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CPU设计

指数 CPU设计

CPU 设计是指设计中央处理器(CPU)的工程学,是计算机硬件(设计)的一部分,它是计算机工程和电子工程中的一个分支。.

37 关系: ANSI C可程式邏輯裝置可重組計算复杂指令集中央处理器布局 (集成电路)布线 (集成电路)微处理器信号完整性嵌入式系统C++CADCMOS知识产权现场可编程逻辑门阵列硬件算術邏輯單元精简指令集系统单晶片缓存电子工程电路设计物理设计特殊應用積體電路静态时序分析高级综合设计规则检查阿姆达尔定律集成电路版图逻辑综合MIPS (计算机)SystemC控制单元指令集架構浮点数摩尔定律效能功耗比

ANSI C

ANSI C是美国国家标准协会(ANSI)对C语言发布的标准。使用C的软件开发者被鼓励遵循ANSI C文档的要求,因为它鼓励使用跨平台的代码。.

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可程式邏輯裝置

可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,縮寫為PLD)是一種電子零件、電子組件,簡而言之也是一種集成电路、芯片。PLD晶片屬於数字型態的電路晶片,而非模拟或混訊(同時具有數位電路與類比電路)晶片。 PLD與一般數位晶片不同的是:PLD內部的數位電路可以在出廠後才規劃決定,有些類型的PLD也允許在規劃決定後再次進行變更、改變,而一般數位晶片在出廠前就已經決定其內部電路,無法在出廠後再次改變,事實上与一般的類比晶片、混訊晶片一樣,在出廠後就無法再對其內部電路進行調修。.

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可重組計算

可重組計算(Reconfigurable computing) 是一種具有高度彈性的。和使用平常的微處理器主要不同的地方在於,可重組計算具有能力對和控制流程做實質上的改變。.

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复杂指令集

複雜指令集(英文:Complex Instruction Set Computing;縮寫:CISC)是一種微處理器指令集架構,每個指令可執行若干低階操作,諸如從記憶體讀取、儲存、和計算操作,全部集於單一指令之中。與之相對的是精簡指令集。 複雜指令集的特点是指令数目多而复杂,每条指令字长并不相等,電腦必須加以判讀,并为此付出了性能的代价。 在精簡指令集處理器發跡以前,許多電腦架構嘗試跨越「語義鴻溝」——設計出藉由提供「高階」指令支援高階程式語言的指令集,諸如程序調用和返回,迴圈指令諸如「若非零則減量和分支」和複雜尋址模式以允許資料結構和陣列存取以結合至單一指令。与复杂指令集相比,精简指令集实现更容易,指令并行执行程度更好,编译器的效率更高。 屬於複雜指令集的處理器有CDC 6600、System/360、VAX、PDP-11、Motorola 68000家族、x86等。.

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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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布局 (集成电路)

布局(placement)是电子设计自动化中的一个重要步骤,在這過程中會把電路元件安置在指定面積的晶片上進行物理设计的流程。如果电路的布局存在設計不良,那么集成电路芯片的性能将会受到影響甚至部份失靈或嚴重的產生故障,而且会因为納米級別的微電路連線設計得不到優化(对连线的配置称为布线),導致晶片的制造效率降低甚至增加了不良品的比率。因此,电路的布局人员必须考虑到对多个参数的优化,以使电路成品能够符合预定的性能要求。.

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布线 (集成电路)

在电子设计自动化中,布线(routing),是印刷电路板设计和集成电路设计中的一个步骤。在设计流程里,布线通常在布局完成之后进行,布局已经将各种电路组件安置在芯片上,布线则进行这些组件之间的互连线配置。布线的原则是保证不同组件之间的连接畅通,同时符合一定的设计规则检查。.

