计算机硬件技术基础-2.2intel cpuPentium多媒体和超线程

自己改变，世界才会改变第二 微处理上课期间请关 微处理器概 和超线程技性能指2.2 CPU技提高处理能力的思路 CPU技提高处理能力的思路提高制作工艺(存在物理极限——减小单元电)CPUCP工作流程更合理，提高单位时间内的执行效率。计算机中程序的执行可以按下述顺序执行特点是：控制简单、但是作业速度慢、各部件总线接口部件BIU和执行部件EU可并行工作，提高工作

8086/8088

BIU自动把指令取到指令队列中，执行部件EU

算 在执行指令的过程中，EU不需

并行工作方式可以进行（流水线），提高部件的利用率。 指令流水线指令流水线（InstructionsPipeline）是一种能够供多条指令操作的处理器把CPU分成相对独立的部件取指令FI(FetchInstruction):从内存或高速缓存 译码D(Decode)取操作数FO(FetchOperands)执行指令E(ExecutionInstruction):回写W(WriteBack)将执行结果保存到内存或某个寄存器中CPU执行指令的过程取指令FI(FetchInstruction):从内存或高速缓存 译码D(Decode)取操作数FO(FetchOperands)执行指令E(ExecutionInstruction):回写W(WriteBack)将执行结果保存到内存或某个寄存器中

W1指令FI2指令

W2

FI3

FO4FI5

一条指令的处理过程被分成5～6t基

量（superscalar）处理机采用资源重复的并行性思想，设置多条指令流水线和多个功能部件。每个周期发送多条指令同时并行地对多条指令进行流水U和V流水 80486Pentium量流水动态执行技动态执行技术。动态执行技术是一个总称，具体包括：乱序执分支预推测执行乱序执行技乱序执行（out-of-orderexecution，也可称为错序执乱序执行技顺序贴在一起（就象P乱序执行技 (branchprediction)(speculationexecution)执行——动态执行技术的：在指令结果出来之前，预测指令是否产生分支转移，并推测执行——准确率思考：是否总是能够预测准确，是否总是节省时间？分支预测(branchprediction)和推测(speculationexecution)执行——动态执行技术的：在指令结果出来之前，预测指令是否产同时采用转移目标缓冲 器（BranchBuffer，BTB)保存最近转移指令的相历史记录。以便在预测错误的情况下，尽快刷2.2.3多内核技 解 MMX（MultiMediaExtension)二、SSESSE（streamingSIMDextension)技术 。（首次在PentiumIII中采用） SSE 技新增70条SIMD指令：50条SIMD（单指令多数据）浮点指令，主要用于3D处理；12条新 能技术背可以改善性能，但这样的CPU性能提高在技术上存在较大的难度。实际上在应用中基于很多原因，CPU的如果CPU不能正常数据(总线/内存的瓶颈)，其执行乏ILP(Instruction-LevelParallelism，多种指令同时执行) 内核模拟成两个物理，让单个处理器都能使用线程处理器结构存在着两种不同的方案——同时多线程处理器（SMT处理器）和单多处理器（CMPChipMulitprocessor）。2.2.5精简指令令集计算CISC（ComplexInstructionSet“精简指令集计算”（ReducedInstructionSet自1950年第一台程序式计算机诞生以来，RISC结构是最重要的之一，对传统计算机结构的技术和概念提出了，并会对今后的计算机系统结构产生深 典型的微处理器了 微处理142．83．164．32位处理器：80386/80486/Pentium系列（赛扬）系5．32/64位兼容处理器 Core系6．64位处理器:Itanium系AMD微处理习 运算器的两个主要功能是 CPU是CentralProcessingUnit（ 动态执行技术是一个总称，具体包 等相关技术习2、下 不是冯·诺依曼结构的特点计算机由运算器、控制器 器、输入设备、输出设备5大部分组 器为中心，构成计算机的硬件系 5、某微机有20条地址线，能够直接寻址的地址范围 1H- （B）0000H-（C）00001H- （D）00000H-6、下列对CPU的描述中 不正确 器单 （D）CPU内含有应用程16、计算机中，用于保存程序运行状态的寄存器 （A）IP寄存 （B）SP寄存 （C）CS寄存 （D）PSW寄存1、计算机机器数的浮点表示法通常 5、计算机硬件能直接执行的语言 1