这指的就昰坐标转换;3D游戏中除了场景+物体还需要灯光没有灯光就没有3D物体的表现,无论是实时3D游戏还是3D影像渲染加上灯光的3D渲染是最消耗資源的。虽然OpenGL中已有相关技术但此前从未在民用级硬件中出现。在T&L问世之前位置转换和灯光都需要CPU来计算,CPU速度越快游戏表现越流暢。使用了T&L功能后这两种效果的计算用显示卡的GPU来计算,这样就可以把CPU从繁忙的劳动中解脱出来换句话说,拥有T&L显示卡使用DirectX7.0,即使沒有高速的CPU同样能流畅的跑3D游戏。

  DirectX8.0的推出引发了一场显卡革命它首次引入了“像素渲染”概念,同时具备像素渲染引擎(PixelShader)与顶点渲染引擎(VertexShader)反映在特效上就是动态光影效果。同硬件T&L仅仅实现的固定光影转换相比VS和PS单元的灵活性更大,它使GPU真正成为了可编程的处理器这意味着程序员可通过它们实现3D场景构建的难度大大降低。通过VS和PS的渲染可以很容易的宁造出真实的水面动态波纹光影效果。此时DirectX的權威地位终于建成

  2002年底,微软发布DirectX9.0DirectX9中PS单元的渲染精度已达到浮点精度,传统的硬件T&L单元也被取消全新的VertexShader(顶点着色引擎)编程将比鉯前复杂得多,新的VertexShader标准增加了流程控制更多的常量,每个程序的着色指令增加到了1024条

  PS2.0具备完全可编程的架构,能对纹理效果即時演算、动态纹理贴图还不占用显存,理论上对材质贴图的分辨率的精度提高无限多;另外PS1.4只能支持28个硬件指令同时操作6个材质,而PS2.0卻可以支持160个硬件指令同时操作16个材质数量,新的高精度浮点数据规格可以使用多重纹理贴图可操作的指令数可以任意长,电影级别嘚显示效果轻而易举的实现

  VS2.0通过增加Vertex程序的灵活性,显著的提高了老版本(DirectX8)的VS性能新的控制指令,可以用通用的程序代替以前专用嘚单独着色程序效率提高许多倍;增加循环操作指令,减少工作时间提高处理效率;扩展着色指令个数,从128个提升到256个

  增加对浮点数据的处理功能,以前只能对整数进行处理这样提高渲染精度,使最终处理的色彩格式达到电影级别突破了以前限制PC图形图象质量在数学上的精度障碍,它的每条渲染流水线都升级为128位浮点颜色让游戏程序设计师们更容易更轻松的创造出更漂亮的效果,让程序员編程更容易

  因此DirectX9.0c和ShaderModel3.0标准的推出,可以说是DirectX发展历程中的重要转折点在DirectX9.0c中,ShaderModel3.0除了取消指令数限制和加入位移贴图等新特性之外更哆的特性都是在解决游戏的执行效率和品质上下功夫,ShaderModel3.0诞生之后人们对待游戏的态度也开始从过去单纯地追求速度,转变到游戏画质和運行速度两者兼顾因此ShaderModel3.0对游戏产业的影响可谓深远。

  显卡的核心频率是指显示核心的工作频率其工作频率在一定程度上可以反映絀显示核心的性能,但显卡的性能是由核心频率、显存、像素管线、像素填充率等等多方面的情况所决定的因此在显示核心不同的情况丅,核心频率高并不代表此显卡性能强劲比如9600PRO的核心频率达到了400MHz,要比9800PRO的380MHz高但在性能上9800PRO绝对要强于9600PRO。在同样级别的芯片中核心频率高的则性能要强一些,提高核心频率就是显卡超频的方法之一显示芯片主流的只有ATI和NVIDIA两家,两家都提供显示核心给第三方的厂商在同樣的显示核心下,部分厂商会适当提高其产品的显示核心频率使其工作在高于显示核心固定的频率上以达到更高的性能

  显存容量是顯卡上本地显存的容量数,这是选择显卡的关键参数之一显存容量的大小决定着显存临时存储数据的能力,在一定程度上也会影响显卡嘚性能显存容量也是随着显卡的发展而逐步增大的,并且有越来越增大的趋势显存容量从早期的512KB、1MB、2MB等极小容量,发展到8MB、12MB、16MB、32MB、64MB┅直到目前主流的128MB、256MB和高档显卡的512MB,某些专业显卡甚至已经具有1GB的显存了

  值得注意的是,显存容量越大并不一定意味着显卡的性能僦越高因为决定显卡性能的三要素首先是其所采用的显示芯片,其次是显存带宽(这取决于显存位宽和显存频率)最后才是显存容量。一款显卡究竟应该配备多大的显存容量才合适是由其所采用的显示芯片所决定的也就是说显存容量应该与显示核心的性能相匹配才合理,顯示芯片性能越高由于其处理能力越高所配备的显存容量相应也应该越大而低性能的显示芯片配备大容量显存对其性能是没有任何帮助嘚。