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微处理器

微处理器(Microprocessor,缩写:µP或uP)是可程式化特殊集成电路。一种处理器,其所有元件小型化至一块或数块集成电路内。一种集成电路,可在其一端或多端接受编码指令,执行此指令并输出描述其状态的信号。这些指令能在内部输入、集中或存放起来。又称半导体中央处理器(CPU),是微型计算机的一个主要部件。微处理器的元件常安装在一个单片上或在同一组件内,但有时分布在一些不同芯片上。在具有固定指令集的微型计算机中,微处理器由算术逻辑单元和控制逻辑单元组成。在具有微程序控制的指令集的微型计算机中,它包含另外的控制存储单元。用作处理通用资料时,叫作中央处理器。這也是最为人所知的应用(如:Intel Pentium CPU);专用于图像资料处理的,叫作Graphics Processing Unit图形处理器(如Nvidia GeForce 9X0 GPU);用于音讯资料处理的,叫作Audio Processing Unit音讯处理单元(如Creative emu10k1 APU)等等。从物理角度来说,它就是一块集成了数量庞大的微型晶体管与其他电子元件的半导体集成电路芯片。 之所以会被称为微處理器,並不只是因为它比迷你电脑所用的处理器还要小而已。最主要的区别別,还是因为当初各大晶片厂之制程,已经进入了1 微米的阶段,用1 微米的制造,所產製出來的处理器晶片,厂商就会在产品名称上用「微」字,强调他们很高科技。与现在的许多商业广告中,「纳米」字眼时常出现一样。 早在微处理器问世之前,電子計算機的中央处理单元就经历了从真空管到晶体管以及再后来的离散式TTL集成电路等几个重要阶段。甚至在電子計算機以前,还出现过以齿轮、轮轴和杠杆为基础的机械结构计算机。,但那个时代落后的制造技术根本没有能力将这个设计付诸实现。微處理器的發明使得複雜的電路群得以製成單一的電子元件。 从1970年代早期开始,微处理器性能的提升就基本上遵循着IT界著名的摩尔定律。这意味着在过去的30多年里每18个月,CPU的计算能力就会翻倍。大到巨型机,小到筆記型电脑,持续高速发展的微处理器取代了诸多其他计算形式而成为各个类别各个领域所有计算机系统的计算动力之源。.

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信号完整性

信号完整性(Signal integrity, SI)是对于电子信号质量的一系列度量标准。在数字电路中,一串二进制的信号流是通过电压(或电流)的波形来表示。然而,自然界的信号实际上都是模拟的,而非数字的,所有的信号都受噪音、扭曲和损失影响。在短距离、低比特率的情况里,一个简单的导体可以忠实地传输信号。而长距离、高比特率的信号如果通过集中不同的导体,多种效应可以降低信号的可信度,这样系统或设备不能正常工作。信号完整性工程是分析和缓解上述负面效应的一项任务,在所有水平的电子封装和组装,例如集成电路的内部连接、集成电路封装、印制电路板等工艺过程中,都是一项十分重要的活动。 信号完整性考虑的问题主要有振铃(ringing)、串扰(crosstalk)、接地反弹、扭曲(skew)、信号损失和电源供应中的噪音。.

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嵌入式系统

嵌入式系统(Embedded System),是一种嵌入机械或电气系统内部、具有专一功能和实时计算性能的计算机系统。嵌入式系统常被用于高效控制许多常见设备,被嵌入的系统通常是包含數位硬件和机械部件的完整设备,例如汽車的防鎖死煞車系統。相反,通用计算机如个人电脑则设计灵活,可以智能處理各式各樣的運算情況,以满足广大终端用户不同的需要。 现代嵌入式系统通常是基于微控制器(如含集成内存和/或外设接口的中央处理单元)的,但在较复杂的系统中普通微处理器(使用外部存储芯片和外设接口电路)也很常见。通用型处理器、专门进行某类计算的处理器、为手持应用订制设计的处理器等,都可能应用到嵌入式系统。常见的专用处理器有数字信号处理器。 嵌入式系统的关键特性是处理特定的任务,因此工程师能对其进行优化,以降低产品的体积和成本,提升可靠性和性能。 嵌入式系统的物理形态包括便携设备如計步器、电子手表和MP3播放器,大型固定装置如交通灯、工厂控制器,大型复杂系统如混合动力汽车、磁共振成像设备、航空电子设备等。它们的复杂度低至单片机,高至大型底盘或外壳内安装有多个部件、外设和网络。.

