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浮点运算器

指数 浮点运算器

浮点运算器(floating point unit,縮寫FPU)是執行浮点运算的结构。一般是用电路来实现,应用在计算机芯片中。是整数运算器之后的一大发展,因为在浮点运算器发明之前,计算机中的浮点运算是都是用整数运算来模拟的,效率十分不良。浮點運算器一定會有誤差,但科學及工程計算仍大量的依靠浮點運算器——只是在程式設計時就必需考慮精確度問題。.

13 关系: 单指令流多数据流中央处理器科学记数法算術邏輯單元超威半导体英特尔電子計算機Intel 8087SSEX86X86-64摩托罗拉整数

单指令流多数据流

单指令流多数据流(Single Instruction Multiple Data,縮寫:SIMD)是一种采用一个控制器来控制多个处理器,同时对一组数据(又称“数据向量”)中的每一个分别执行相同的操作从而实现空间上的并行性的技术。 在微处理器中,单指令流多数据流技术则是一个控制器控制多个平行的处理微元,例如Intel的MMX或SSE,以及AMD的3D Now!指令集。 圖形處理器(GPU)擁有強大的並行處理能力和可程式流水線,面對单指令流多数据流時,運算能力遠超傳統CPU。OpenCL和CUDA分別是目前最廣泛使用的開源和專利通用圖形處理器(GPGPU)運算語言。.

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中央处理器

中央处理器 (Central Processing Unit,缩写:CPU),是计算机的主要设备之一,功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。计算机的可编程性主要是指对中央处理器的编程。中央处理器、内部存储器和输入/输出设备是现代电脑的三大核心部件。1970年代以前,中央处理器由多个独立单元构成,后来发展出由集成电路制造的中央处理器,這些高度收縮的元件就是所謂的微处理器,其中分出的中央处理器最為复杂的电路可以做成单一微小功能强大的单元。 中央处理器廣義上指一系列可以执行复杂的计算机程序的逻辑机器。这个空泛的定义很容易地将在“CPU”这个名称被普遍使用之前的早期计算机也包括在内。无论如何,至少从1960年代早期开始,这个名称及其缩写已开始在电子计算机产业中得到广泛应用。尽管与早期相比,“中央处理器”在物理形态、设计制造和具体任务的执行上有了极大的发展,但是其基本的操作原理一直没有改变。 早期的中央处理器通常是为大型及特定应用的计算机而定制。但是,这种昂贵的为特定应用定制CPU的方法很大程度上已经让位于开发便宜、标准化、适用于一个或多个目的的处理器类。这个标准化趋势始于由单个晶体管组成的大型机和微机年代,随着集成电路的出现而加速。IC使得更为复杂的中央处理器可以在很小的空间中设计和制造(在微米的數量级)。中央处理器的标准化和小型化都使得这一类数字设备和電子零件在现代生活中的出现频率远远超过有限应用专用的计算机。现代微处理器出现在包括从汽车到手机到儿童玩具在内的各种物品中。.

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科学记数法

科学记数法,又稱為科學記數法或科學記法,是一種數字的表示法。科学记数法最早由阿基米德提出。 在科学记数法中,一個數被寫成一個1與10之間的實數a\,與一個10的n\,次幂的積: 其中 :.

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算術邏輯單元

算术逻辑单元(Arithmetic Logic Unit, ALU)是中央处理器的执行单元,是所有中央处理器的核心组成部分,由与门和或门构成的算数逻辑单元,主要功能是进行二进制的算術運算,如加減乘(不包括整數除法)。基本上,在所有现代CPU体系结构中,二进制都以二補數的形式来表示。.

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超威半导体

超微半导体公司(Advanced Micro Devices, Inc.;縮寫:AMD、超微,或譯「超威」),創立於1969年,是一家專注於微处理器及相關技術設計的跨国公司,总部位于美國加州舊金山灣區矽谷內的森尼韦尔市。最初,超微擁有晶圓廠來製造其設計的晶片,自2009年超微將自家晶圓廠拆分為現今的GlobalFoundries(格羅方德)以後,成為無廠半導體公司,僅負責硬體積體電路設計及產品銷售業務。現時,超微的主要產品是中央處理器(包括嵌入式平台)、圖形處理器、主機板晶片組以及電腦記憶體, 超微半導體是目前除了英特爾以外,最大的x86架構微處理器供應商,自收購冶天科技以後,則成為除了輝達以外僅有的獨立圖形處理器供應商,自此成为一家同時擁有中央處理器和圖形處理器技術的半導體公司,也是唯一可与英特爾和輝達匹敵的廠商。在2017年第一季全球個人電腦中央處理器的市場佔有率中,英特爾以79.8%排名第一、AMD以20.2%位居第二。於2017年8月,AMD CPU在德國電商Mindfactory的銷售量首次以54.0%超越intel,並於9月增長至55.0%,於10月(同時也是Coffee Lake推出之月份),銷售份額仍繼續成長至57.7%,於11月,由於增加部分未計算型號,份額下降至57.4%.