  七:什么是顶点着色单元

  顶点着色单元是显示芯片内部用来处理顶点(Vertex)信息并完成着色工作的并行处理单元顶点着色单元决萣了显卡的三角形处理和生成能力,所以也是衡量显示芯片性能特别是3D性能的重要参数

  顶点(Vertex)是图形学中的最基本元素,在三维空间Φ每个顶点都拥有自己的坐标和颜色值等参数,三个顶点可以构成成一个三角形而显卡所最终生成的立体画面则是由数量繁多的三角形构成的,而三角形数量的多少就决定了画面质量的高低画面越真实越精美,就越需要数量更多的三角形来构成顶点着色单元就是处悝着些信息然后再送给像素渲染单元完成最后的贴图工作,最后再输出到显示器就成为我们所看到的3D画面而显卡的顶点处理能力不足,僦会导致要么降低画质要么降低速度。

  在相同的显示核心下顶点着色单元的数量就决定了显卡的性能高低,数量越多也就意味着性能越高例如具有6个顶点着色单元的GeForce6800GT就要比只具有5个顶点着色单元的GeForce6800性能高:但在不同的显示核心架构下顶点着色单元的数量多则并不┅定就意味着性能越高,这还要取决于顶点着色单元的效率以及显卡的其它参数例如具有4个顶点着色单元的Radeon9800Pro其性能还不如只具有3个顶点著色单元的GeForce6600GT。

  显卡的主要构成(极其参数)

  1、显示芯片(型号、版本级别、开发代号、制造工艺、核心频率)

  2、显存(类型、位宽、容量、封装类型、速度、频率)

  3、技术(象素渲染管线、顶点着色引擎数、3DAPI、RAMDAC频率及支持MAX分辨率)

  4、PCB板(PCB层数、显卡接ロ、输出接口、散热装置)

  显示芯片又称图型处理器-GPU,它在显卡中的作用就如同CPU在电脑中的作用一样。更直接的比喻就是大脑在囚身体里的作用

  Intel、VIA(S3)、SIS主要生产集成芯片;

  ATI、nVidia以独立芯片为主,是目前市场上的主流但由于ATi现在已经被AMD收购,以后是否会繼续出独立显示芯片很难说了;

  Matrox、3DLabs则主要面向专业图形市场

  由于ATI和nVidia基本占据了主流显卡市场,下面主要将主要针对这两家公司嘚产品做介绍

  除了上述标准版本之外,还有些特殊版特殊版一般会在标准版的型号后面加个后缀,常见的有:

  SE(SimplifyEdition简化版)通常只囿64bit内存界面,或者是像素流水线数量减少

  Pro(ProfessionalEdition专业版)高频版,一般比标版在管线数量/顶点数量还有频率这些方面都要稍微高一点

  XT(eXTreme高端版)是ATi系列中高端的,而nVIDIA用作低端型号

  ZT在XT基础上再次降频以降低价格。

  XT降频版而在ATi中表示最高端。

  MX平价版大众类。

  GE比GS稍强点其实就是超了频的GS。

  GT高频版比GS高一个档次因为GT没有缩减管线和顶点单元。

  GTO比GT稍强点,有点汽车中GTO的味道

  Ultra在GF7系列之前代表着最高端,但7系列最高端的命名就改为GTX

  GTX(GTeXtreme)加强版,降频或者缩减流水管道后成为GT再继续缩水成为GS版本。

  Go多用语移动岼台

  在所有硬件当中只有硬盘的发展速度是最慢的。参数不多但有必要了解你的硬盘

  硬盘接口是硬盘与主机系统间的连接部件作用是在硬盘缓存和主机内存之间传输数据。不同的硬盘接口决定着硬盘与计算机之间的连接速度在整个系统中,硬盘接口的优劣直接影响着程序运行快慢和系统性能好坏从整体的角度上,硬盘接口分为IDE、SATA、SCSI和光纤通道四种IDE接口硬盘多用于家用产品中,也部分应用於服务器SCSI接口的硬盘则主要应用于服务器市场,而光纤通道只在高端服务器上价格昂贵。SATA是种新生的硬盘接口类型还正出于市场普忣阶段,在家用市场中有着广泛的前景在IDE和SCSI的大类别下,又可以分出多种具体的接口类型又各自拥有不同的技术规范,具备不同的传輸速度比如ATA100和SATA;Ultra160SCSI和Ultra320SCSI都代表着一种具体的硬盘接口,各自的速度差异也较大

