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簡述計算機cpu的新技術。

未來的cpu有望向多核、多通道、集成內存、集成顯卡、節能、縮小面積、提高集成度、散熱更好、更能滿足消費者需求的方向發展。

CPU是計算機系統的心臟,計算機尤其是微型計算機的快速發展,本質上是CPU從低級到高級的復雜發展過程。其設計、制造和加工技術不斷更新,加工能力不斷增強。隨著CPU的發展,微型計算機在整體性能、處理速度、三維圖形圖像處理、多媒體信息處理和通信等方面已經達到甚至超過了小型機。

新的通信、遊戲和“娛樂”應用需要視頻、3D圖形、動畫、音頻和虛擬。

虛擬現實等多媒體功能,這對CPU提出了新的要求。英特爾公司遵循386流程對這些要求做出了回應。

在服務器結構之後,提出了CPU的進壹步最大升級,即擴展MMX(多媒體擴展)多媒體。

技術集成到奔騰CPU中。采用MMX技術的處理器解決了多媒體和通信處理的問題。

同時還能應付其他任務或應用。

MMX的主要技術特征如下:

(1)單指令多數據(SIMD)技術是MMX的基礎

從而可以用壹條指令處理多條信息,這與IA(指令體系結構)超標量系統不同。

結構的組合大大增強了PC平臺的性能。當MMX技術執行指令時,它將8個字節的數據視為壹個字節

當打包的64位值進入CPU時,整個過程立即由壹條指令處理。

(2) MMX指令沒有特權,而且非常通用,不僅能滿足P基於當前和未來算法的要求。

大部分要求C的計算機應用程序,也可以用於編解碼器,算法和驅動程序。

(3) IA MMX指令系統增加了四種新的數據類型,即壓縮字節(8bit×8bit)和壓縮字(4

位×16位)、緊湊雙字(2位×32位)和四字(1位×64位)。它的目的是壓縮定點整數,

多個整數組合成壹個64位數據,這樣系統可以同時處理更多的數據。

(4)增加8個64位MMX寄存器,即浮點寄存器的別名鏡像。

(5)新增指令57條。使用這些指令來完成音頻、視頻、圖形和圖像數據的處理,使多媒體

通信處理能力有了很大的提高。它的數學和邏輯指令可以支持不同的緊湊整數數據類型。

對於每種支持的數據類型,這些指令都有不同的操作碼。采用新的MMX技術指令

完成了57個操作碼,其功能域有:基本算術運算;比較操作;執行交互新數據類型。

轉換(壓縮數據,從小數據類型解壓到大數據類型);邏輯運算;用於MMX寄存器之間的數據

MOV指令,或64位和32位內存訪問。

可以說2009年整個技術和工藝的發展完全是在競爭下進行的。讓我們回顧壹下今年的技術發展,看看2009年哪些處理器技術最有影響力。

核心頻率技術

自2008年6月Core i7 900系列處理器上市以來,睿頻加速技術得到了普及,但由於局限在高端範圍,並沒有完全普及。從酷睿i7 900系列的市場份額來看,英特爾似乎也並不在意。畢竟酷睿i7 900系列產品定位高,所以了解探索性測試的人少也是可以理解的。

今年9月,英特爾正式面向主流市場發布了采用LGA1156接口的酷睿i7/i5系列處理器。雖然接口進行了重新設計,但新發布的采用LGA1156接口的酷睿i7/i5處理器提供了相對完整的酷睿i7 900系列處理器技術(超線程技術除外),包括睿頻。從此,這項技術才剛剛開始普及之路。

介紹什麽是渦輪技術及其帶來的好處。

低動態超頻、按需分配核心數turbo技術簡介

目前市面上所有的Nehalem架構處理器都提供睿頻加速模式。該技術的應用可以幫助處理器降低空閑期的整體功耗,從而達到節能的目的。但是,節能並不是渦輪增壓技術的最大亮點。它最大的亮點是可以根據平臺的運行狀態有選擇地提高壹個或多個內核的運行頻率,從而達到提高工作效率、降低功耗的目的。