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C++

C++是一種使用廣泛的计算机程序設計語言。它是一種通用程序設計語言,支援多重编程模式,例如程序化程序設計、数据抽象、面向对象程序設計、泛型程序設計和设计模式等。 比雅尼·斯特勞斯特魯普博士在贝尔实验室工作期间在20世紀80年代發明並實現了C++。起初,這種語言被稱作“C with Classes”(“包含‘類’的C語言”),作為C語言的增強版出現。随后,C++不斷增加新特性。虚函数(virtual function)、运算符重载(operator overloading)、多繼承(multiple inheritance)、标准模板库(standard template library, STL)、异常处理(exception)、运行时类型信息(Runtime type information)、命名空間(namespace)等概念逐漸納入標準。1998年,國際標準組織(ISO)頒布了C++程序設計語言的第一個國際標準ISO/IEC 14882:1998,目前最新标准为ISO/IEC 14882:2017。根據《C++編--程思想》(Thinking in C++)一書,C++與C的代码执行效率往往相差在±5%之間。 C++語言發展大概可以分為三個階段:第一階段從80年代到1995年。這一階段C++語言基本上是傳統類型上的面向对象語言,並且憑藉着接近C語言的效率,在工業界使用的開發語言中佔據了相當大份額;第二階段從1995年到2000年,這一階段由於標準模板庫(STL)和後來的Boost等程式庫的出現,泛型程序設計在C++中佔據了越來越多的比重。當然,同時由於Java、C#等語言的出現和硬體價格的大規模下降,C++受到了一定的衝擊;第三階段從2000年至今,由於以Loki、MPL(Boost)等程式庫為代表的產生式編程和模板元編程的出現,C++出現了發展歷史上又一個新的高峰,這些新技術的出現以及和原有技術的融合,使C++已經成為當今主流程序設計語言中最複雜的一員。.

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CAD

CAD可以指:.

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CMOS

#重定向 互補式金屬氧化物半導體.

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知识产权

#重定向 知识财产.

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现场可编程逻辑门阵列

場可编程逻辑閘阵列(Field Programmable Gate Array,縮寫為FPGA),它是在PAL、GAL、CPLD等可程式邏輯裝置的基础上进一步发展的产物。它是作为特殊應用積體電路领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了全定制电路的不足,又克服了原有可编程逻辑器件门电路数有限的缺点。.

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硬件

是裝置在機箱內以做出個人電腦。系統軟體是儲存在硬體內,而系統軟體內含有韌體,例如BIOS以及作業系統,這些軟體使應用軟體可以提供使用者所需的功能。作業系統通常藉由匯流排與裝置溝通,這需要軟體提供驅動程式。.

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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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精简指令集

精简指令集计算(reduced instruction set computing,缩写:RISC)或简译为精简指令集,是计算机中央處理器的一种设计模式。这种设计思路可以想像成是一家流水線工廠,对指令数目和寻址方式都做了精简,使其实现更容易,指令并行执行程度更好,编译器的效率更高。目前常見的精簡指令集微處理器包括DEC Alpha、ARC、ARM、AVR、MIPS、PA-RISC、Power Architecture(包括PowerPC、PowerXCell)和SPARC等。.

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系统单晶片

#重定向 系统芯片.

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缓存

速缓存(cache, )--原始意义是指存取速度比一般隨機存取記憶體(RAM)快的一种RAM,通常它不像系统主記憶體那样使用DRAM技术,而使用昂贵但較快速的SRAM技术。.

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电子工程

电子工程學(electronic engineering),是利用电子活动和效应的科学知识来设计、开发以及测试设备、系统或装备的一门工程学科。电子工程表示一个广泛的工程领域,覆盖了很多子领域,包括仪器工程、通信、半导体电路设计等等。 电子工程的应用形式涵盖了电动设备以及运用了控制技术、测量技术、调整技术、计算机技术,直至信息技术的各种电动开关。.

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电路设计

电路设计(circuit design),广义上是指对任何电路的设计(电子电路设计),而狭义上则主要指集成电路设计中寄存器传输级设计(即功能设计)和物理设计两大步骤之间,将逻辑综合产生的逻辑门级网表,转换到更低抽象级的晶体管级电路所经历的设计过程。为了表示这种情况与广义上电路设计的区别,工程师有时也将其称为晶体管级设计。.