  IDE的英文全称为“IntegratedDriveElectronics”,即“电子集成驱动器”它的本意昰指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。把盘体与控制器集成在一起的做法减少了硬盘接口的电缆数目与长度数据傳输的可靠性得到了增强,硬盘制造起来变得更容易因为硬盘生产厂商不需要再担心自己的硬盘是否与其它厂商生产的控制器兼容。对鼡户而言硬盘安装起来也更为方便。IDE这一接口技术从诞生至今就一直在不断发展性能也不断的提高,其拥有的价格低廉、兼容性强的特点为其造就了其它类型硬盘无法替代的地位。

  IDE代表着硬盘的一种类型但在实际的应用中,人们也习惯用IDE来称呼最早出现IDE类型硬盤ATA-1这种类型的接口随着接口技术的发展已经被淘汰了,而其后发展分支出更多类型的硬盘接口比如ATA、UltraATA、DMA、UltraDMA等接口都属于IDE硬盘。

  SCSI的渶文全称为“SmallComputerSystemInterface”(小型计算机系统接口)是同IDE(ATA)完全不同的接口,IDE接口是普通PC的标准接口而SCSI并不是专门为硬盘设计的接口,是一种廣泛应用于小型机上的高速数据传输技术SCSI接口具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低,以及热插拔等优点但较高的价格使得它佷难如IDE硬盘般普及,因此SCSI硬盘主要应用于中、高端服务器和高档工作站中

  光纤通道的英文拼写是FibreChannel,和SCIS接口一样光纤通道最初也不是為硬盘设计开发的接口技术是专门为网络系统设计的,但随着存储系统对速度的需求才逐渐应用到硬盘系统中。光纤通道硬盘是为提高多硬盘存储系统的速度和灵活性才开发的它的出现大大提高了多硬盘系统的通信速度。光纤通道的主要特性有:热插拔性、高速带宽、远程连接、连接设备数量大等

  光纤通道是为在像服务器这样的多硬盘系统环境而设计,能满足高端工作站、服务器、海量存储子網络、外设间通过集线器、交换机和点对点连接进行双向、串行数据通讯等系统对高数据传输率的要求

  使用SATA(SerialATA)口的硬盘又叫串口硬盘,是未来PC机硬盘的趋势2001年,由Intel、APT、Dell、IBM、、迈拓这几大厂商组成的SerialATA委员会正式确立了SerialATA1.0规范2002年,虽然串行ATA的相关设备还未正式上市泹SerialATA委员会已抢先确立了SerialATA2.0规范。SerialATA采用串行连接方式串行ATA总线使用嵌入式时钟信号,具备了更强的纠错能力与以往相比其最大的区别在于能对传输指令(不仅仅是数据)进行检查,如果发现错误会自动矫正这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简單、支持热插拔的优点

  串口硬盘是一种完全不同于并行ATA的新型硬盘接口类型,由于采用串行方式传输数据而知名相对于并行ATA来说,就具有非常多的优势首先,SerialATA以连续串行的方式传送数据一次只会传送1位数据。这样能减少SATA接口的针脚数目使连接电缆数目变少,效率也会更高实际上,SerialATA仅用四支针脚就能完成所有的工作分别用于连接电缆、连接地线、发送数据和接收数据,同时这样的架构还能降低系统能耗和减小系统复杂性其次,SerialATA的起点更高、发展潜力更大SerialATA1.0定义的数据传输率可达150MB/s,这比目前最新的并行ATA(即ATA/133)所能达到133MB/s的最高数据传输率还高而在SerialATA2.0的数据传输率将达到300MB/s,最终SATA将实现600MB/s的最高数据传输率

  串行高级技术配件(SATA)是一项新兴的标准电子接口技術。SATA的性能有望超过前一代技术--并行ATA因为它可以提供更高的性能,而成本却只是SCSI或光纤通道等传统存储技术的一小部分

  顾名思义,SATA只是一种串行链接接口标准用来控制及传输服务器或存储设备到客户端应用之间的数据和信息。SATA用来把硬盘驱动器等存储设备连接到主板上从而增强系统性能、提高效率、大幅降低开发成本。

  要了解SATA的优点就需要深入地了解并行ATA。并行ATA是基于集成驱动器电路(IDE)接口标准的一项硬驱技术用于传输及交换计算机主板总线到磁盘存储设备间的数据。

  许多低端的网络连接存储(NAS)设备之所以采鼡并行ATA驱动器是因为成本效益。另外还因为众多的高带宽应用,譬如备份与恢复、视频监控、视频处理以及使用磁盘而不是磁带的近線存储

  采用SATA的存储设备配置起来要比采用并行ATA简便得多,这归因于其较小的格式参数SATA所用的电缆要比并行ATA更长、更细,后者采用叒粗又短又容易断裂的电缆另外,SATA采用7针数据连接器而不是并行ATA的40针连接器。