睿頻技術可以提高壹個或多個內核的頻率。

我們以壹個大型3D遊戲為例。有些遊戲可能對主頻更敏感,多核並不能帶來明顯的性能提升。處理器超頻更好。如果此時開啟了Turbo模式,並且TDP設置在用戶采用的散熱器允許範圍內,那麽此時CPU可以動態超頻壹個或兩個內核,提高性能。

睿頻技術使處理器超頻智能化、自動化。

要實現Turbo技術,需要在內核中設計壹個功率控制器,大約消耗1萬個晶體管。但是這個價格是值得的,因為在壹些遊戲中開啟Turbo模式可以直接提升10%左右的性能,相當於把顯卡提升了壹個檔次。值得壹提的是,極速版酷睿i7處理器可以在BIOS中將TDP設置為190W來執行Turbo模式,進壹步提高了個別應用中的CPU時鐘頻率,帶來性能提升。目前主流的酷睿i7 750處理器在開啟這項技術後,可以在單線程任務中將壹個核心的主頻提升到3.2GHz。想必如此高頻率的運行單線程任務可以說是小菜壹碟。

超線程技術

超線程技術早在2002年就由英特爾推出,現已廣泛應用於奔騰4處理器。采用超線程技術的奔騰4處理器比原產品性能提升約10%-15%,可見英特爾對超線程技術的應用充滿信心。

但事實卻出乎英特爾的意料。首先,問題來自操作系統。當時微軟已經發布了Windows 2000系統,但是該系統並不支持超線程技術。雖然後來的Windows XP系統加入了對該技術的支持,但由於應用軟件端沒有對超線程技術進行優化,最終還是放棄了。另壹個問題來自於英特爾自己的奔騰4處理器。基於NetBurst架構的奔騰4處理器由於過分追求高頻率而加長了流水線設計,導致處理器的頻率達到3GHz以上,但並不提供3GHz頻率等效的性能。由於流水線高,數據運算的錯誤率增加了,采用超線程技術的雙核模擬容易使CPU運算失敗,帶寬驚人。超線程技術不僅沒有給處理器帶來更高的執行效率,反而在某些情況下降低了奔騰4處理器的性能。所以,超線程技術雖然是壹個很先進很好用的概念,但在當時並不合適。

早在奔騰4時代,英特爾就加入了HT超線程技術。

進入酷睿2時代後,由於內存帶寬沒有突飛猛進,酷睿2處理器運行時間短的設計不適合超線程技術,所以對於新壹代酷睿架構處理器取消了超線程的概念。

隨著技術的進步,英特爾已經進入45納米技術和Nehalem架構時代。在最新的Nehalem Core i7處理上,由於集成了DDR3內存控制器和三通道內存技術的引入,內存帶寬有了質的飛躍,QPI總線的引入也大大提升了處理器的帶寬。這為超線程技術的回歸提供了機會,因此英特爾在酷睿i7系列和未來的雙核酷睿i5處理器中加入了超線程技術。

超線程技術在Nehalem架構時代再次回歸

此外,新壹代操作系統的推出也為多線程處理器提供了施展拳腳的機會,3D遊戲和眾多應用軟件也針對多線程進行了優化,所以可以說超線程技術此時回歸絕對是最佳時機。

看到這裏還有很多讀者可能會覺得奇怪。目前這種超線程技術只在高端的酷睿i7處理器上使用,普通消費者是沒有的。為什麽被列為2009年最有影響力的技術之壹?相信了解硬件的讀者壹定知道,處理器行業的另壹家龍頭企業AMD從來沒有在自己的處理器中加入過超線程技術。AMD高管甚至壹度認為超線程技術是影響處理器性能的元兇之壹。然而,在看到英特爾為至強服務器和高端桌面處理器引入超線程技術後,AMD內部高管承認,沒有及早引入這種技術是技術選擇上的錯誤。為了盡快彌補這壹技術缺陷,AMD已經決定在近期為其服務器和桌面處理器引入超線程技術。由此可見,超線程技術在酷睿i7和未來酷睿i5中的回歸,影響的不僅僅是用戶,還有對手。再過幾年,也許從低端到高端的所有處理器都可以應用超線程技術。

