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中央处理器和超级计算机

快捷方式: 差异相似杰卡德相似系数参考

中央处理器和超级计算机之间的区别

中央处理器 vs. 超级计算机

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。. 超级计算机(Supercomputer),指能够执行一般个人电脑无法处理的大资料量与高速运算的计算机,规格与性能比个人计算机强大许多。现有的超级计算机运算速度大都可以达到每秒一兆(万亿,非百万)次以上。「超级计算」(supercomputing)這名詞第一次出現,是在1929年《纽约世界报》关于IBM为哥伦比亚大学建造大型報表机(tabulator)的报导。 1960年代,超级计算机由麥可·徐(Michael Tsui)在Control Data Corporation裡设计出来并领先市场直到1970年代克雷创立自己的公司──克雷研究。凭着他的新设计,他控制了整个超级计算机市场,并占据颠峰位置长达五年(1985年-1990年)。到了1980年代,正值小型计算机市场萌芽阶段,大量小型对手加入竞争。在1990年代中期,很多对手受不了市场的冲击而消声匿迹。今天,超级计算机成了一种由像IBM及惠普等大型计算机公司所特意设计的计算机。虽然这些公司通过不断并购其他公司而增强了自己的经验,克雷研究依然是超级计算机领域的巨头之一。.

之间中央处理器和超级计算机相似

中央处理器和超级计算机有(在联盟百科)15共同点: 单指令流多数据流大型计算机富士通个人电脑精简指令集ENIAC非均匀访存模型英特尔電子計算機IBMNECOpteronPowerPC指令惠普

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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大型计算机

大型计算机(mainframe),又称大型机、大型主机、主机等,是從IBM System/360开始的一系列计算机及與其兼容或同等級的计算机,主要用于大量數據和关键项目的计算,例如银行金融交易及数据处理、人口普查、企业资源规划等。.

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富士通

富士通公司(日語:富士通株式会社,英語:Fujitsu Limited)是一家源自於日本的綜合跨國電子製造公司與資訊科技(ICT)服務公司。總部位於東京,擁有100個以上的海外據點與16萬名以上的優秀員工,提供世界各地的客戶最佳的專業ICT服務。致力於研發、製造與銷售各類通訊系統、資訊處理系統與電子產品(半導體、超級電腦、個人電腦、伺服器)及相關服務,為日本第一大、世界領先的資訊科技公司。.

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个人电脑

個人電腦(Personal Computer,簡稱:PC),普遍稱為電腦,中国又稱為个人計--機,是在大小、性能以及價位等多個方面適合于個人使用,并由最终用户直接操控的計算機的統稱。它与批处理计算机或分时系统等一般同时由多人操控的大型计算机相对。从桌上型電腦(或稱台式電腦、桌面电脑)、笔记本电脑到小型筆記型電腦和平板電腦以及-zh-hans:超级本;zh-tw:超極致筆記型電腦-等都属于个人電腦的范畴。.

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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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ENIAC

#重定向 電子數值積分計算機.

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非均匀访存模型

非统一内存访问架构(Non-uniform memory access,简称NUMA)是一种为多处理器的电脑设计的内存,内存访问时间取决于内存相对于处理器的位置。在NUMA下,处理器访问它自己的本地内存的速度比非本地内存(内存位于另一个处理器,或者是处理器之间共享的内存)快一些。 非统一内存访问架构的特点是:被共享的内存物理上是分布式的,所有这些内存的集合就是全局地址空间。所以处理器访问这些内存的时间是不一样的,显然访问本地内存的速度要比访问全局共享内存或远程访问外地内存要快些。另外,NUMA中内存可能是分层的:本地内存,群内共享内存,全局共享内存。 NUMA架构在逻辑上遵循对称多处理(SMP)架构。它是在二十世纪九十年代被开发出来的,开发商包括Burruphs(后来的优利系统),Convex Computer(后来的惠普),意大利霍尼韦尔信息系统(HISI)(后来的Group Bull),Silicon Graphics公司(后来的硅谷图形),Sequent电脑系统(后来的IBM),通用数据(EMC),Digital(后来的Compaq,现惠普)。这些公司研发的技术后来在类Unix操作系统中大放异彩,并在一定程度上运用到了Windows NT中。 首个基于NUMA的Unix系统商业化实现是对称多处理XPS-100系列服务器,它是由VAST公司的Dan Gielen为HISI设计。这个架构的巨大成功使HISI成为了欧洲的顶级Unix厂商。.