  连接到磁盘驱动器的粗电缆装配起来比较困难还會堵住气流、导致发热,这一切都会影响硬件系统的总体性能和稳定性SATA铺设及安装起来简单多了,紧凑性为主板和磁盘驱动器腾出了多餘的空间

  SATA还采用低电压差分信号技术,这与低功耗和冷却的需求相一致信号电压从并行ATA的5伏降低到了SATA的区区0.7伏。这不仅降低了磁盤驱动器的功耗还缩小了开关控制器的尺寸。

  这项接口技术采用了8/10位编码方法即把8位数据字节编码成10位字符进行传输。采用串行技术以及8/10位编码法不仅提高了总体的传输性能,还完全绕开了并行传输存在的问题这种数据完整性很高的方案提供了必要的嵌入计时囷重要的数据完整性检查功能,而这正是高速传输所需要的

  SATA采用了点对点拓扑结构,而不是普遍应用于并行ATA或SCSI技术的基于总线的架構所以SATA可以为每个连接设备提供全部带宽,从而提高了总体性能据SATA工作组(SerialATAWorkingGroup)声称,由于进度表包括了三代增强型数据传输速率:设備的突发速率分别为150Mbps、300Mbps和600MbpsSATA因而保证了长达10年的稳定而健康的发展期。这项新标准还向后兼容这样串行格式转换成并行格式就更方便了,反之亦然而且还会加快采用SATA的速度。

  由于采用柔韧的细电缆、热插拔连接器、提高了数据可靠性和保障性而且软件上完全兼容,SATA将给廉价的网络存储产品带来巨大的市场机会许多磁盘驱动器和芯片生产商已经宣布推出支持SATA的产品,由80余家厂商组成的SATA工作组也得箌了业界的广泛支持

  目前,SATA的成本比并行ATA高出15%左右但差距正在迅速缩小。预计在不远的将来SATA的成本将与如今的并行ATA持平。

  呎寸:笔记本电脑所使用的硬盘一般是2.5英寸而台式机为3.5英寸,由于两者的制作工艺技术参数不同首先,2.5硬盘只是使用一个或两个磁盘進行工作而3.5的硬盘最多可以装配五个进行工作;另外,由于3.5硬盘的磁盘直径较大则可以相对提供较大的存储容量;如果只是进行区域密度存储容量比较的话,2.5硬盘的表现也相当令人满意笔记本电脑硬盘是笔记本电脑中为数不多的通用部件之一,基本上所有笔记本电脑硬盘都是可以通用的

  厚度:但是笔记本电脑硬盘有个台式机硬盘没有的参数,就是厚度标准的笔记本电脑硬盘有9.5,12.517.5mm三种厚度。9.5mm嘚硬盘是为超轻超薄机型设计的12.5mm的硬盘主要用于厚度较大光软互换和全内置机型,至于17.5mm的硬盘是以前单碟容量较小时的产物现在已经基本没有机型采用了。

  转数:笔记本电脑硬盘现在最快的是5400转2MCache支持DMA100(主流型号只有4200转512KCache,支持DMA66)但其速度和现在台式机最慢的5400转512KCache硬盤比较起来也相差甚远,由于笔记本电脑硬盘采用的是2.5英寸盘片即使转速相同时,外圈的线速度也无法和3.5英寸盘片的台式机硬盘相比筆记本电脑硬盘现在已经是笔记本电脑性能提高最大的瓶颈。

  接口类型:笔记本电脑硬盘一般采用3种形式和主板相连:用硬盘针脚直接和主板上的插座连接用特殊的硬盘线和主板相连,或者采用转接口和主板上的插座连接不管采用哪种方式,效果都是一样的只是取决于厂家的设计。

  早期的笔记本的接口采用的主要是UltraATA/DMA33然而笔记本硬盘转速以及容量的提高使得它成为一个阻碍本本电脑速度的瓶頸。为此正如台式机的发展趋势UltraATA/DMA66/100/133也被运用到了笔记本硬盘上。目前使用的是UltraATA100E-IDE接口的产品在提供了高达100MB/s最大传输率的同时还将CPU从数据流Φ解放了出来。

  现在SATA串口技术已在广泛使用在了台式机的硬盘中目前在笔记本硬盘中也开始广泛应用SerialATA接口技术,采用该接口仅以四呮针脚便能完成所有工作该技术重要之处在于可使接口驱动电路体积变得更加简洁,高达150Mb/s的传输速度使厂商能更容易地制造出对处理器依赖性更小的微型高速笔记本硬盘

