cpu发展新技术及趋势2.doc_第1页
cpu发展新技术及趋势2.doc_第2页
cpu发展新技术及趋势2.doc_第3页
cpu发展新技术及趋势2.doc_第4页
cpu发展新技术及趋势2.doc_第5页
已阅读5页,还剩1页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

cpu发展新技术及发展趋势 【摘要】:未来的cpu预计会朝着多核、多通道、 集成内存、 集成显卡 、节能、 减小面积、 提高集成度、更满足消费者的需求等方向发展。CPU是计算机系统的心脏,计算机特别是微机的快速发展过程,实质上是CPU从低级别向高级、从简单向复杂发展的过程。其设计、制造和处理技术的不断更新换代以及处理能力的不断增强。CPU 发展到今天已使微机在整体性能、处理速度、3D图形图像处理、多媒体信息处理及通信等诸多方面达到甚至超过了小型机。整合GPU图形核心技术虽然目前的处理器加入了睿频加速和集成显卡设计,但是这次SNB自带的GPU图形核心确实经过了大幅度的重新设计,拥有专门的视频转码硬件模块,性能大约是目前HD Graphics的两倍,目前已经的测试也证明Intel所言非虚。借助第二代Turbo Boost睿频加速技术,SNB的CPU、GPU两部分可以相互独立地动态加速。如果你正在玩的游戏更需要GPU资源,那么CPU部分可能会运行在原始频率甚至降低,GPU则在功率允许范围内尽量提速。超线程和Turbo Boost动态加速技术SNB移动版全部开启了超线程和Turbo Boost动态加速技术,而且官方内存频率最高提至1600MHz。特别值得一提的是,SNB移动版所集成的图形核心都会有12个执行单元,两倍于桌面版,而且频率方面也不低,默认均为650MHz,动态加速最高1300MHz或者1150MHz。已知的测试可以证明,Intel集显的性能已经相当惊人,照此推算移动版甚至还会更狠,移动独立显卡的生存空间将受到严重挤压。通过英特尔官方对睿频加速技术的解释。当启动一个运行程序后,处理器会自动加速到合适的频率,而原来的运行速度会提升 10%20% 以保证程序流畅运行;应对复杂应用时,处理器可自动提高运行主频以提速,轻松进行对性能要求更高的多任务处理;当进行工作任务切换时,如果只有内存和硬盘在进行主要的工作,处理器会立刻处于节电状态。这样既保证了能源的有效利用,又使程序速度大幅提升。通过智能化地加快处理器速度,从而根据应用需求最大限度地提升性能,为高负载任务提升运行主频高达20%以获得最佳性能即最大限度地有效提升性能以符合高工作负载的应用需求:通过给人工智能、物理模拟和渲染需求分配多条线程处理,可以给用户带来更流畅、更逼真的游戏体验。同时,英特尔智能高速缓存技术提供性能更高、更高效的高速缓存子系统,从而进一步优化了多线程应用上的性能。随着处理器制程和设计越来越先进,笔记本性能也会随着强大。而处理器和显卡的高度融合,笔记本的续航时间会大大延长,而笔记本可能做的越来越轻薄,性能也会越来越强大。随着宏碁Iconia笔记本的发布,一下打破了我们对于传统笔记本的定义。而传统物理键盘的消失使得笔记本在用户体验方面更近一层。而物理键盘的消失,我们大可不必担心。虚拟键盘的加入使得笔记本,在文字输入方面不会存在任何问题,只不过没有物理键盘那样的手感了,这也是笔记本变革的“阵痛”。上面的试用视频中我们可以看到。双屏触摸笔记本无论是在浏览照片、看视频还是浏览网页,都显得如此的简单和便捷。这对于传统键盘来说,无疑可以掀起一轮笔记本革新的风暴。这种用户体验的革新,好比Iphone对于手机业的革新一样,明年各大厂商都应该会发布自家的双屏笔记本。在2010年电影阿凡达的上映,让很多体验到了3D技术的震撼。而笔记本装备有3D显示屏后,笔记本在用户体验会更上一城楼。比如说,一些第一人称射击游戏在3D技术的存托下,让用户临场感觉更加好。而市场上的传统的3D技术是佩戴3D眼睛来实现的。 而大多数用户在长时间观看3D电影和进行3D游戏的时候,会产生晕眩和视力下降的情况。任天堂即将发售的裸眼3D游戏掌机3DS,把裸眼3D技术推向了3D技术时代浪尖。让大多数人开始渐渐关注起裸眼3D技术。对于裸眼3D技术,大多是人还是很陌生。如今的裸眼3D技术可以分为两派,一个是光屏障式3D技术也被称为视差屏障或视差障栅技术,其原理和偏振式3D较为类似,是由夏普欧洲实验室的工程师十余年的研究成功。光屏障式3D产品与既有的LCD液晶工艺兼容。而这种技术的优点是成本低廉,但是可视角度比较差,而且在显示亮度方面也偏暗。