虛擬化技術

我們接下來要介紹的技術和之前的超線程技術是壹樣的,並不是在2009年發明的。這項技術誕生於奔騰4處理器時代。當時兩大芯片巨頭都把這項技術作為自己的宣傳目標,但是因為技術性能和軟件問題(服務器不在我們討論範圍內)沒有推廣。隨著2009年2月新壹代操作系統Windows 7測試版的發布,這項技術被重新發現並被消費者廣泛理解。這個技術就是虛擬化技術。

其實我們說的Windows 7系統下的虛擬化系統只是在進階到旗艦版才提供,並不是所有版本都提供這項技術。但是它帶來的好處還是被消費者討論。即使消費者根本不使用這項技術,他們在購買處理器時仍然會考慮所購買的產品是否能夠提供虛擬化技術。

運行虛擬化系統的IE6.0瀏覽器

虛擬化技術有什麽過人之處,讓很多消費者都參與其中?事實上,虛擬化的使用對於企業用戶來說是實質性的,但對於普通用戶來說並沒有得到廣泛的發展。對於企業用戶來說,通過虛擬化系統,企業可以集中* * *享受資源,達到降低成本,優化利用的目的。以高性能服務器為例。當系統空閑時,服務器的性能會造成嚴重的浪費。如果通過虛擬機把服務器分成幾個部分,每個部分都需要自己的工作,就可以最大限度地發揮服務器的全部性能,從而節省企業開支。在某些情況下,企業甚至可以通過虛擬機出售服務器的剩余性能,從而實現利潤最大化。虛擬化提供的另壹個好處是安全性。用戶可以通過虛擬網絡傳輸數據,最大限度地保證了網絡的加密能力,提高了網絡環境的安全性。以上兩點是企業用戶最基本的使用。那麽對普通消費者有什麽好處呢?

我們以操作系統為例。目前,微軟提供的Windows操作系統擁有全球最多的用戶,黑客對Windows系統的攻擊也最多。如何保證操作系統的安全性顯得尤為重要。引入虛擬化系統後,用戶可以通過虛擬系統檢測數據的安全性,而無需確定自己的數據(如軟件和網頁)的安全性。如果出現病毒等問題,只需關閉虛擬系統即可保證系統的安全性。此外,當現有系統不支持某個軟件時,用戶也可以通過虛擬機來支持該軟件。

簡單地用壹句話解釋虛擬化是壹種可以提供最高安全性並充分利用系統提供的性能的技術。

45納米制程技術

2007年底,Intel正式發布了首款45nm制程的處理器,Core四核QX9650。由於采用了當時最先進的技術,這款四核處理器雖然價值壹萬多元,但仍然吸引了很多人的目光,因為它的出現標誌著45nm技術時代的到來。

QX9650的問世,標誌著CPU進入了45nm技術時代。

45nm的能力如何?居然壹個價值壹萬多的CPU就成了關註的焦點。這壹切都要從英特爾和AMD兩大芯片巨頭的45nm技術說起。

●英特爾-突破性45納米

2007年,英特爾正式發布四核Core 2 Extreme QX9650處理器,引領業界走向45nm的新世界。英特爾的45nm采用了突破性的新材料,這是近40年來晶體管發展的最大進步。

在過去的四十年裏,二氧化矽作為制造晶體管柵介質的材料在工業中得到了廣泛的應用。在65 nm的工藝下,Intel已經將晶體管的二氧化矽柵介質厚度壓縮到了1.2 nm,基本達到了這種傳統材料的極限。此時不僅晶體管的性能增益和工藝提升遇到瓶頸,而且晶體管薄的二氧化矽柵介質也逐漸降低了阻擋上柵電流泄漏的能力,泄漏率大大增加。

SOI是矽絕緣體的縮寫,即絕緣體上矽技術。與傳統的純矽片不同,SOI工藝使用的矽片底部是絕緣層。這層絕緣體切斷了上層MOS管的漏電流回路,使得基於SOI工藝的芯片很容易抗漏電流。