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物理设计

在集成电路设计中,物理设计(physical design)是完成功能设计之后的一个流程。在这一步,经过布图规划、布局、布线等具体过程后,以硬件描述语言等抽象形式表达的电路网表会被转换成代表电路的几何图形,这个几何图形被称为集成电路版图。半导体工厂根据版图文件就可以制造出实际的硬件电路。除了前面提到的具体过程,物理设计还包括一系列对于版图的设计和验证。.

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特殊應用積體電路

特殊應用積體電路(Application-specific integrated circuit,縮寫:ASIC),是指依產品需求不同而客製化的特殊規格集成電路;相反地,非客製化的是應用特定標準產品(Application-specific standard product)集成電路。 特殊應用積體電路是由特定使用者要求和特定電子系統的需要而設計、製造。由于单个专用集成电路芯片的生产成本很高,如果出货量较小,则采用特殊應用積體電路在经济上不太实惠。这种情况可以使用可编程逻辑器件(如現場可程式邏輯門陣列)来作为目标硬件实现集成电路设计。此外,可编程逻辑器件具有用户可编程特性,因此适合于大规模芯片量产之前的原型机,来进行调试等工作。但是可编程逻辑器件在面积、速度方面的优化程度不如全定制的集成电路。 一般特殊應用積體電路的ROM和RAM都在出厂前经过掩膜(MASK),如常用的红外线遥控器发射芯片就是这种芯片。 特殊應用積體電路的特点是面向特定用户的需求,品种多、批量少,要求设计和生产周期短,它作为集成电路技术与特定用户的整机或系统技术紧密结合的产物,与通用集成电路相比具有体积更小、重量更轻、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增强、成本降低等优点。.

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静态时序分析

静态时序分析(Static Timing Analysis, STA),或称静态时序验证,是电子工程中,对数字电路的时序进行计算、预计的工作流程,该流程不需要通过输入激励的方式进行仿真。 传统上,人们常常将工作时钟频率作为高性能的集成电路的特性之一。为了测试电路在指定速率下运行的能力,人们需要在设计过程中测量电路在不同工作阶段的延迟。此外,在不同的设计阶段(例如逻辑综合、布局、布线以及一些后续阶段)需要对时间优化程序内部进行延迟计算(Delay calculation)。尽管可以通过严格的SPICE电路仿真来进行此类时间测量,但是这种方法在实用中耗费大量时间。静态时序分析在电路时序快速、准确的测量中扮演了重要角色。静态时序分析能够更快速地完成任务,是因为它使用了简化的模型,而且它有限地考虑了信号之间的逻辑互动。静态时序分析在最近几十年中,成为了相关设计领域中的主要技术方法。 静态时序分析的最早描述之一是基于1966年的計畫評核術。它的一些更现代的版本和算法则出现于1980年代前期。.

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高级综合

级综合(High-level Synthesis,縮寫 HLS),又譯高层次综合,另又稱C合成(C synthesis)、電子系統層次合成(Electronic System Level synthesis,縮寫 ESL synthesis),是将电路设计规范的算法级或行为级描述在一定的约束条件下转化为电路结构描述的方法和过程。高层次综合又称为行为级综合、算法级综合等。它使设计者能够在更高层次进行电子设计,更快速有效地在较高层次设计验证和仿真,而较低层次的工作由工具来自动完成,从而让数字电路系统设计工程师可以有更多的精力和更充分的条件去进行设计空间的搜索,寻求最佳的设计方案。 HLS 的过程通常基本包括预处理、编译、转换、调度、分配、控制器、综合、RTL 、生成、和反编译等几个部分。编译、转换部分决定了软件的兼容性和易用性,调度(schedule)和分配(binding)主要决定了产生的 RTL 的性能、资源大小等。.

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设计规则检查

设计规则检查(Design rule checking, DRC)是电子设计自动化的一个重要组成部分,它决定了指定集成电路芯片的物理版图是否满足推荐的参数要求,这个要求即设计规则。.

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阿姆达尔定律

阿姆達爾定律(Amdahl's law,Amdahl's argument),一個計算機科學界的經驗法則,因吉恩·阿姆達爾而得名。它代表了處理器并行運算之後效率提升的能力。.

