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ARM架構
ARM架構,過去稱作進階精簡指令集機器(Advanced RISC Machine,更早稱作:Acorn RISC Machine),是一個32位元精簡指令集(RISC)處理器架構,其廣泛地使用在許多嵌入式系統設計。但在其他領域上也有很多作為,由於節能的特點,ARM處理器非常適用於行動通訊領域,符合其主要設計目標為低成本、高效能、低耗電的特性。另一方面,超级计算机消耗大量电能,ARM同样被视作更高效的选择。 至2009年為止,ARM架構處理器佔市面上所有32位元嵌入式RISC處理器90%的比例,使它成為占全世界最多數的32位元架構之一。ARM處理器可以在很多消費性電子產品上看到,從可攜式裝置(PDA、行動電話、多媒體播放器、掌上型電玩和計算機)到電腦週邊設備(硬碟、桌上型路由器),甚至在导弹的弹载计算机等军用设施中都有他的存在。在此还有一些基于ARM设计的衍伸产品,重要產品還包括Marvell的XScale架構和德州儀器的OMAP系列。 2011年,ARM的客户报告79亿ARM处理器出货量,占有95%的智能手机、90%的硬盘驱动器、40%的数字电视和机上盒、15%的微控制器、和20%的移动电脑。在2012年,微软与ARM科技生产新的Surface平板电脑,AMD宣布它将于2014年开始生产基于ARM核心的64位元服务器芯片,2016年,日本富士通公司宣布下一代“京”超级计算机将采用ARM架构。 2016年7月18日,日本软银集团斥资3.3万亿日元(约合311亿美元)将设计ARM的公司ARM Holdings收购。。.
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同步 (计算机科学)
计算机科学中, 同步(synchronization)是指两个不同但有联系的概念:进程同步与数据同步。进程同步指多个进程在特定点会合(join up)或者握手使得达成协议或者使得操作序列有序。数据同步指一个数据集的多份拷贝一致以维护完整性。常用进程同步原语实现数据同步。.
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事务内存
事务内存(Transactional memory)是一种并行程序设计的方式,其来自于数据库管理系统(DBMS)中的事务(Transaction)概念。事务内存目前有两种实现方式,基于软件的软件事务内存(STM)和基于硬件的HTM(Hardware Transactional Memory)。.
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勞倫斯利佛摩國家實驗室
勞倫斯利佛摩國家實驗室(Lawrence Livermore National Laboratory,缩写作 LLNL)為美國能源部所屬的國家研究機構,與洛斯阿拉莫斯國家實驗室是美國的兩個為了核武設計而建立的部門,位于加利福尼亚州利佛摩。至2007年9月30日為止,管理者為加州大學。從2007年10月1日起,此研究機構將會改由加州大學、Bechtel National、BWX Technologies、Washington Group International共同組成的保全機構來管理。.
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DEC Alpha
DEC Alpha,也称为Alpha AXP,是由迪吉多公司開發的64位RISC指令集架構微处理器。最初由DEC公司制造,并被用于DEC自己的工作站和服务器中。作为VAX的后续被开发,支援VMS操作系统,如Digital UNIX。不久之后开放源代码的操作系统也可以在其上运行,如Linux和BSD。Microsoft Windows支持这款处理器,直到Windows NT 4.0 SP6,但是从Windows 2000 beta3开始放弃了对Alpha的支援。 1998年,随着DEC被一起卖给康柏。2001年,被康柏卖给Intel。同年,惠普收购康柏,继续开发基于Alpha处理器的产品到2004年。 2011年,部署在中国超级计算济南中心的神威蓝光超级计算机曝光,其采用了据称是自主知识产权的神威蓝光SW-1600处理器。根据网络资料,神威蓝光处理器基于专利已经过期的DEC ALPHA 21164A EV-56架构,单CPU中集成了16个核心,主频975MHz到1.2GHz,浮点数计算峰值性能140.8GFlops@1.1GHz,集成了DDR3内存控制器,并支持16GB内存。.
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MIPS架構
MIPS架構(MIPS architecture,為Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages的縮寫,亦為Millions of Instructions Per Second的頭字語),是一種採取精簡指令集(RISC)的處理器架構,1981年出現,由MIPS科技公司開發並授權,廣泛被使用在許多電子產品、網路設備、個人娛樂裝置與商業裝置上。最早的MIPS架構是32位元,最新的版本已經變成64位元。.
