无聊啊无聊。。。于是发一篇自己写的小品文玩玩。。还望看了的不要喷潴潴呢

发表于:5 小时前 85
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两个月之前写的一篇文章了。。。阐述了一些观点,由于个人体育老师死的早,而且对文中提到的东西也只是略懂皮毛,加上个人见解比较多,所以就纯当娱乐嗯嗯,以前一直不敢发布,怕被喷。。。。今天鼓起勇气来发布看看嗯嗯~~第一次交给天使动漫了呢。。。所以还望各位仙贝指出错误但是不要喷潴潴呢


于素正文部分用引用了呢
个人看计算机处理器技术的发展以及对未来的展望
    计算机从诞生到现在总共61年了,从当初只能进行数学运算并且运算速度只有5000次每秒的ENIAC到现在的天河二号的5.45亿亿次以及各式各样的家用计算机,计算机经过61年的变化,进步十分巨大,或许当初研发ENIAC的那几名年轻人根本没想到,计算机到现在会变成这个样子,成为大家生活中不可缺少的一部分。
    那么,说到计算机,就得从处理器技术入手,处理器技术从当初的数学运算到现在的语言编程,变化也十分巨大,那么就简单的说一下计算机处理器的发展历史以及对未来的展望吧。
    不论是超级计算机还是家用计算机,都要有一个核心来支撑整个计算机,那个核心就是大家所说的中央处理器(CPU),同时,经过时代的发展,还发展出了专门用于图形处理的图形处理器(GPU)以及用于辅助处理加速的物理加速处理器(PPU),那么,计算机的处理器的发展是怎样的呢
    计算机从发展初期就是严格按照冯•诺依曼的计算机理论体系的机构发展的,所以计算机内部采用二进制,但是如何把二进制的一个个数字转换成现在大家在计算机屏幕上所看到的一堆堆文字或者图形化的图片、界面,这要归功于处理器的功劳
    处理器在早期各式各样,都有自己的特点,采用不同的指令集以及不同的编程方式,而且那时候的电脑也是只面向企业,并不面向个人,直到乔布斯、沃茲尼亚克、韦恩三人创立了苹果公司,才正式出现了PC的概念,而真正定义PC的,却是另一个厂商,那就是被称为蓝色巨人的IBM
    然后在IBM5050 PC上面,选用了i8086处理器,而当时因为IBM5050的操作性以及售价,使得这套系统真正的走入的家庭,然后IBM后续的PC选用了i80286、i80386、i80586等处理器,这就是我们所说的x86处理器,值得说的是,在i80386上面首次将内存位宽扩展到了32位以及完全完善了x86基础指令,当然当时的32位还只是在16位指令上面增加了一些新的指令,所以当时的32位是向64位兼容的
    但是在另一个方面,另一个公司带领另一种处理器正在崛起
1973年,Xerox公司开发了世界第一款GUI操作系统Alto,但是并为用于商业化,后来在1984年IBM的电脑开始搭载Visi操作系统,苹果的Mac搭载了世界第一款成功的图形化操作系统:Mac OS 1.0,大量的图形化界面让来自中国的一个青年:何国源看到了机会,因为大量的图形处理是很占用系统资源的,那样就会造成电脑的速度变慢,那么,能不能做一个专门用来处理图形的处理器呢,于是在1985年,何国源带领他的公司ATi设计并生产了世界第一块专门处理图形的处理器,这就是GPU的来源,同年一起到来的还有就是世界最成功的操作系统:Windows 1.0
这样,处理器发展到这里已经出现了两个分支了,也就是CPU和GPU
    GPU在发展的过程中一直是按照自己的思路走,在正式有了GPU的概念之后,很长一段时间,GPU和CPU都没有什么交集
    于是CPU的发展到了2003年,人们意识到了32位的寿命已经不长,然后英特尔和惠普开始设计基于64位的IA-64架构,但是IA-64由于不向下兼容X86架构,是完全全新的架构,所以市场比较冷淡,于是AMD基于X86-32将指令扩展到64位,于是64位的时代开始了,然后AMD着手研发双核处理器,英特尔为了与其对抗,出现了奔腾D系列处理器,当然,奔腾D只是物理的将两个核心封装到一个CPU里面,并不是原生双核心,所以当时被戏称为胶水双核,然后AMD由于在64位技术上面暂时处于领先地位,所以推出了皓龙系列双核CPU,属于原生双核,在功耗上面和性能上面都是比英特尔的奔腾D高上很多的。
    时代的脚步是不可能停滞不前的,在不久之后,也就是2006年,AMD完成了对ATi的并购,成为世界第一个可以同时研发CPU/GPU的厂商,此后,AMD推出了GPGPU技术,利用GPU的通用运算性能辅助CPU进行运算,可以起到对CPU的加速作用.