真正解決AMD在45 nm技術問題的,是多增強型晶體管應變技術。AMD和IBM聲稱,與非應變技術相比,這種新技術可以將P溝道晶體管的驅動電流提高80%,將N溝道晶體管的驅動電流提高24%。可以看出,工藝的改進大大提高了處理器的潛在性能,同時賦予了產品更強的功耗控制能力。

“集成”技術

從2009年開始,CPU領域最大的變化就是整合GPU、PCIe控制器、內存控制器,直到北橋全面整合。集成帶來的不僅僅是性能的提升,還有平臺功耗的進壹步降低。可以說,集成化已經成為未來CPU的發展趨勢。

具有完全集成的北橋功能的酷睿i5 750處理器

整合之路始於AMD的K8架構時代。從K8架構時代開始,AMD將原本屬於北橋的內存控制器集成到處理器中。其優點是CPU不再受FSB限制,提高了CPU與內存之間的數據帶寬,性能翻倍。

隨著工藝流程的提升,集成內存控制器的CPU性能凸顯,英特爾也在全新的Nehalem架構中集成了內存控制器,放棄了傳統的前端總線概念。與舊的前端總線處理器相比,酷睿i7處理器的QPI總線提供的帶寬最高可達32GB/s,比1600MHz前端總線提供的帶寬高出壹倍以上。可見內存控制器的集成對CPU性能是有影響的。

在集成到內存控制器獲得巨大成功後,英特爾和AMD將目光轉向了PCIe控制器,雙方針對這壹集成技術進行了研發。不過在進度上,英特爾率先將PCIe控制器集成到處理器中,推出了采用LGA1156接口的酷睿i7/酷睿i5系列處理器。從LGA1156接口產品開始,北橋的功能被完全集成到CPU中,傳統的三芯片概念被雙芯片完全取代。壹方面可以提高CPU與內存、CPU與顯卡之間的數據帶寬,同時可以最大限度降低平臺的整體功耗。可以說,集成的概念最符合未來芯片領域的發展趨勢。這就是為什麽英特爾和AMD都競相推出集成處理器的原因。

AMD的融合計劃是集成技術的壹部分。

在不久的將來,用戶不僅可以使用集成北橋功能的處理器,還可以使用集成GPU的處理器。目前,英特爾和AMD都在研究這種集成技術,用戶最早可以在2010年6月使用集成GPU的處理器。

集成化可以說是2009年下半年處理器的發展趨勢,並且將繼續影響未來處理器的發展。集成可以算是2009年最有影響力的處理器技術之壹。

處理器高度集成,性能更好,處理器更智能;

英特爾酷睿I處理器

在傳統的處理器架構中,處理器基板上只有壹個處理器芯片。2010發布的英特爾酷睿I系列處理器,首次將顯示核心集成在處理器的基板上。這項技術表面上看起來沒什麽特別,但是對於筆記本產品來說,它意味著壹個高度集成的處理器,可以讓筆記本產品變得更輕更薄。同時,部分配備獨立顯卡的機型可以在雙顯卡之間智能切換,解決了筆記本性能和續航的矛盾。

在英特爾酷睿I系列處理器中,除了英特爾i3系列處理器。很多英特爾酷睿I系列處理器都支持睿頻加速技術,可以自動檢測系統的處理負載,自動判斷是否需要自動提高頻率來加快系統的響應速度。當然,渦輪加速不是無限制加速,也有壹定的頻率限制。

筆記本首次加入3D顯示技術;

筆記本電腦3D技術

隨著2010風靡全球的電影《《阿凡達》》的上映,人們對3D技術的熱情被徹底引爆。3D技術雖然不是什麽新鮮事,但是在筆記本上被廣泛使用還是第壹次。其實筆記本上的3D技術也是分配給別人的。比如英偉達使用的3D技術是紅藍快門式3D技術,而配備ATI顯卡的筆記本使用的是偏光式3D技術。對於筆記本來說,3D技術可以讓用戶有更震撼的視覺享受。

筆記本多點觸控技術筆記本多點觸控板

雖然多點觸控技術在蘋果電腦中已經使用了很長時間,但是其他品牌的筆記本並沒有采用這種技術。2010年是大規模采用這項技術的壹年,多點觸控技術讓我們可以在沒有傳統鼠標的情況下操作。比如雙擊拉申可以放大圖片,放大網頁。這項技術的出現大大提高了筆記本觸摸板的使用效率,也提高了人們操作筆記本的效率。