  容量及采用技术:由于应用程序越来越庞大,硬盘容量也有愈来愈高的趋势对于笔记本电脑的硬盘来说,不但要求其容量大还要求其体积小。为解决这个矛盾笔记本电脑的硬盘普遍采用了磁阻磁头(MR)技术或扩展磁阻磁头(MRX)技术,MR磁头以极高的密度记录数据从而增加了磁盘容量、提高数据吞吐率,同时还能减少磁头数目和磁盘空间提高磁盘的可靠性和抗幹扰、震动性能。它还采用了诸如增强型自适应电池寿命扩展器、PRML数字通道、新型平滑磁头加载/卸载等高新技术

  缓存(Cachememory)是硬盘控淛器上的一块内存芯片,具有极快的存取速度它是硬盘内部存储和外界接口之间的缓冲器。由于硬盘的内部数据传输速度和外界介面传輸速度不同缓存在其中起到一个缓冲的作用。缓存的大小与速度是直接关系到硬盘的传输速度的重要因素能够大幅度地提高硬盘整体性能。当硬盘存取零碎数据时需要不断地在硬盘与内存之间交换数据如果有大缓存,则可以将那些零碎数据暂存在缓存中减小外系统嘚负荷,也提高了数据的传输速度

  硬盘的缓存主要起三种作用:一是预读取。当硬盘受到CPU指令控制开始读取数据时硬盘上的控制芯片会控制磁头把正在读取的簇的下一个或者几个簇中的数据读到缓存中(由于硬盘上数据存储时是比较连续的,所以读取命中率较高)当需要读取下一个或者几个簇中的数据的时候,硬盘则不需要再次读取数据直接把缓存中的数据传输到内存中就可以了,由于缓存的速度远远高于磁头读写的速度所以能够达到明显改善性能的目的;二是对写入动作进行缓存。当硬盘接到写入数据的指令之后并不会馬上将数据写入到盘片上,而是先暂时存储在缓存里然后发送一个“数据已写入”的信号给系统,这时系统就会认为数据已经写入并繼续执行下面的工作,而硬盘则在空闲(不进行读取或写入的时候)时再将缓存中的数据写入到盘片上虽然对于写入数据的性能有一定提升,但也不可避免地带来了安全隐患——如果数据还在缓存里的时候突然掉电那么这些数据就会丢失。对于这个问题硬盘厂商们自嘫也有解决办法:掉电时,磁头会借助惯性将缓存中的数据写入零磁道以外的暂存区域等到下次启动时再将这些数据写入目的地;第三個作用就是临时存储最近访问过的数据。有时候某些数据是会经常需要访问的,硬盘内部的缓存会将读取比较频繁的一些数据存储在缓存中再次读取时就可以直接从缓存中直接传输。

  缓存容量的大小不同品牌、不同型号的产品各不相同早期的硬盘缓存基本都很小,只有几百KB已无法满足用户的需求。2MB和8MB缓存是现今主流硬盘所采用而在服务器或特殊应用领域中还有缓存容量更大的产品,甚至达到叻16MB、64MB等

  大容量的缓存虽然可以在硬盘进行读写工作状态下,让更多的数据存储在缓存中以提高硬盘的访问速度,但并不意味着缓存越大就越出众缓存的应用存在一个算法的问题,即便缓存容量很大而没有一个高效率的算法,那将导致应用中缓存数据的命中率偏低无法有效发挥出大容量缓存的优势。算法是和缓存容量相辅相成大容量的缓存需要更为有效率的算法,否则性能会大大折扣从技術角度上说,高容量缓存的算法是直接影响到硬盘性能发挥的重要因素更大容量缓存是未来硬盘发展的必然趋势。

  转速(RotationlSpeed)是硬盘内電机主轴的旋转速度,也就是硬盘盘片在一分钟内所能完成的最大转数转速的快慢是标示硬盘档次的重要参数之一,它是决定硬盘内部傳输率的关键因素之一在很大程度上直接影响到硬盘的速度。硬盘的转速越快硬盘寻找文件的速度也就越快,相对的硬盘的传输速度吔就得到了提高硬盘转速以每分钟多少转来表示,单位表示为RPMRPM是RevolutionsPerminute的缩写,是转/每分钟RPM值越大,内部传输率就越快访问时间就越短,硬盘的整体性能也就越好

  硬盘的主轴马达带动盘片高速旋转,产生浮力使磁头飘浮在盘片上方要将所要存取资料的扇区带到磁頭下方,转速越快则等待时间也就越短。因此转速在很大程度上决定了硬盘的速度

  家用的普通硬盘的转速一般有5400rpm、7200rpm几种,高转速硬盘也是现在台式机用户的首选;而对于笔记本用户则是4200rpm、5400rpm为主虽然已经有公司发布了7200rpm的笔记本硬盘,但在市场中还较为少见;服务器鼡户对硬盘性能要求最高服务器中使用的SCSI硬盘转速基本都采用10000rpm,甚至还有15000rpm的性能要超出家用产品很多。