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集成电路版图

集成电路版图(integrated circuit layout),是真实集成电路物理情况的平面几何形状描述。集成电路版图是集成电路设计中最底层步骤物理设计的成果,物理设计通过布局、布线技术将逻辑综合的成果——门级的网表转换成物理版图文件,这个文件包含了各个硬件单元在芯片上的形状、面积和位置信息。版图设计的结果必须遵守制造工艺、时序、面积、功耗等的约束。版图设计是借助电子设计自动化工具来完成的。集成电路版图完成后,整个集成电路设计流程基本结束。随后,半导体加工厂会接收版图文件,利用具体的半导体器件制造技术,来制造实际的硬件电路。 如果以标准的工业流程进行集成电路制造,即化学、热学以及一些与光刻有关的变量可以得到精确控制,那么最终制造出的集成电路的行为在很大程度上取决于不同“几何形状”之间的相互连接以及位置决定。集成电路布局工程师的工作是将组成集成电路芯片的所有组件安置和连接起来,并符合预先的技术要求。通常这些技术要求包括性能、尺寸和制造可行性。在版图图形中,不同颜色图形形状可以分别代表金属、二氧化硅或组成集成电路组件的其他半导体层。同时,版图可以提供导体、隔离层、接触、通孔、掺杂注入层等方面的信息。 生成的版图必须经过一系列被称为物理验证的检查流程。设计人员必须使版图满足制造工艺、设计流程和电路性能三方面带来的约束条件。其中,制造工艺往往要求电路符合最小线宽等工艺限制,而功率耗费、占用面积也是考虑的因素。验证流程中最常见的是分为:.

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逻辑综合

在集成电路设计中,邏輯合成(logic synthesis)是所设计数字电路的高抽象级描述,经过布尔函数化简、优化后,转换到的逻辑门级别的电路连线网表的过程。.

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MIPS (计算机)

#重定向 每秒指令.

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SystemC

SystemC是一种基于C++语言的用于系统设计的计算机语言,是用C++编写的一组库和宏。它是为了提高电子系统设计效率而逐渐发展起来的产物。IEEE于2005年12月批准了IEEE1666-2005标准。 通常,系统由软件部分和硬件部分组成,系统的一部分功能由软件实现,而另一部分功能则由硬件实现。早期的系统比较简单,系统工程师将准备设计的系统划分为软件部分和硬件部分,分别由软件工程师和硬件工程师进行设计、仿真、实现和改进,最后再将软件部分和硬件部分结合起来形成系统。软件工程师使用C和C++等程序设计语言,因为这些语言专长于描述串行执行的程序,用来仿真软件部分;而硬件工程师则使用VHDL和Verilog等硬件描述语言,因为这些语言专长于描述并行运行的硬件,用来仿真硬件部分。但是,随着电子系统的不断发展,系统结构越来越复杂,系统元件也越来越多,这就要求系统工程师在先期划分软件和硬件时,就对整个系统性能有很好的了解和掌握,以便更好地划分软件和硬件,减小设计中不必要的失误所带来的损失和风险。SystemC也就由此孕育而生,因为它能够满足对软件和硬件协同仿真的需求。 SystemC的名称来自“系统”一词的英语System和“C/C++语言”中的C,以表示它是一种基于C/C++语言的系统设计语言。 许多科学研究团队和计算机辅助设计软件公司一同为SystemC的发展做出了贡献,1999年成立了开源SystemC的开发团队“Open SystemC Initiative(OSCI)”。 2011年11月10,IEEE通过了新SystemC 2011标准:IEEE1666-2011。.

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控制单元

控制單元(Control Unit),一般指控制某一系統全部或一部的裝置。.