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PowerPC
PowerPC(,有時簡稱PPC)是一種精簡指令集(RISC)架構的中央處理器(CPU),其基本的設計源自IBM的POWER(Performance Optimized With Enhanced RISC;《IBM Connect電子報》2007年8月號譯為「增強RISC性能優化」)架構。POWER是1991年,Apple、IBM、Motorola組成的AIM联盟所發展出的微處理器架構。PowerPC是整个AIM联盟平台的一部分,并且是到目前为止唯一的一部分。但蘋果電腦自2005年起,將旗下電腦產品轉用Intel CPU。 PowerPC的历史可以追溯到早在1990年随RISC System/6000一起被介绍的IBM POWER架構。该设计是从早期的RISC架构(比如IBM 801)与MIPS架构的处理器得到灵感的。 1990年代,IBM、Apple和Motorola开发PowerPC晶片成功,并制造出基于PowerPC的多处理器计算机。PowerPC架构的特点是可伸缩性好、方便灵活。第一代PowerPC采用0.6微米製程,電晶體达到单芯片300万个。 1998年,铜芯片问世,开创了一个新的历史纪元。 2000年,IBM开始大批推出采用铜芯片的产品,如RS/6000的X80系列产品。铜製程取代了已经沿用了30年的铝製程,使矽芯片多CPU的生产工艺达到了0.2微米的水平,单芯片整合了2亿个電晶体,大大提高了运算性能;而1.8V的低电压操作(原为2.5V)大大降低了芯片的耗能,容易散热,从而大大提高了系统的稳定性。 2005年10月,IBM发布System p5产品线,采用基于POWER5处理器的增强版——POWER5+处理器,提供一系列更优化功能。产品一经推出,就打破15项计算领域的世界纪录。新的POWER5+处理器被称为“片上服务器”(server on a chip),它包括2个处理器,一个高带宽系统交换器,一个更大高速缓存和I/O界面。最新的POWER5+有1.5和1.9GHz两个主频选择,最大72MB板上高速缓存,支持逻辑分区技术,可使System p5为用户提供更强大性能,而占用面积更小。.
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Read-modify-write
读-修改-写(read-modify-write)是计算机科学中的一个原子操作(atomic operation,类似的还有test-and-set, fetch-and-add, compare-and-swap等),操作过程是读一个内存位置(或IO端口),修改其值,再写回原位置。 必须要先读操作的一个原因是,系统架构往往只允许字(word)级的读写,必须先读出那些不做修改的比特,保持不变再写回。写成C语言语句类似于: Read-modify-write指令用于IO端口时,可能会产生出乎意料的结果,如无法给一个比特置位。这往往是因为写操作并不影响到读操作的源寄存器。 RAID也使用这一术语描述原子操作的read-modify-write序列。 Such RAID levels include RAID 4, RAID 5 and RAID 6.
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RISC-V
RISC-V(发音为“risk-five”)是基于已建立的精简指令集(RISC)原则的一个开源指令集架構(ISA)。 与大多数指令集相比,RISC-V指令集可以自由地用于任何目的,允许任何人设计、制造和销售RISC-V芯片和软件。虽然这不是第一个开源指令集,但它具有重要意义,因为其设计使其适用于现代计算设备(如仓库规模云计算机、高端移动电话和微小嵌入式系统)。设计者考虑到了这些用途中的性能与功率效率。该指令集还具有众多支持的软件,这解决了新指令集通常的弱点。 该项目2010年始于加州大學柏克萊分校,但许多贡献者是该大学以外的志愿者和行业工作者。 RISC-V指令集的设计考虑了小型、快速、低功耗的现实世界实现,但没有对特定微架構风格的过度架构。 截至2017年5月,用户空间的指令集版本2.2已固定,特权指令集已处在草案版本1.10。.
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另见
并发控制
- ACID
- Fetch-and-add
- Futex
- Load-link/store-conditional
- Read-modify-write
- Volatile变量
- 乐观并发控制
- 事件 (同步原语)
- 事务内存
- 互斥锁
- 优先级继承
- 优先转置
- 信号量
- 全局解释器锁
- 原子语义
- 双重检查锁定模式
- 同步屏障
- 多粒度鎖
- 并发控制
- 忙碌等待
- 惊群问题
- 排程
- 检查并设置
- 比较并交换
- 監視器 (程序同步化)
- 线性一致性
- 臨界區段
- 读写锁
- 软件事务内存
- 重叠I/O
- 锁 (计算机科学)