光屏障碍裸眼3D技术而如今柱状透镜式裸眼3D正好可以解决光屏障碍裸眼3D的缺陷。其最大的优势便是其亮度不会受到影响。柱状透镜3D技术的原理是在液晶显示屏的前面加上一层柱状透镜,使液晶屏的像平面位于透镜的焦平面上,这样在每个柱透镜下面的图像的像素被分成几个子像素,这样透镜就能以不同的方向投影每个子像素。于是双眼从不同的角度观看显示屏,就看到不同的子像素。不过像素间的间隙也会被放大,因此不能简单地叠加子像素。笔记本多点触控技虽然多点触控技术在苹果电脑上早有应用,但是其他品牌的笔记本并没有采用这一技术。而2010年是大规模采用这项技术的一年,多点触控技术让我们可以抛弃传统的鼠标来进行操作。比如说双指向外拉申,就可以放大图片和放大网页。这项技术的出现,大大提高了笔记本触摸板的使用效率,也提高了人们的操作笔记本的效率。不得不提的AMD “Project WIN”(胜利工程) 对于AMD来说,2011年并不是一个高速成长的一年,虽然今年有APU和推土机产品陆续登场,但是依然弥补不了和竞争对手的差距,无奈之下,只能进行这次幅度接近12的大裁员,其中市场营销部门被砍掉了大约60,市场营销副总裁Patrick Pat Moorhead、品牌副总裁John Volkmann、公关总监Dave Kroll等都黯然离去,技术人员也未能独善其身,比如多名关键的Fusion工程师都丢掉了饭碗,大概是APU的表现仍然没有达到让AMD满意的程度,甚至整个产品评测支持团队都不存在了。不过与此同时,AMD已经在准备“Project WIN”(胜利工程)以调整未来公司的重心业务和发展方向。 不管该策略最终如何,主要目标就是提高效率、降低成本、增加收入、加快产品开发与上市时间。Rory Read将会把AMD更多地带往消费级产品市场,低功耗的“山猫”架构将会扮演重要角色。AMD有可能在最近宣布加入ARM阵营,宣布获得ARM许可。不管怎么样,AMD都需要进一步明确自己的发展方向,找到真正能给自己带来高速增长的契机,也许未来云计算、低功耗以及发展迅猛的中国市场才是AMD需要重点把守的战场。微软将在明年推出支持ARM架构处理器的Windows 8,ARM也在加紧近日PC以及服务器领域的步伐。采用64位指令集的处理器架构“ARMv8”正式出炉,在这个64位处理器横行的年代,ARM处理器终于跟上时代的脚步了。ARMv8采用32为的ARMv7架构改进而来,拥有AArch64和AArch32两种主要执行状态,其中前者加入了名为“A64”的全新指令集,专用于64位指令的运算,而后者则兼容现有的所有32位ARM指令集。除此之外,原来在ARMv7架构中的TrustZone安全执行环境、高级SIMD、虚拟化等技术亦一并保留。ARMv8架构将会为高端服务器领域带入更高效能的64位计算,同时保持向下兼容,方便软件移植。目前ARM已经向合作伙伴提供新的ARM编译器和完整的架构规范等研究资料,预计在明年发布采用ARMv8架构的处理器,而正式产品则需要等待至2014年。 我们可以把ARM推出64-bit架构产品视为ARM要把战线扩大到移动运算以外的领域,譬如是桌机、各式家电、商业应用、服务器应用、车用电子等等。虽然在未来34年内都还看不到实际的ARM v8架构产品出现,不过从x86 CPU跟行动运算的市场发展来看,也许精简指令集(RISC)跟复杂指令集(CISC)的战争又会端上台面了。英特尔整合图形处理功能的Sandy Bridge平台的推出或许是对轻薄本市场的一大助力,也就是说采用低功耗处理器的集显轻薄本会大翻身。原有的CULV处理器平台将被Sandy Bridge取代,在制造工艺和性能上Sandy Bridge平台都远胜于CULV平台。采用CULV平台的笔记本电脑如果在价格上再没有优势,很有可能在2011年将逐渐淡出。为迎合未来十年甚至更远的处理器市场发展,Intel发布了全新的“Tick-Tock”硅与微架构发展战略,于每年推出新处理器技术时,皆具备改良的微架构或是全新设计微架构,每个“Tick”代表推出具有增强微架构的新一代硅制程技术,与相对的“Tock” 代表推出全新微架构,而每“Tick-Tock”周期大约为2年。因此按照既定规划,Intel已经在去年11月发布了代号为“Penryn”的下一代 Core 2处理器家族,基于全新45nm High-K金属闸极(high-k metal gate)技术,及经改良的微架构设计,是最近一次的“Tick”。