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CPU体系结构的技术现状分析.doc


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CPU体系结构的技术现状分析谭艳娟沈昌梅冉娅华邓皓阳(重庆师范大学数学与计算机科学学院,重庆)摘要:中央处理单元(CentralProcessingUnit,简称CPU)从存储器或高速缓冲存储器中取出指令,放入指令寄存器,并对指令译码。其所有的计算、接受命令、存储命令、处理数据都由运算核心执行。运算核心作为中央处理单元(CentralProcessingUnit,简称CPU)的重要组成部分,在提高计算机运算速率方面起着举足轻重的作用。计算机上不断涌现的新兴使用模式让最终用户对处理器的处理能力提出了更高的要求,也即是说最终用户对处理单元执行指令的速率提出了更高的要求。但功耗等方面问题限制了单核处理单元不断提高性能的发展途径,因此,多核技术成为目前提升指令执行速率的最行之有效的方法。介于此,为了研究CPU体系结构中多核技术的发展现状,通过对比分析、举例说明,从整体上把握其主要内容及深远意义。中央处理单元(CentralProcessingUnit,简称CPU)作为计算机的核心部件,单芯片多处理器已经成为处理器体系结构发展的一个重要趋势。关键词:中央处理单元体系结构单核多核现状分析中央处理单元(CentralProcessingUnit,简称cpu),它是整个计算机系统的核心,是计算机的“心脏”。它负责整个系统指令的执行、数字与逻辑运算、数据的传送以及数据的输入输出控制等。它的发展决定了微机的发展。进入新世纪以来,CPU进入了更高速发展的时代,以往可望而不可及的1Ghz大关被轻松突破了,在市场分布方面,仍然是Intel跟AMD公司在两雄争霸,它们分别推出了Pentium4、Tualatin核心PentiumⅡ和Celeron、Tunderbird核心Athlon、AthlonXP和Duron等处理器,竞争日益激烈。在Intel方面,在上个世纪末的2000年11月,Intel发布了旗下第四代的Pentium处理器,也就是我们天天都能接触到的Pentium4。第一个Pentium4核心为Willamette,全新的Socket423插座,集成256KB的二级缓存,支持更为强大的SSE2指令集,多达20级的超标量流水线,搭配i850/i845系列芯片组,-,而后期的P4处理器均转到了针角更多的Socket478插座。在AMD方面,在2000年中发布了第二个Athlon核心——Tunderbird。Tunderbird核心的Athlon不但在性能上要稍微领先于奔腾III,而且其最高的主频也一直比奔腾III高,1Ghz频率的里程碑就是由这款CPU首先达到的。不过随着Pentium4的发布,Tunderbird开始在频率上落后于对手,不过,后来AMD又推出了第三个Athlon核心——Palomino。随着网络时代的到来,网络通信、信息安全和信息家电产品将越来越普及,对cup的处理速度要求也越来越高,多处理器成为了cup发展的需要。在这种情况下,Intel和AMD都不约而同地将投向了多核心的发展,没过几年,cup由单核发展到双核、4核、8核、16核,不久将来还会发展到64核。1发展史在计算机体系结构中,CPU一直充当着计算机大脑的角色,总瞻其发展史,CPU经历了从单核到双核再到多核的历程。单

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  • 时间2020-09-18