  较高的转速可缩短硬盘的岼均寻道时间和实际读写时间但随着硬盘转速的不断提高也带来了温度升高、电机主轴磨损加大、工作噪音增大等负面影响。笔记本硬盤转速低于台式机硬盘一定程度上是受到这个因素的影响。笔记本内部空间狭小笔记本硬盘的尺寸(2.5寸)也被设计的比台式机硬盘(3.5団)小,转速提高造成的温度上升对笔记本本身的散热性能提出了更高的要求;噪音变大,又必须采取必要的降噪措施这些都对笔记夲硬盘制造技术提出了更多的要求。同时转速的提高而其它的维持不变,则意味着电机的功耗将增大单位时间内消耗的电就越多,电池的工作时间缩短这样笔记本的便携性就收到影响。所以笔记本硬盘一般都采用相对较低转速的4200rpm硬盘

  转速是随着硬盘电机的提高洏改变的,现在液态轴承马达(Fluiddynamicbearingmotors)已全面代替了传统的滚珠轴承马达液态轴承马达通常是应用于精密机械工业上,它使用的是黏膜液油軸承以油膜代替滚珠。这样可以避免金属面的直接磨擦将噪声及温度被减至最低;同时油膜可有效吸收震动,使抗震能力得到提高;哽可减少磨损提高寿命。

  六:通过硬盘编号看硬盘信息

  下面列出几款常见硬盘的实例编号定义

  040:容量(GB)

  东芝硬盘編号格式:

  A:接口为ATA,S为SATA接口

  S:转速和缓存S表示4200转,X的话那就是5400转加16M缓存

  三星硬盘编号格式:

  MP:前缀也和接口有关系(MP开头的为ATA,HM开头的为SATA)

  080:容量(GB)

  4:好象是单碟容量为40GB(请原谅我好象一下吧。-_-)

  800:容量,少看个0就对了,80GB

  V:缓存V为8M,U为2M

  日立硬盘编号格式:

  E:用途E代表服务器,S代表PCC代表1.8英寸

  72:转速,72当然就是7200转了

  60:本系列产品最大容量,60表示60GB100G以上的10表示100,12表示120。

  60:本硬盘容量(GB)

  9:厚度,单位mm略去小数点后尾数。

  IBM硬盘编号格式

  080:本块硬盘容量(GB)

  AT:接口ATA

  DK23:系列名称

  F:F表示第6代,A-E依此类推

  60:本块硬盘容量(GB)

  内存是必不可少的啦参数也不是很多。不用怕不會头疼的

  与DDR相比,DDR2最主要的改进是在内存模块速度相同的情况下可以提供相当于DDR内存两倍的带宽。这主要是通过在每个设备上高效率使用两个DRAM核心来实现的作为对比,在每个设备上DDR内存只能够使用一个DRAM核心技术上讲,DDR2内存上仍然只有一个DRAM核心但是它可以并行存取,在每次存取中处理4个数据而不是两个数据

  DDR2与DDR的区别示意图

  与双倍速运行的数据缓冲相结合,DDR2内存实现了在每个时钟周期处悝多达4bit的数据比传统DDR内存可以处理的2bit数据高了一倍。DDR2内存另一个改进之处在于它采用FBGA封装方式替代了传统的TSOP方式。

  然而尽管DDR2内存采用的DRAM核心速度和DDR的一样,但是我们仍然要使用新主板才能搭配DDR2内存因为DDR2的物理规格和DDR是不兼容的。首先是接口不一样DDR2的针脚数量為240针,而DDR内存为184针;其次DDR2内存的VDIMM电压为1.8V,也和DDR内存的2.5V不同

  DDR2(DoubleDataRate2)SDRAM是由JEDEC(电子设备工程联合委员会)进行开发的新生代内存技术标准,它与上一代DDR内存技术标准最大的不同就是虽然同是采用了在时钟的上升/下降延同时进行数据传输的基本方式,但DDR2内存却拥有两倍于上┅代DDR内存预读取能力(即:4bit数据读预取)换句话说,DDR2内存每个时钟能够以4倍外部总线的速度读/写数据并且能够以内部控制总线4倍的速喥运行。

  此外由于DDR2标准规定所有DDR2内存均采用FBGA封装形式,而不同于目前广泛应用的TSOP/TSOP-II封装形式FBGA封装可以提供了更为良好的电气性能与散热性,为DDR2内存的稳定工作与未来频率的发展提供了坚实的基础回想起DDR的发展历程,从第一代应用到个人电脑的DDR200经过DDR266、DDR333到今天的双通道DDR400技术第一代DDR的发展也走到了技术的极限,已经很难通过常规办法提高内存的工作速度;随着Intel最新处理器技术的发展前端总线对内存带寬的要求是越来越高,拥有更高更稳定运行频率的DDR2内存将是大势所趋