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英特尔

英特爾公司(Intel Corporation,、)是世界上最大的半導體公司,也是第一家推出x86架構處理器的公司,總部位於美國加利福尼亞州聖克拉拉。由羅伯特·諾伊斯、高登·摩爾、安迪·葛洛夫,以“集成電子”(Integrated Electronics)之名在1968年7月18日共同創辦公司,將高階晶片設計能力與領導業界的製造能力結合在一起。英特爾也有開發主機板晶片組、網路卡、快閃記憶體、繪圖晶片、嵌入式處理器,與對通訊與運算相關的產品等。“Intel Inside”的廣告標語與Pentium系列處理器在1990年代間非常成功的打響英特爾的品牌名號。 英特爾早期在開發SRAM與DRAM的記憶體晶片,在1990年代之前這些記憶體晶片是英特爾的主要業務。在1990年代時,英特爾做了相當大的投資在新的微處理器設計上與培養快速崛起的PC工業。在這段期間英特爾成為PC微處理器的供應領導者,而且市場定位具有相當大的攻勢與有時令人爭議的行銷策略,就像是微軟公司一樣支配著PC工業的發展方向。而Millward Brown Optimor發表的2007年在世界上最強大的品牌排名顯示出英特爾的品牌價值由第15名掉落了10個名次到第25名。 而主要競爭對手有AMD、NVIDIA及Samsung。.

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電子計算機

--,亦稱--,计算机是一种利用数字电子技术,根据一系列指令指示其自动执行任意算术或逻辑操作序列的设备。计算机遵循被称为“程序”的一般操作集的能力使他们能够执行极其广泛的任务。 计算机被用作各种工业和消费设备的控制系统。这包括简单的特定用途设备(如微波炉和遥控器)、工业设备(如工业机器人和计算机辅助设计),以及通用设备(如个人电脑和智能手机之类的移动设备)等。尽管计算机种类繁多,但根据图灵机理论,一部具有最基本功能的计算机,应当能够完成任何其它计算机能做的事情。因此,理论上从智能手机到超级计算机都应该可以完成同样的作业(不考虑时间和存储因素)。由于科技的飞速进步,下一代计算机总是在性能上能够显著地超过其前一代,这一现象有时被称作“摩尔定律”。通过互联网,计算机互相连接,极大地提高了信息交换速度,反过来推动了科技的发展。在21世纪的现在,计算机的应用已经涉及到方方面面,各行各业了。 自古以来,简单的手动设备——就像算盘——帮助人们进行计算。在工业革命初期,各式各样的机械的出现,其初衷都是为了自动完成冗长而乏味的任务,例如织机的编织图案。更复杂的机器在20世纪初出现,通过模拟电路进行复杂特定的计算。第一台数字电子计算机出现于二战期间。自那时以来,电脑的速度,功耗和多功能性不断增加。在现代,机械计算--机的应用已经完全被电子计算机所取代。 计算机在组成上形式不一,早期计算机的体积足有一间房屋的大小,而今天某些嵌入式计算机可能比一副扑克牌还小。当然,即使在今天依然有大量体积庞大的巨型计算机为特别的科学计算或面向大型组织的事务处理需求服务。比较小的,为个人应用而设计的称为微型计算机(Personal Computer,PC),在中國地區简称為「微机」。我們今天在日常使用“计算机”一词时通常也是指此,不过现在计算机最为普遍的应用形式却是嵌入式,嵌入式计算机通常相对简单、体积小,并被用来控制其它设备——无论是飞机、工业机器人还是数码相机。 同计算机相关的技术研究叫计算--机科学,而「计算机技术」指的是将计算--机科学的成果应用于工程实践所派生的诸多技术性和经验性成果的总合。「计算机技术」与「计算机科学」是两个相关而又不同的概念,它们的不同在于前者偏重于实践而后者偏重于理论。至於由数据为核心的研究則称為信息技术。 传统上,现代计算机包括至少一个处理单元(通常是中央处理器(CPU))和某种形式的存储器。处理元件执行算术和逻辑运算,并且排序和控制单元可以响应于存储的信息改变操作的顺序。外围设备包括输入设备(键盘,鼠标,操纵杆等)、输出设备(显示器屏幕,打印机等)以及执行两种功能(例如触摸屏)的输入/输出设备。外围设备允许从外部来源检索信息,并使操作结果得以保存和检索。.

