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[电脑] 简单给二十一世纪新晋电脑爱好者扫个盲,关于cpu

所谓CPU,在冯诺依曼结构里,指的就是单纯的控制单元和数学逻辑单元,是不包含任何存储功能的。

比如FC用的6502,包括Z80,包括i80286,都不包含片上缓存。

但是:

将CPU与内存分开并非十全十美,反而会导致所谓的冯·诺伊曼瓶颈(von Neumann bottleneck):在CPU与内存之间的流量(资料传输率)与内存的容量相比起来相当小,在现代电脑中,流量与CPU的工作效率相比之下非常小,在某些情况下(当CPU需要在巨大的资料上执行一些简单指令时),资料流量就成了整体效率非常严重的限制。CPU将会在资料输入或输出内存时闲置。由于CPU速度远大于内存读写速率,因此瓶颈问题越来越严重。
而冯·诺伊曼瓶颈是约翰·巴科斯在1977年ACM图灵奖得奖致词时第一次出现,根据巴科斯所言:
       
……确实有一个变更储存装置的方法,比借由冯·诺伊曼瓶颈流通大量资料更为先进。瓶颈这词不仅是对于问题本身资料流量的叙述,更重要地,也是个使我们的思考方法局限在‘一次一字符’模式的智能瓶颈。它使我们怯于思考更广泛的概念。因此编程成为一种计划与详述通过冯·诺伊曼瓶颈的字符资料流,且大部分的问题不在于资料的特征,而是如何找出资料。

在CPU与内存间的快取内存抒解了冯·诺伊曼瓶颈的效能问题。另外,分支预测(branch prediction)算法的建立也帮助缓和了此问题。巴科斯在1977年论述的“智能瓶颈”已改变甚多。且巴科斯对于此问题的解决方案并没有造成明显影响。现代的函数式编程以及面向对象编程已较少执行如早期Fortran一般会“将大量数值从内存搬入搬出的操作”,但平心而论,这些操作的确占用电脑大部分的执行时间。


从i486开始,pc处理器集成了一级缓存,从pentium pro开始,cpu集成了二级缓存。

在i8086一直到i386时代,x86的CPU都要依靠外置的8087到80387协处理器来支持硬件浮点运算,到i486以后,数字协处理器的指令集也被纳入x86体系,外置的8087协处理器消失。

后来的例子大家大概都明白了,SIMD指令被引入CPU,有了MMX,3DNOW!,SSE。

再后来,X86领域,AMD率先将内存控制器也集成进CPU,再后来,GPU也被集成进CPU(大概没有人认为集成了GPU的I5就不是CPU吧)

另外,其他的CPU,比如IBM CELL,还给每个SPE集成了单独的片上内存(不是缓存),大概比较CPU性能的时候,也不会有人要求把CELL的片上内存禁用再来比较。


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这也叫扫盲?233 max



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等下慢慢看


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引用:
原帖由 沙漠之鹰 于 2012-4-26 09:49 发表
这也叫扫盲?233 max
引用:
原帖由 mirokuneal 于 2012-4-26 02:02 发表

哪根筋告诉你缓存不算cpu了?
你给我找个缓存跟cpu分开的系统出来看看?

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posted by wap, platform: SAMSUNG (Galaxy S II)

楼主给自己扫盲吧。

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我觉得如果上小学时没有玩过苹果II,上中学时没有玩过486-pentium pro的,都有必要学习学习

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现在cpu 变成soc了 对家用来说

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引用:
原帖由 mting 于 2012-4-26 10:00 发表
现在cpu 变成soc了 对家用来说
确实是在往这个方向走

intel说自己最大的对手是高通,高通的优势是什么?

全集成嘛

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瞎扯,你们懂什么叫“冯诺依曼架构”吗?

冯诺依曼架构,指的是:
1:必须有一个存储器;
2:必须有一个控制器;
3:必须有一个运算器,用于完成算术运算和逻辑运算;
4:必须有输入设备和输出设备,用于进行人机通信。

现代的你们用到的计算机,无一不是这种架构的。

什么有了CPU和Memory之间的Cache就不是“冯诺依曼”架构了?一派胡言

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即使有了控制器和存储器之间的缓存,这也只是改进了控制器和存储器之间数据流转的方式而已,总体架构还是这四大块范畴内,目前的玩法还是冯氏的。

如果改进下数据流转方式就是另一种架构了,那冯氏架构还挂在图灵机类别中干嘛?早就能自立汕头了

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出 Z80
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这里牵扯的是CPU的定义的问题,而不是冯诺依曼机的问题

毫无疑问,早期的“CPU”里面,是不包含任何MEMORY的
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出 Z80
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出 Z80
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是啊,所以呢:

手机的定义是通讯器材,所以短信和电话功能才是真正的
纯手机功能。
所以我们现在谈手机的时候,什么娱乐性,大屏幕,拍照,
应用软件,其实都不算真正的手机功能,谈这些都是不懂手机的,
都是二十一世纪新晋手机爱好者。

还有自古以来士兵都是配备冷兵器的,这是古代将领和军事家
早有定义的,所以现代只带热兵器不配冷兵器的士兵其实都不
是真正意义上的士兵,认为配热兵器是士兵的都是近现代新晋
军事爱好者。

等等等等…………

编辑下,应该说

严格按照冯诺依曼的初始结构制作整机硬件架构的方式早
就过时了,和诺基亚那套早就过时了一样的,现在其实是
把冯诺依曼结构多样化,微观化……等等变化的方式来变异
使用了,这时候再用最初的冯诺依曼结构来套的话,已经不能
做到全面而准确了,只能是从某个角度来谈理论模型而已。


现在哪个CPU评测不评缓存部分才真是业余了

[ 本帖最后由 zcomic 于 2012-4-26 13:05 编辑 ]

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