    而与此同时,英特尔这个一直以来的巨人并没有宣布放弃,他们走了自己的道路:强化HT(超线程)技术,并将乱序执行引入超线程技术以及原生双核之中,于是现在最强大的CPU系列酷睿i系列就诞生了,超线程技术可以利用特殊的硬件命令从一个核心的一部分性能点上面进行新的硬件线程命令执行,从而让一个CPU核心能够拥有两个物理线程,因为现在是CPU性能过剩的年代,而且CPU中很多硬件晶体管是很难用到的,但是超线程技术却从特殊的位置去利用那些一般根本用不到的晶体管,从而提升了CPU的执行效率和能源利用率,借此,英特尔一步一步的抢回了被AMD夺去的市场份额,直到今天,英特尔不光抢回了原来的市场份额,而且还从AMD的领地得来很多市场份额,才有了今天AMD这番岌岌可危的状态。
    与此同时,ATi被AMD收购,GPGPU的提出,让GPU界的另一个后起之秀看到了危机以及看到了未来,于是在黄仁勋的领导下,nVIDIA开发了自己的通用运算技术CUDA,借此才能与ATi-AMD的Stream通用运算进行抗衡,但是nVIDIA由于通用计算技术起步较晚并且没有CPU的经验支持,所以在通用运算性能上,nVIDIA是一直难以与AMD的通用计算技术抗衡的,但是由于后来英特尔酷睿i系列强化了很多第三方通用计算技术的支持,加之市场占有率,还有在黄仁勋的领导下,nVIDIA坚持不懈的努力,让最新一代的显卡争霸上的Kepler出尽了风头,当然,具体内容这里不做赘述
    那么,说到这里,CPU的下一个时代是很明显的,GPGPU很明显是未来的发展趋势,以后通用运算会成为标准的技术,那时候就可以让CPU/GPU互相辅助进行工作,使一台电脑的性能浪费更少
    那么,再向未来看,会不会有呢?答案是肯定的,按照笔者的观察以及构想,未来的计算机处理器发展方向是很明确的,也就是由GPGPU的协同运算再次升级到并行运算,到时候虽然GPU的主要工作还是进行图形处理,但是会采用和CPU一样的硬件指令,也就是现在最常见的x86架构,并且运行指令与CPU是基本相似的,那么CPU就能与GPU同时完成同样的处理,CPU性能不足的时候,GPU可以全力参与进行运算,反之同理,这里最明显的代表就是曾经的英特尔Larrabee系列显卡,采用x86架构,当时研发的目的是为了同AMD的GPGPU进行抗衡,并且拥有更加通用化的架构硬件层命令,按照设想,Larrabee将能够完成大多数通用命令,在辅助运算性能上是远远高于GPGPU的,而且因为和CPU采用同样架构,可以借助CPU的性能进行图形绘制,反之亦然,这与笔者所构想的并行运算是完全相同的,但是受于资金、第三方开发者、API支持以及驱动等一系列原因,Larrabee最终夭折,当然,英特尔宣布并没有放弃Larrabee,只是将其转移到服务器以及超级计算机领域,继续进行后续开发,并且英特尔承诺,Larrabee会回来的
    现在,AMD在融合之路上面越走越远,英特尔在x86硬件执行效率以及超线程技术,CPU性能方面越来越强大,已经不是AMD所能够抗衡的了,并且一直进行Larrabee的独立开发,当然,未来到底属于谁,这里我们只有一直看下去。
    那么,到这里,文章应该结束了,但是笔者认为并行运算并不是最终的走向,那么下一个方向是什么呢?
    依旧是笔者的构想,按照笔者的想法,并行运算的时代肯定会到来,那么,既然通用运算走到了最高的高度也就是并行运算,但是现在看来,超线程技术还不是很成熟,因为截取第二个线程的时候,只能按照现在的方法,从CPU硬件晶体管的第50%进行截取形成第二个硬件线程,也就是说,一个物理核心只能拥有两个线程,这样对CPU的性能是有很大浪费的,虽然在进行大量单线程运算时两个线程可以同步为同一个线程运算使得单线程能力大大高于AMD的单核,但是,当进行大量的小规模单线程运算的时候,依旧只能四个线程进行运算,这样是很浪费时间以及资源的
    到这里,笔者对再下一个时代的构想大概已经表现得很清楚了,按照笔者的说法,暂时将其命名为动态线程,这是对超线程技术以及乱序执行的另一个提升的构想,硬件线程的截取是动态的,并不固定在某一个性能点上面,比如有三个线程的命令需要执行,分别占用CPU性能的10%、12%、15%那么,就让CPU一个核心的10%性能去执行第一个线程,然后再从10%这里截取,进行第二个线程的运算,再从22%那里截取进行第三个线程的运算,那样将更加完整的调用CPU的整体性能,并且到时候CPU是没有固定线程数的,也就是需要多少个硬件线程,就会出现多少个,虽然不可能达到100%利用CPU性能,但是对比现在,性能利用率还是会有很大的提升的,加之笔者之前构想的并行运算,会使计算机的整体性能完全的达到一个新的层次,但是受限于现在的软件支持以及线程动态截取的准确度,想要实现还有很长的路要走,就像HT技术从出现到现在用了整整11年才逐渐完善一样。
    于是到这里,这篇文章就正式结束了,虽然最后两个趋势是笔者构想的而且有点异想天开了,但是笔者是通过对处理器发展史进行观察加以一定总结出现的那两个想法,我相信不光我,肯定有科研人员也想过,但是受于现在的技术支持,没有能够实现。




