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← cs344_u1_08_CPU 中央处理更快了

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Showing Revision 2 created 05/07/2013 by Wencheng Hu.

  1. 那么让我们稍微转到技术方面。 那么在10年前,
  2. 如果我想要一个更快的计算机,
  3. 那时我会做的是,等6个月,然后我可以买到CPU时钟
  4. 比原来的要高30%,
  5. 我马上去本地的店里,买一快新的更快的处理器。
  6. 这样做很大程度上是受到更快一点时钟的思想,我接着买了从1到2再到3 兆赫兹的。
  7. 这样的事情不会继续发生,
  8. 为什么?
  9. 是的,这真有意思。
  10. 那么,许多人把CPU性能的调整解释为摩尔定律,
  11. 少即是多。
  12. 摩尔定律实际上预测了你在一个芯片上能集成的设备数量的增长率。
  13. 而且摩尔定律实际上仍然有效,发挥作用。我们仍然能从每一代
  14. 技术,集成更多设备,
  15. 假定更多的芯片仍然以几何级数增长。
  16. 我们在大约2005年停下来,我们叫做迪纳德调节,
  17. 就是调整电压,让我们在调整晶体管纬度
  18. 的芯片上运行。
  19. 这种方式停下来了,是因为它降低了设备中的电流。
  20. 也没有什么技术含量。那种做法对现在的意义,当我们有了新一代的芯片,
  21. 比如我们生产了一条线,比如从单元到随便说,到单元7吧。你知道
  22. 最近的跳线是,从28纳米到20纳米。如果我们这么做,
  23. 我们就可以在相同大小的芯片上集成比以往2倍多的设备;
  24. 过去,我们每0.7度来调整电压,
  25. 因为电压是电流电压的平方,电流可能是从0.7伏到0.7的平方。
  26. 我们把最终总结起来,应该说说电能达到了电流电压的平方。
  27. 我们对电能调整到此为止,把设备调整到大约在8的平方根以前的 1/3的水平,所以
  28. 我们得到了3倍的提高,有点儿,这是一个基本单元每瓦特的证明。

  29. 你可以接受它,用于各种方式。
  30. 其中我们用到它的一种方式是调高时钟率。
  31. 现在不再这样做了。
  32. 现在,我们会将电压设为常量。我们获得一点能量,0.7电容。
  33. 但是即使,我们没有真正得到整个0.7,我们可能值达到1半。
  34. 我们或许通过新一代技术将一个基本技术提高了15%,
  35. 所以这是为什么你不能使用同样老旧的串行
  36. 处理器,而且仅仅是让它运行得更快。
  37. 你不会打算去买任何频率改进设备。
  38. 频率大多数情况下被扩大理解了。
  39. 你获得了更多并行理论,但不再是过去每一代你都能得到的3的因子。
  40. 现在你可能知道或许15%
  41. 你仅仅依赖于处理,那么这就是你所能得到的。甚至每一个
  42. 晶体管都更加微小,能耗更低,
  43. 这几乎不够去改变这一事实,是你在每一代制造这些更大,
  44. 更加并行的处理器。 好的。
  45. 更好的办法理解它就是假设你有整个.7等等, 在该这一调整中的容量。
  46. 它意味着, 你现在有某种,少于30%的电能。你可以集成30%多的单元;
  47. 你可能只增长了30%,更多并行结构,在电力
  48. 限制的环境,我们只花一样的钱。你可能会拿着30%,或用于
  49. 因为,调整少了,线形就更少了。现在,你没有看完整的30%,
  50. 你可能各种原因只拿到一半;但是这时你将要处理的
  51. 每一代,甚至开始创新,而且
  52. 这就是为什么,今天成为一名计算机构架工程师很有意思,
  53. 因为它的价值在那里。他很有可能主要在处理中,而且
  54. 公司也已经有的资产处理,已经成了一种冒险,但是他们仍然
  55. 有些优越性,但是那种优越性正在消亡。
  56. 因为过程在今天不重要了。 你对这些程序过程怎么办。
  57. 设计回路而且,而且编程系统会非常非常重要。