  在了解DDR2内存诸多新技术前,先让我们看一组DDR和DDR2技术对比的数据

  从上表可以看出,在同等核心频率下DDR2的实际工作频率是DDR的两倍。这得益于DDR2内存拥有两倍于标准DDR内存的4BIT预读取能力换句话说,虽嘫DDR2和DDR一样都采用了在时钟的上升延和下降延同时进行数据传输的基本方式,但DDR2拥有两倍于DDR的预读取系统命令数据的能力也就是说,在哃样100MHz的工作频率下DDR的实际频率为200MHz,而DDR2则可以达到400MHz

  这样也就出现了另一个问题:在同等工作频率的DDR和DDR2内存中,后者的内存延时要慢於前者举例来说,DDR200和DDR2-400具有相同的延迟而后者具有高一倍的带宽。实际上DDR2-400和DDR400具有相同的带宽,它们都是3.2GB/s但是DDR400的核心工作频率是200MHz,而DDR2-400嘚核心工作频率是100MHz也就是说DDR2-400的延迟要高于DDR400。

  2、封装和发热量:

  DDR2内存技术最大的突破点其实不在于用户们所认为的两倍于DDR的传输能力而是在采用更低发热量、更低功耗的情况下,DDR2可以获得更快的频率提升突破标准DDR的400MHZ限制。

  DDR内存通常采用TSOP芯片封装形式这种葑装形式可以很好的工作在200MHz上,当频率更高时它过长的管脚就会产生很高的阻抗和寄生电容,这会影响它的稳定性和频率提升的难度這也就是DDR的核心频率很难突破275MHZ的原因。而DDR2内存均采用FBGA封装形式不同于目前广泛应用的TSOP封装形式,FBGA封装提供了更好的电气性能与散热性為DDR2内存的稳定工作与未来频率的发展提供了良好的保障。

  DDR2内存采用1.8V电压相对于DDR标准的2.5V,降低了不少从而提供了明显的更小的功耗與更小的发热量,这一点的变化是意义重大的

  DDR2采用的新技术:

  除了以上所说的区别外,DDR2还引入了三项新的技术它们是OCD、ODT和PostCAS。

  OCD(Off-ChipDriver):也就是所谓的离线驱动调整DDRII通过OCD可以提高信号的完整性。DDRII通过调整上拉(pull-up)/下拉(pull-down)的电阻值使两者电压相等使用OCD通过减尐DQ-DQS的倾斜来提高信号的完整性;通过控制电压来提高信号品质。

  ODT:ODT是内建核心的终结电阻器我们知道使用DDRSDRAM的主板上面为了防止数据線终端反射信号需要大量的终结电阻。它大大增加了主板的制造成本实际上,不同的内存模组对终结电路的要求是不一样的终结电阻嘚大小决定了数据线的信号比和反射率,终结电阻小则数据线信号反射低但是信噪比也较低;终结电阻高则数据线的信噪比高,但是信號反射也会增加因此主板上的终结电阻并不能非常好的匹配内存模组,还会在一定程度上影响信号品质DDR2可以根据自已的特点内建合适嘚终结电阻,这样可以保证最佳的信号波形使用DDR2不但可以降低主板成本,还得到了最佳的信号品质这是DDR不能比拟的。

  PostCAS:它是为了提高DDRII内存的利用效率而设定的在PostCAS操作中,CAS信号(读写/命令)能够被插到RAS信号后面的一个时钟周期CAS命令可以在附加延迟(AdditiveLatency)后面保持有效。原来的tRCD(RAS到CAS和延迟)被AL(AdditiveLatency)所取代AL可以在0,12,34中进行设置。由于CAS信号放在了RAS信号后面一个时钟周期因此ACT和CAS信号永远也不会产苼碰撞冲突。

  总的来说DDR2采用了诸多的新技术,改善

    在开始intel x86神奇时光之旅前面我们需要弄清楚历史上几件很重要的事件,计算机的始祖到底是谁是ENIAC吗?

    教科书里面的答案是ENIAC这个答案不算正确,但也没完全错ENIAC是美国賓州大学研制的第一台电子计算机,也是世界上第一台电子计算机准确一点说:ENIAC是世界上第一台通用型计算机。ENIAC是Electronic Numerical Integrator And Computer的缩写它于1946年2月15日誕生;当时的资助者是美国军方,目的是计算弹道的各种非常复杂的非线性方程组众所周知,这些方程组是没有办法求出准确解的因此只能用数值方法近似地进行计算,因此研究一种快捷准确计算的办法很有必要

 那个时候的“程序设计”,需要插拔N多的插头

    美国军方婲费了48万美元经费在ENIAC项目上这在当时可是一笔巨款,要不是为了二次世界大战谁能舍得出这么大的钱?事实上ENIAC也是美国陆军军械部和賓州大学莫尔学院联合发布的而非书本上所提的只有宾州大学。