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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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IBM

国际商业机器股份有限公司(International Business Machines Corporation,首字母縮略字:IBM,曾译万国商用机器公司)是美國一家跨國科技公司及諮詢公司,總部位於紐約州阿蒙克市。IBM主要客户是政府和企业。IBM生产并销售计算机硬件及软件,并且为系统架构和网络托管提供咨询服务。截止2013年,IBM已在全球拥有12个研究实验室和大量的软件开发基地。IBM雖然是一家商業公司,但在材料、化学、物理等科学领域卻也有很高的成就,利用這些學術研究為基礎,发明很多产品。比较有名的IBM发明的产品包括硬盘、自動櫃員機、通用产品代码、SQL、关系数据库管理系统、DRAM及沃森。.

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NEC

#重定向 日本電氣.

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Opteron

Opteron是美國AMD公司一系列的64位元微處理器,中文名为皓龙。於2003年4月22日正式推出。Opteron處理器主要用於多路伺服器的領域上。最早的Opteron處理器採用了K8微處理器架構,及至2007年後期逐步過渡至K10微處理器架構。目前最新的Opteron採用的是2011年發表的Bulldozer微架構及其改版。除了x86及x86-64以外,還發售過使用ARM架構(AArch64、ARMv8)的機種。 其主要競爭對手為英特爾的Xeon處理器系列。原定Opteron將會採用Zen微架構打造,取代Bulldozer/Piledriver微架構的產品,不過最終AMD決定將推出十四年之久的本系列終止,以採用Zen微架構打造的EPYC系列取代之。.

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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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指令

在计算机技术中,“指令”是由指令集架构定义的单个的CPU操作。在更广泛的意义上,“指令”可以是任何可执行程序的元素的表述,例如字节码。 在传统的构架上,指令包括一个操作码(opcode)——它指定了要进行什么样的操作,例如“将存储器中的内容与寄存器中的内容相加”——和零个或者更多的操作数(operand)——它可能指定了参与操作的寄存器、内存地址或者立即数(literal data)。操作数可能还包括寻址方式,它确定了操作数的含义。原文:The operand specifiers may have addressing modes determining their meaning or may be in fixed fields.——译者 在超長指令字(VLIW)构架中(包括很多微指令(microcode)构架)多个并发的操作和操作数在一条单独的指令中被指定。 指令的长度相差悬殊,从一些微控制器(microcontroller)中的4位(bit)到一些超长指令字系统中的几百位。大部分现代的个人计算机、大型计算机、超大型计算机中的处理器的指令尺寸在16到64位之间。在一些构架中,特别是RISC构架中,指令长度是固定的,通常与其构架的字长一致。在其他的构架中,指令有不同的长度,但通常是字节或者半个字的整数倍。 构成程序的指令很少以它在机器内部的数值形式而直接的被使用;它们可以被程序员通过汇编语言加以表示,或者,更常见的,被编译器生成。.

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惠普

惠烈-普克公司(Hewlett-Packard Company、HP,簡稱惠普;),是一間總部設在美國加州帕羅奧圖的跨國科技公司。惠普公司主要研發,生產和銷售筆記型電腦、一體機、桌上型電腦、平板電腦、智慧型手機、移動互聯、掃描器、列印與耗材、投影機、數位產品、電腦周邊、智慧電視和服務產品。.

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上面的列表回答下列问题

中央处理器和超级计算机之间的比较

中央处理器有186个关系,而超级计算机有137个。由于它们的共同之处15,杰卡德指数为4.64% = 15 / (186 + 137)。

参考

本文介绍中央处理器和超级计算机之间的关系。要访问该信息提取每篇文章,请访问:

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