以上,就是那些,还望各位仙贝能够指出错误,以及不要喷潴潴嗯嗯~潴潴在这方面本来就素外行的说


丿Evil·葬魂于2013-11-12 10:43补充以下内容:
@狗与剪刀必有用
@WaiNam
@galadrielan
@咱家的萌狼赫萝
@13866398550
求凑热闹嗯嗯~
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评论列表(9)

[table][tr][td]看到头晕了,这么多字
5 小时前 回复
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字数虽然多点,但素潴潴感觉还是很有趣的恩
5 小时前 回复
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看出来你很喜欢电脑配置
5 小时前 回复
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也不算是啦。潴潴的电脑很渣的,只不过很爱看这些技术性的东西
5 小时前 回复
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1.gif 我电脑也是渣渣的说
4 小时前 回复
[table][tr][td]咱是電腦渣渣哪 什麼都不懂 1.gif
4 小时前 回复
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看着很充实呢~


丿Evil·葬魂于2013-11-12 10:59补充以下内容:
只是第一次发布自己的文章~~有点小激动嗯嗯~
4 小时前 回复
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我也懂点电脑配置,说说你电脑啥配置
4 小时前 回复
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因为在学校,用的是本本,i5-3210M、GT650M GD5 @889MHz、8GB DDR3 1600、ST1000LM024还有LG Display 768P
3 小时前 回复