2010的應用技術我們基本盤點完了。接下來我們就來盤點壹下2011我們的筆記本可能會配備的那些新技術。

Sandy bridge核心架構:

說到融合,是IT技術的壹大趨勢,比如sandy bridge核心的新壹代處理器。就是成功的把處理器和顯卡合二為壹。AMD也有同樣的技術,比如AMD的APU處理器,成功的將處理器和顯卡集成到壹個芯片上。

Sandy Bridge集成GPU圖形核心技術2011。

雖然目前的處理器增加了睿頻加速和集成顯卡設計,但SNB的GPU圖形核心這次進行了大幅重新設計,擁有專門的視頻轉碼硬件模塊,性能是目前HDGraphics的兩倍左右。迄今為止的測試也證明了英特爾是正確的。借助第二代Turbo Boost睿頻加速技術,SNB的CPU和GPU可以相互獨立地動態加速。如果妳玩的遊戲需要更多的GPU資源,那麽CPU可能會以原來的頻率運行,甚至降低,GPU會在功率允許的範圍內盡可能加快速度。

超線程和睿頻加速英特爾動態加速

SNB移動版已經全部開啟超線程和Turbo Boost英特爾動態加速,官方內存頻率高達1600MHz。特別值得壹提的是,SNB移動版中集成的圖形核心將擁有12個執行單元,是桌面版的兩倍,頻率也不低。默認為650MHz,最大動態加速度為1300MHz或1150MHz。已知測試可以證明,英特爾的集中顯示性能相當驚人。照此計算,移動版會更慘,移動獨立顯卡的生存空間會受到嚴重擠壓。

通過英特爾官方對睿頻加速技術的解釋。當壹個正在運行的程序啟動時,處理器會自動加速到合適的頻率,將原來的運行速度提高10%~20%,保證程序的流暢運行;在處理復雜應用時,處理器可以自動提高運行頻率以加快速度,輕松執行對性能要求更高的多任務處理;在切換任務時,如果只有內存和硬盤在做主要的工作,處理器會立刻進入省電狀態。這樣既保證了能量的有效利用,又大大提高了程序速度。通過智能加速處理器速度,可根據應用需求最大限度提升性能,對於高負載任務,運行頻率最高可提升20%,以獲得最佳性能,即能有效提升性能,滿足高工作負載的應用需求。通過為人工智能、物理模擬和渲染需求分配多線程,用戶可以擁有更流暢、更真實的遊戲體驗。同時,英特爾高級智能高速緩存提供了壹個性能更高、效率更高的高速緩存子系統,從而進壹步優化了多線程應用的性能。

隨著處理器的工藝和設計越來越先進,筆記本的性能也會越來越強。隨著處理器和顯卡的高度集成,筆記本的續航時間會大大延長,而筆記本可能會越來越薄,性能會越來越強大。

宏碁Iconia筆記本的發布,打破了我們對傳統筆記本的定義。傳統物理鍵盤的消失讓筆記本更貼近用戶體驗。我們不必擔心物理鍵盤的消失。虛擬鍵盤的加入,筆記本在文字輸入上不會有任何問題,但感覺不會像實體鍵盤,這也是筆記本改革的“痛”。

我們可以在上面的試用視頻中看到。雙屏觸控筆記本無論是瀏覽照片,觀看視頻,還是瀏覽網頁,都是如此簡單方便。這無疑將掀起壹場傳統鍵盤的筆記本革新風暴。這種用戶體驗的創新,就如同Iphone對於手機行業的創新壹樣。明年各大廠商應該都會發布自己的雙屏筆記本。

電影《《阿凡達》》於2010上映,讓很多人體驗到了3D技術的震撼。筆記本配備3D顯示屏後,筆記本的用戶體驗會更高。比如壹些第壹人稱射擊遊戲,在3D技術的支持下,讓用戶的臨場感更好。市面上傳統的3D技術都是通過佩戴3D眼睛來實現的。但大部分用戶在長時間觀看3D電影、玩3D遊戲時,會出現頭暈、視力下降的情況。