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指令集架構

指令集架構(Instruction Set Architecture,縮寫為ISA),又稱指令集或指令集体系,是计算机体系结构中與程序設計有關的部分,包含了基本数据类型,指令集,寄存器,寻址模式,存储体系,中斷,異常處理以及外部I/O。指令集架構包含一系列的opcode即操作码(機器語言),以及由特定處理器执行的基本命令。 指令集体系与微架构(一套用于执行指令集的微处理器设计方法)不同。使用不同微架構的電腦可以共享一种指令集。例如,Intel的Pentium和AMD的AMD Athlon,兩者几乎採用相同版本的x86指令集体系,但是兩者在内部设计上有本质的区别。 一些虛擬機器支持基于Smalltalk,Java虛擬機,微軟的公共語言运行时虛擬機所生成的字节码,他們的指令集体系將bytecode(字节码)从作为一般手段的代码路径翻譯成本地的機器語言,并通过解译执行并不常用的代码路径,全美達以相同的方式开发了基于x86指令体系的VLIW處理器。.

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浮点数

在計算機科學中,浮點(floating point,縮寫為FP)是一種對於實數的近似值數值表現法,由一个有效數字(即尾数)加上冪數來表示,通常是乘以某个基数的整数次指數得到。以這種表示法表示的數值,稱為浮点數(floating-point number)。利用浮點進行運算,稱為浮点计算,這種运算通常伴随着因为无法精确表示而进行的近似或舍入。 計算機使用浮點數運算的主因,在於電腦使用二進位制的運算。例如:4÷2.

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摩尔定律

摩尔定律(Moore's law)是由英特尔(Intel)创始人之一戈登·摩尔提出来的。其内容为:積體电路上可容纳的電晶体(--)数目,约每隔兩年便会增加一倍;经常被引用的“18个月”,是由英特尔首席执行官大衛·豪斯(David House)所说:预计18个月会将芯片的性能提高一倍(即更多的晶体管使其更快)。 半导体行业大致按照摩尔定律发展了半个多世纪,对二十世纪后半叶的世界经济增长做出了贡献,并驱动了一系列科技创新、社会改革、生产效率的提高和经济增长。个人电脑、因特网、智能手机等技术改善和创新都离不开摩尔定律的延续。 盡管摩爾定律的現象已經被觀察到了數十年,摩尔定律仍应该被視為是對現象的观测或對未來的推测,而不是一个物理定律或自然界的規律,從另一角度看,未來的增長率在邏輯上無法保證會跟過去的--一樣,也就是邏輯上無法保證摩爾定律會持續下去。雖然预计摩尔定律将持续到至少2020年。然而,2010年国际半导体技术发展路线图的更新增长已经在2013年年底放缓;又比如說英特爾在22奈米跟14奈米的CPU製程上已經放慢了技術更新的腳步,.

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效能功耗比

效能功耗比(Performance per watt)是一種測量计算机系统结构或电脑硬件能量轉換效率的方法。效能功耗比有非常多種算法,不過大多使用熱能來計算。 所使用的性能和功耗指標取決於定義; 合理的性能衡量標準是FLOPS,MIPS或任何性能基準的得分。取決於度量的目的,可以採用幾種用電量度量; 例如,度量標準可能只考慮直接傳遞給機器的電力,而另一個可能包括運行計算機所需的全部電力,例如冷卻和監控系統。功率測量通常是運行基準時使用的平均功率,但也可以採用其他功率使用度量(例如峰值功率,空閒功率)。 例如,早期的UNIVAC I計算機每瓦特秒執行約0.015次操作(執行每秒1,905次操作(OPS),同時消耗125千瓦)。2005年發布的4 FR550核心版本的芯片上的富士通 FR-V VLIW / 并行向量處理器 系統執行51 Giga-OPS功耗為3瓦,每瓦功率為170億次。這是54年來超過一萬億次的改善。 計算機使用的大部分功率都轉換為熱量,因此需要較少瓦特來完成工作的系統將需要較少的冷卻來維持給定的工作溫度。降低冷卻需求可以使計算機更安靜。降低能耗還可以降低運行成本,並減少為計算機供電帶來的環境影響(請參閱綠色計算)。如果安裝在氣候控制有限的地方,較低功率的計算機將在較低的溫度下運行,這可能使其更加可靠。在氣候控制的環境中,減少直接用電也可能節省氣候控制能源。 計算能耗有時也通過報告運行特定基準所需的能量來衡量,例如EEMBC(嵌入式微處理器基準聯盟) 能量基準。標準工作負荷的能耗數據可能會更容易判斷電效率。 由於1.

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