从技术上而言ENIAC是没有太明晰的CPU概念的。因为它采用电子管作为基本电孓元件用了足足18800个电子管,而每个电子管大约有一个普通家用25瓦灯泡那么大这样整部电脑就有了8英尺高、3英尺宽、100英尺长的身躯,体積有研立方米重达30吨,耗电高达140千瓦每秒能进行5000次加法运算(而人最快的运算速度每秒仅5次加法运算),还能进行平方和立方运算计算囸弦和余弦等三角函数的值及其它一些更复杂的运算。这样的速度在当时已经是人类智慧的最高水平

    但是,其实ENIAC还不是计算机的最早始祖现代计算机的思想由来已久,到了19世纪已经才日渐成熟但是当时的技术水平很低弱,所以根本无法制造出可以运行的系统来其中朂据代表性的就是巴贝奇的分析机。

 巴贝奇分析机部件

.)是一位富有的银行家的儿子。他于1792年出生于英格兰西南部的托格茅斯后来继承叻相当丰厚的遗产。巴贝奇把继承的财富都用于科学研究并显示出极高的数学天赋,考入剑桥大学后他发现自己掌握的代数知识甚至超过了教师。1817年获硕士学位1928年受聘担任剑桥大学“卢卡辛讲座”的数学教授,这是只有牛顿等科学大师才能获得的殊荣

巴贝奇不但精於科学理论,更喜欢将科学应用在各种发明创造上他最早提出,人类可以制造出通用的计算机来代替大脑计算复杂的数学问题。当时並没有电子技术的应用于是巴贝奇的设想就架构在当时日趋成熟的机械技术上。巴贝奇将他设想的通用计算机命名为“分析机”并希朢它能自动解算有100个变量的复杂算题,每个数达25位速度达到每秒钟运算一次。分析机包括齿轮式“存贮仓库”(Store)和“运算室”即“作坊”(Mill)而且还有他未给出名称的“控制器”装置,以及在“存贮仓库”和“作坊”之间运输数据的输入输出部件这种天才的思想,划时代地提出了类似于现代电脑五大部件的逻辑结构也为后世的通用处理器诞生奠定了坚实的基础。

  最初巴贝奇还有政府的资助来研究设計“分析机”,但是短视的英国政府于1842年断然宣布停止对巴贝奇的一切资助,而当时的科学界也讥笑他是“愚笨的傻瓜”公然称差分機“毫无任何价值”。不过英雄的故事里面总是有美人垂青英国著名诗人拜伦的女儿爱达·拉夫拉斯伯爵夫人(注解1),是唯一能理解巴贝渏的人也是世界计算机先驱中的第一位女性。她帮助巴贝奇研究分析机建议用二进制数代替原来的十进制数(编者注:真是天才!)。她還指出分析机可能像雅各织布机一样编程并发现了编程的要素。她还为某些计算开发了一些指令并预言计算机总有一天会演奏音乐。苐二年她帮助巴贝奇处理论文的译稿时,加入了许多独特的见解深得巴贝奇教授的赞许。

  在爱达夫人短暂生命的最后十年里全仂协助巴贝奇工作,甚至把自己的珠宝手饰都拿出来变卖以帮助巴贝奇度过经济难关。之后巴贝奇又独自坚持了近20年,直至1871年这位先驱者孤独地离开了人世时,分析机终于没能制造出来未完成的一部分也被保留在英国皇家博物馆里。巴贝奇逝世后他的儿子亨利·巴贝奇少将制造了若干个复制品,送往世界各地保存。亨利坚定地相信总有一天,他父亲的这种机器一定会被后人制造出来

  近年来,科学界已经普遍确认巴贝奇在信息科学的鼻祖地位1991年,为了纪念巴贝奇200周年诞辰英国肯圣顿(Kensington)科学博物馆根据这些图纸重新建造了一囼差分机。复制过程中只发现图纸存在着几处小的错误。复制者特地采用18世纪中期的技术设备来制作不仅成功地造出了机器,而且可鉯正常运转

 后人完成的巴贝奇分析机

    为什么要提这些旧事?其实无论是英特尔、IBM、微软还是甲骨文,如果没有这些先驱们的奉献就沒有今天的繁荣。另外我国的教育对于这一段历史的描述非常差,编者希望这样的说明能够在开始以下intel x86神奇时光之旅前有一个很好的茭待,权作抛砖引玉吧

    [注解1:1981年,美国国防部花了10年的时间研制了一种计算机全功能混合语言,并成为军方数千种电脑的标准为了紀念爱达夫人,这种语言被正式命名为ADA语言并赞誉她是“世界上第一位软件工程师”。]

    在以下部分的介绍里我们将看到集成电路的通鼡型CPU诞生……

我要回帖

更多关于 浮点运算指令属于什么指令 的文章

 

随机推荐