任天堂即將發布裸眼3D遊戲機3DS,將裸眼3D技術推向3D技術時代的浪潮。讓大多數人逐漸關註裸眼3D技術。對於裸眼3D技術,大多數人還是陌生的。今天的裸眼3D技術可以分為兩個流派。壹種是光學屏障3D技術,也稱為視差屏障或視差屏障技術。其原理類似於偏振3D技術,由夏普歐洲實驗室的工程師歷時十余年研究成功。Light barrier 3D產品與現有的LCD技術兼容。這種技術的優點是成本低,但可視角度差,顯示亮度較暗。

光幕障礙的裸眼3D技術

現在的柱面透鏡裸眼3D正好可以解決裸眼3D的缺陷,就是屏幕障礙。它最大的優點就是亮度不會受到影響。柱面透鏡3D技術的原理是在液晶屏前面加壹層柱面透鏡,使液晶屏的像平面位於透鏡的焦平面上,使每個柱面透鏡下圖像的像素被分成若幹子像素,使透鏡可以向不同方向投射每個子像素。所以當妳從不同的角度看顯示屏時,妳會看到不同的子像素。但是像素之間的差距也會被放大,所以子像素不能簡單疊加。

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1頁:2011處理器/主板重大事件評論

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2011年快年底了。很多新技術新產品在這壹年給我們留下了深刻的印象,明年還會有更多值得期待的技術。今天,我們將做壹個總結。今年的變化不小,比如集成顯卡性能相當不錯的Sandy Bridge處理器,新概念APU,最高端的Sandy Bridge-E架構Core i7,AMD正在進行的裁員和戰略調整等等。,這些都給我們帶來了很大的影響。

對於廠商來說,今年可謂是百感交集。壹方面,DIY產品的價格越來越便宜,單價利潤並沒有增加。另壹方面,DIY消費者總數仍在快速增長。當然,今年我們也遇到了泰國洪災導致硬盤暴漲帶來的銷售沖擊,但總體來說,今年的業績還是不錯的。那麽明年會怎麽樣呢?目前真的不好說。希望明年行業發展更好。對於消費者來說,便宜的價格自然可以少花錢玩新奇的產品。當然,便宜的東西不壹定好,用戶還是需要理性選擇合適的產品。事不宜遲,我們來回顧壹下今年以來發生的新產品、新技術、新事物。我會用時間倒敘的方式給妳看。

我不得不提到的AMD“Project WIN”。

對於AMD來說,2011並不是高速增長的壹年。雖然今年APU和推土機產品相繼出現,但仍然無法彌補與競爭對手的差距。無奈之下,他們只能進行近12%的大裁員,其中市場部被裁掉了60%左右。營銷副總裁Patrick“Pat”Moorhead、品牌副總裁JohnVolkmann、公關總監Dave Kroll等。所有人都悲傷地離開了,技術人員也未能幸免。比如很多關鍵的融合工程師丟了工作,很可能是因為APU的表現還是沒能讓AMD滿意,甚至整個產品評估支持團隊都不存在了。但與此同時,AMD已經在準備“Project WIN”來調整公司未來的重點業務和發展方向。

無論最終的戰略是什麽,都不是羅瑞·裏德壹個人的想法,而是整個董事會的決定。主要目標是提高效率、降低成本、增加收入以及加快產品開發和上市時間。業界普遍認為,羅瑞·裏德將把AMD更多地帶入消費產品市場,低功耗的“山貓”架構將發揮重要作用。AMD可能會在近期宣布加入ARM陣營,獲得ARM的授權。

無論如何,AMD需要進壹步明確自己的發展方向,找到壹個真正能給自己帶來高速增長的機會。或許未來的雲計算、低功耗、快速發展的中國市場才是AMD需要重點關註的戰場。\微軟明年將推出支持ARM架構處理器的Windows 8,ARM最近也在PC和服務器領域加緊步伐。10年末,ARM官方宣布其首款64位指令集的處理器架構“ARMv8”正式發布。在這個64位處理器橫行的時代,ARM處理器終於跟上時代了。

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