微处理器——西安速佳电子
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微处理器,是指用一片或少数几片大规模集成电路组成的中央处理器。与传统的中央处理器相比,微处理器具有体积小、重量轻和容易模块化等优点。能完成取指令、执行指令,以及与外界存储器和逻辑部件交换信息等操作,是微型计算机的运算控制部分。它可与存储器和外围电路芯片组成微型计算机。国际上的超高速巨型计算机、大型计算机等高端计算系统也都采用大量的通用高性能微处理器建造。
基本内容
微处理器(英语:Microprocessor,缩写:μP或uP)是可编程化特殊集成电路。一种处理器,其所有组件小型化至一块或数块集成电路内。一种集成电路,可在其一端或多端接受编码指令,执行此指令并输出描述其状态的信号。这些指令能在内部输入、集中或存放起来。又称半导体中央处理机(CPU),是微型计算机的一个主要部件。微处理器的组件常安装在一个单片上或在同一组件内,但有时分布在一些不同芯片上。在具有固定指令集的微型计算机中,微处理器由算术逻辑单元和控制逻辑单元组成。在具有微程序控制的指令集的微型计算机中,它包含另外的控制存储单元(源自:英汉双解计算机字典)。用作处理通用数据时,叫作中央处理器。这也是最为人所知的应用(如:Intel Pentium CPU);专用于作图像数据处理的,叫作Graphics Processing Unit图形处理器(如Nvidia GeForce 7X0 GPU);用于音频数据处理的,叫作Audio Processing Unit音频处理单元(如Creative emu10k1 APU)等等。物理性来说,它就是一块集成了数量庞大的微型晶体管与其他电子组件的半导体集成电路芯片。
之所以会称为微处理器,并不只是因为它比迷你电脑所用的处理器还要小而已。最主要的原因,还是因为当初各大芯片厂之制程,已经进入了1 微米的阶段,用1 微米的制程,所产制出来的处理器芯片,厂商就会在产品名称上用“微”字,强调他们很高科技。就如同现在的许多商业广告一样,很喜欢用“奈米”字眼。
早在微处理器问世之前,电子计算机的中央处理单元就经历了从真空管到晶体管以及再后来的离散式TTL集成电路等几个重要阶段。甚至在电子计算机以前,还出现过以齿轮、轮轴和杠杆为基础的机械结构计算机。文艺复兴时期的著名画家兼科学家列奥纳多·达·芬奇就曾做过类似的设计[来源请求],但那个时代落后的制造技术根本没有能力将这个设计付诸实现。微处理器的发明使得复杂的电路群得以制成单一的电子组件。
英特尔宣布推出为高密度微型服务器以及新级别节能存储和网络设备打造的凌动(Atom)S1200产品家族,同时这也是全球首个低功耗64位服务器级系统芯片(SoC)。该家族目前包含三款新品(S1220/S1240/S1260),最低功耗仅为6瓦,处理器主频为1.6GHz。
面对这一战略性举动,英特尔副总裁兼数据中心与互联系统事业部总经理柏安娜表示:“数据中心正在不断演变成为一个独特的细分市场,英特尔将继续引领这一发展趋势。几年前,我们就意识到市场对新型高密度高能效比服务器和其它数据中心设备的需求。”
英特尔为何要推出基于凌动平台的微处理器,它将如何平衡凌动和至强两大产品平台之间的关系;英特尔微服务器与竞争对手相比,有哪些独特的优势,产业链的支持能力如何;
无关竞争对手 面向三大类市场
英特尔之所以推出超低功耗的微服务器,与ARM进入服务器市场并没有必然关联。“多样化的IT使用场景和不同的工作负载,才是英特尔进入微服务器市场的最根本因素。”
IT应用分为三个场景:首先是企业级应用,非常看重IT基础设施的可用性、可靠性、高效率和易用性;其次是科学计算,更加强调性能和浮点计算能力,而对于功耗和TCO等的需求没有计算能力需求那么强烈;第三是云服务提供商,与前两者应用场景不同的是,IT不再是支撑手段而是核心业务,这类客户非常看重TCO,需要在成本收入、性能功耗等方面找到平衡。
“而从工作负载角度来看,之前业界主要简略划分为处理器密集型、内存密集型和IO密集型,”“其实还有一种类型是节点密集型,强调的是高密度和多节点,特别是满足轻量级横向可扩展的工作负载。比如对于云服务提供商而言,通过部署高密度多节点的IT基础设施,可以服务于更多的有需求的用户,因为很多用户并不愿意采用多租户模式。”
英特尔微处理器主要面向专用主机托管、存储和网络交换市场。“采用传统的服务器芯片,单机柜的节点数量是有限的,而采用微服务器芯片单机柜节点数量将会超过1000个,可以满足主机托管市场需求;在存储方面,则主要面向入门级中低端存储和大数据,未来我们会对所有数据做归档,具备计算能力的存储节点将会优于磁带存储;在网络交换方面,微处理器同样是面向入门级产品。”
生态系统延伸 至强凌动和平共处
其实,英特尔早在数年之前就开始关注低功耗服务器,并对至强E3产品家族进行了扩展。那么至强E3和凌动微服务器是否会有冲突呢?
虽然至强E3和凌动微服务器都是面向低功耗市场,但两者之间还是有明显的区别。至强E3和凌动微服务器主要追求的是性能和功耗的平衡,E3突出效能,而凌动微服务器则突出高密度。
目前E3低功耗服务器的功耗在17瓦到45瓦之间,而凌动则在6瓦到8瓦。从两个平台的技术路线图来看,E3和凌动都将在明年引入22纳米制程工艺,2014年引入14纳米。
新推出的凌动S1200是数据中心级产品:英特尔凌动微处理器可确保服务器级的可靠性和可管理性,同时大幅降低总成本。具备2颗物理内核,可通过使用英特尔超线程技术共支持4条线程。同时它还包括64位支持、支持最多可达8GB DDR3内存的内存控制器、英特尔虚拟化技术(Intel VT)、8个 PCI Express 2.0通道、可提高可靠性的错误代码纠正(ECC)支持,以及与英特尔芯片组集成的其它I/O接口。
其实,我们不难发现英特尔凌动S1200系列芯片与竞争对手相比,还有一个非常大的特征,就是完全兼容数据中心常用的x86软件。“这将使集成新的低功率设备成为可能,并且避免导入和维护新软件栈的额外投资。要知道,软件测试与平台移植的成本是非常高的。”英特尔凌动S1200系列处理器在12月11日开始向用户出货,建议起始零售价为每千颗54美元。
基本简介
微处理器用一片或少数几片大规模集成电路组成的中央处理器。这些电路执行控制部件和算术逻辑部件的功能。微处理器与传统的中央处理器相比,具有体积小、重量轻和容易模块化等优点。
微处理器的基本组成部分有:寄存器堆、运算器、时序控制电路,以及数据和地址总线。微处理器能完成取指令、执行指令。
自从人类1947年发明晶体管以来,50多年间半导体技术经历了硅晶体管、
集成电路、超大规模集成电路、甚大规模集成电路等几代,发展速度之快是其他产业所没有的。半导体技术对整个社会产生了广泛的影响,因此被称为“产业的种子”。中央处理器是指计算机内部对数据进行处理并对处理过程进行控制的部件,伴随着大规模集成电路技术的迅速发展,芯片集成密度越来越高,CPU可以集成在一个半导体芯片上,这种具有中央处理器功能的大规模集成电路器件,被统称为“微处理器”
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