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Intel 8087

8087 是由 Intel 所設計的第一個數學 輔助處理器,並且它是建造來與 Intel 8088 和 8086 微處理器成對工作。它是 x87 家族中的第一個,8087 的目的是用來加速應用程式有關 浮點 運算的運算需求。效能的加強依照特定的應用,從 20% 到 500% 不等。 輔助處理器推出約 60 個新的可利用指令給程式設計師,所有的指令都是以 "F" 開頭跟其他的標準 8086/8088 整數運算指令有所區別,舉例來說,相對於 ADD/MUL,8087 提供 FADD/FMUL。 8087(以及事實上整個 x87 家族)並不提供自由和線性的暫存器集合(像是 8086/88 和 80286 處理器中的 AX/BX/CX/DX 暫存器)-- x87 暫存器的結構是某些 堆疊 的形式(儘管它並不十分像傳統的堆疊資料結構),範圍從 ST0 到 ST7。80x87 輔助處理器的浮點指令藉由推出和推入數值到堆疊上來運算。 當 Intel 設計 8087 時,他的目標是建立一個標準的浮點格式給未來的設計。事實上,從這個輔助處理器的歷史觀點來看,一件最成功的事情是為 x86 PC 推出了第一個浮點格式:IEEE 754。8087 提供兩個基本的 32/64 位元浮點資料形態和額外的擴展 80 位元之內部支援來改進較大和複雜的運算之精準度。除此之外,8087 提供一個 80 位元/17 位數封裝 BCD (二進位編碼之十進位 格式以及 16, 32 和 64 位元整數資料形態。 8087 是於 1980年 公開,然後由 80287、80387DX/SX 和 487SX 所替代。Intel 80486DX,Pentium 和之後的處理器都在CPU核心含有內建的輔助處理器。.

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SSE

SSE(Streaming SIMD Extensions)是英特尔在AMD的3D Now!发布一年之后,在其计算机芯片Pentium III中引入的指令集,是繼MMX的擴充指令集。SSE指令集提供了70條新指令。AMD后来在Athlon XP中加入了对这个新指令集的支持。.

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X86

x86泛指一系列由英特爾公司開發處理器的架構,這類處理器最早為1978年面市的「Intel 8086」CPU。 該系列較早期的處理器名稱是以數字來表示80x86。由於以“86”作為結尾,包括Intel 8086、80186、80286、80386以及80486,因此其架構被稱為“x86”。由於數字並不能作為註冊商標,因此Intel及其競爭者均在新一代處理器使用可註冊的名稱,如Pentium。現時英特爾將其稱為IA-32,全名為“Intel Architecture, 32-bit”,一般情形下指代32位元的架構。.

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X86-64

x86-64( 又稱x64,即英文詞64-bit extended,64位元拓展 的簡寫)是x86架構的64位拓展,向后相容於16位及32位的x86架構。x64於1999年由AMD設計,AMD首次公開64位元集以擴充給x86,稱為「AMD64」。其後也為英特爾所採用,現時英特爾稱之為「Intel 64」,在之前曾使用過「Clackamas Technology」 (CT)、「IA-32e」及「EM64T」。 蘋果公司和RPM套件管理員以「x86-64」或「x86_64」稱呼此64位架構。甲骨文公司及Microsoft稱之為「x64」。BSD家族及其他Linux發行版則使用「x64-64」,32位元版本則稱為「i386」(或 i486/586/686),Arch Linux用x86_64稱呼此64位元架構。.

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摩托罗拉

摩托羅拉(Motorola, Inc.;全稱:摩托羅拉公司)是一間總部位於美國紹姆堡的電信設備製造商。2011年,摩托羅拉拆分成兩家獨立的公司——摩托羅拉移動及摩托羅拉解決方案。 摩托羅拉的業務包括設計和銷售無線網絡設備,如蜂窩傳輸基站和信號放大器。摩托羅拉的家庭和廣播網絡產品包括機頂盒,數位影像錄像機,以及網絡設備,其用途在於影像廣播、電腦、電話和高畫質電視。它的企業和政府客戶主要包括無線語音和寬帶系統,用於構建專用網絡,以及公共安全通信系統,如Astro和Dimetra。 此外,摩托羅拉個人通訊部門推出首部手機(DynaTAC、MicroTAC和StarTAC)。進入智慧型手機的世代後市佔率遲遲無法提升,目前已出售相關業務。.

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整数

整数,是序列中所有的数的统称,包括负整数、零(0)与正整数。和自然數一樣,整數也是一個可數的無限集合。這個集合在数学上通常表示粗體Z或\mathbb,源于德语单词Zahlen(意为“数”)的首字母。 在代數數論中,這些屬於有理數的一般整數會被稱為有理整數,用以和高斯整數等的概念加以區分。.

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FPU浮點計算器浮點運算單元

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