接着今年的下半年,即将登场的下一代“Tock”全新微架构,产品代号为“Nehalem”,是Intel第统架构的处一款使用QuickPath互联系理器产品, QuickPath将包括集成的内存控制器技术以及改善的系统组件间通信链路,类似对手 AMD的Interconnect及Crossbar设计,而且在多处理器作业下,每颗处理器可以互相传送数据,并不需经过芯片组,从而大幅提升整体系统性“Nehalem”微架构最高支持4颗处理器的Quick Path多路服务器环境,单一芯片最高可拥有2、4及8颗核心,支持经改良的Hyper-Theading技术,令单颗处理器最高可支持16Threads,而且Nehalem架构中的Havendale亦将会内建绘图核心,不让 AMD Fusion处理器专美。新增SSE 4.2指令集及ATA指令集令系统性能全面提升,令人期待。新的通信、游戏及寓教于乐等应用程序要求具有视频、3D图形、动画、音频及虚拟现实等多媒体功能,这些又对CPU提出了新的要求。Intel公司针对这些要求,继386处理器结构之后提出了CPU的进一步最大升级,对消费者来说,对于利用信息技术改善工作和生活体验的追求是永无止境的,就像很多电脑资深玩家如今虽已在基于双核或四核CPU的个人电脑上享受到了更快更强大的操作系统和办公软件、更为逼真的3D游戏、更丰富动人的多媒体娱乐功能和更具交互性的互联网应用,但这并未影响他们对未来的CPU及电脑产生科幻式的憧憬。所有与之相关的技术趋势,诸如未来的CPU将集成多少个内核、时钟频率是否还会有大幅提升、将达到多高的性能水准、会增添哪些新功能、能为用户带来哪些前所未有的应用以及会对个人电脑的形态和架构变化造成哪些影响等,都是他们关注的焦点话题。 在这些发烧友探讨未来CPU技术趋势的过程中,英特尔近期发布的一些相关前沿技术信息引起了他们浓厚的兴趣。因为这些信息都是源于英特尔顶尖技术专家们目前正在推进的重点研究项目,它们所涉及的,也都是未来5-10年内将用于CPU,并将对其性能和功能带来重大革新的关键技术。事实上,从这些技术中,人们已经能够看出未来CPU和个人电脑的大致“模样”。 从英特尔近两年来频频谈及的万亿级计算研究项目来看,未来的CPU将主要通过扩展内核数量、而非继续冲刺时钟频率高峰的方式来获得性能提升,因为后者可能会给CPU的功耗和散热造成越来越大且难以有效解决的负担,而前者则能保证CPU同时兼顾高性能和低功耗。英特尔的目标是在未来5-10年内为消费者们提供每秒可执行1万亿次浮点运算的个人电脑用CPU(简称万亿级CPU),其性能相当于1996年时英特尔为美国Sandia国家实验室开发的、采用了近万颗奔腾Pro CPU的超级计算机,即使是与今天面向大企业客户、专门用来执行企业关键计算任务的四路双核安腾2服务器相比,它的性能也要强上20多倍。 英特尔已于去年初展示了这种万亿级CPU的原型产品,它曾因集成了80个内核而备受业界瞩目。不过,英特尔的技术专家表示,未来这种CPU真正产品化时,它可能只需要较少数量的内核就可以达到同样的性能水准,这其中的奥秘就在于它的每一个内核都将拥有惊人的工作效率。 事实上,英特尔一直把改进CPU微架构以提升其内核的工作效率作为研发的重心。它于2006年公布的Tick-Tock战略的核心内容,就是要以两年为周期进行CPU微架构和制造工艺的更新。它于2006年推出的酷睿2系列CPU产品之所以能在近两年来一直牢牢把握性能和能效上的竞争优势,就是因为这些产品采用的酷睿(Core)微架构能够在一个时钟周期内并行执行更多指令,并通过共享式智能缓存实现了多个内核的完美协作。而它计划于今年底推出的、将用于下一代CPU的Nehalem微架构则在酷睿微架构的基础上,又增添了更多提升CPU内核工作效率的技术,例如同时多线程技术(SMT)可以让它的每个内核都能同时处理两个线程;全新的SSE4.2指令集将帮助它在XML和手写识别等越来越重要的应用中获得加速效果;它集成的三通道DDR3内存控制器则可以大大扩展它与内存进行数据交换的带宽。 为保证未来个人电脑的CPU在性能上达到超级计算机水平的同时维持较低的功耗,英特尔还在不断更新CPU的制造工艺。例如它去年初发布的45纳米制造工艺就通过融入高-K栅介质+金属栅极晶体管技术,在缩小晶体管尺寸、提升其性能降低其功耗的同时,还率先克服了让业界困挠的晶体管漏电问题。基于这一工艺,英特尔已成功推出了能效更高的 45 纳米新一代酷睿2处理器,并开发出了全球首款集成20亿个晶体管的CPU?代号为Tukwila的四核安腾处理器和全球功耗在3瓦以下的CPU中最快的产品?英特尔凌动(Atom)处理器。而根据T

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论