摩尔定律

1-7冯诺依曼结构和具体实现

五迷三道 提交于 2019-12-02 23:58:00
  我们现在日常所接触的计算机,几乎全部都是冯·诺依曼结构,都遵循着存储程序的基本原理。 那这些计算机的具体实现,和当年冯·诺依曼的设计方案有哪些区别和联系呢。 这就需要我们来对比分析了。   冯·诺依曼计算机的主要构成,我们现在已经非常熟悉了,包括运算器CA,控制器CC,存储器M, 输入设备I和输出设备O。 此外,还有在计算机外部的记录介质R。那这样原理性的框图和现在计算机的具体实现是如何来对应的呢。   我们还是拿个人计算机作为例子来进行讲解,在这块个人计算机的主板上, 可以插上CPU芯片,存储(我们也常称为内存条)再 接上硬盘,连上键盘,插上显卡,连上显示器, 最后再接上电源,这样就构成了一台可以正常运行的计算机。 那CPU对应的是运算器CA和控制器CC,主存对应的是存储器M。 这些我们已经比较清楚了,那CPU是如何获取指令,开始执行的呢。 这块主板上采用的是个人计算机上长期占据主导地位的南北桥结构。 所以CPU对外会连接的一块芯片,叫做北桥。 这是在主板上非常明显的一块芯片,CPU想要访问主存, 就得通过北桥芯片。但是我们还要注意,计算机刚启动的时候,主存里面是没有信息的,因为当计算机断电之后, 主存的信息都会丢失。那在系统启动之后,CPU从哪里获得指令呢? 我们也可以看到北桥下方,还有一块比较大的芯片。 它就是南桥。 我们已经知道南桥内部,集成了很多输入输出设备的控制器

作业:三论四定律

只谈情不闲聊 提交于 2019-12-02 06:39:56
三论四定律的理解:对摩尔定律的理解 -摩尔定律是由英特尔(Intel)创始人之一戈登·摩尔(Gordon Moore)提出来的。其内容为:当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。换言之,每一美元所能买到的电脑性能,将每隔18-24个月翻一倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的速度。在当时,提出摩尔定律的摩尔本人预测摩尔定律的持续时间,远没有从提出到持续到现在这么久。 -如上图,摩尔定律中,电脑芯片的性能与其价格的比值与时间是成指数关系的。指数函数是我所知道的增长速度最快的函数了,越往后,其单位时间增长的量会越来越大,所以要维持摩尔定律,也会更难。 来源: https://www.cnblogs.com/Ressurection-20191320/p/11734934.html

计算机之程序设计

北战南征 提交于 2019-12-01 20:40:26
一、计算机之程序设计 1.1计算机的概念 计算机是根据指令操作数据的设备 1、功能性 对数据的操作,表现为数据计算、输入输出处理和结果储存等 2、可编程性 根据一系列指令自动的、可预测的、准确的完成操作者的意图 1.2 计算机的发展 计算机的发展是参照摩尔定律,表现为指数方式 ——计算机硬件所依赖的集成电路规模参照 摩尔定律 发展 ——计算机运行速度因此也接近集合几何级数快速增长 ——计算机高效支撑的各类运算功能不断丰富发展 ——当今世界,唯一长达50年有效按照指数发展的技术领域 ——计算机深刻改变人类社会,甚至可能改变人类本身 ——可预见的未来30年,摩尔定律还将持续有效 1.1.2 摩尔定律 Moore's Law ——Intel公司创始人之一戈登·摩尔在1965年提出 ——单位面积即成电路上可容纳晶体管的数量约每两年翻一番 ——CPU/GPU、内存、硬盘、电子产品价格都遵循摩尔定律 1.3程序设计 程序设计是计算机可编程性的体现 ——程序设计,亦称编程,深度应用计算机的主要手段 ——程序设计已经成为了当今社会需要量最大的职业技能之一 ——很多岗位都将被计算机程序接管,程序设计将是生存技能 1.4程序设计语言 程序设计语言是一种用于交互(交流)的人造语言 ——程序设计语言,亦称编程语言,程序设计的具体实现方式 ——编程语言比自然语言更简单、更严谨、更精确 —

新建文本文档 (3)

雨燕双飞 提交于 2019-12-01 19:39:35
为什么你应该学习Go语言? 目录 一、为什么互联网世界需要Go语言 二、硬件限制:摩尔定律已然失效 三、Go语言为并发而生 四、Go性能强悍 五、Go语言简单易学 5.1 语法简洁 5.2 代码风格统一 5.3 开发效率高 六、学习Go语言的前景 更新、更全的《Go从入门到放弃》的更新网站,更有python、go、人工智能教学等着你: https://www.cnblogs.com/nickchen121/p/11517502.html 终于等到你!Go语言——让你用写Python代码的开发效率编写C语言代码。 一、为什么互联网世界需要Go语言 世界上已经有太多太多的编程语言了,为什么又出来一个Go语言? 二、硬件限制:摩尔定律已然失效 摩尔定律:当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。 换言之,每一美元所能买到的电脑性能,将每隔18-24个月翻一倍以上。 从上面的图表可以看出,近十年单线程性能和处理器频率保持稳定。我们不能像之前一样把添加更多晶体管当成是解决方案,因为在较小规模上一些量子特性开始出现(如隧道效应),并且因为在同样小的空间里放置更多晶体管的代价非常昂贵,每1美元可以添加的晶体管数量开始下降。 制造商开始从其他方面提高处理器的性能: 向处理器添加越来越多的内核,如四核和八核CPU。 发明了超线程技术。

IT从业者不可不知的三条定律

不羁的心 提交于 2019-11-30 18:31:28
信息技术行业,也就是我们所说的IT行业,有着传统行业所未有的发展速度和模式,当然也有着它独特的发展定律。如果你是从事相关行业,下面讲到的三条定律,不可不知。 摩尔定律 比尔·盖茨曾跟通用公司老板说:如果汽车工业能够像计算机领域一样发展,那么今天,买一辆一车只需要25美元,一升汽油能够跑400公里。在传统行业这是不可能的事,而在计算机行业却是司空见惯的。 摩尔定律是由英特尔(Intel)创始人之一戈登·摩尔(Gordon Moore)提出来的。其内容为:当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。 现在摩尔定律不仅仅在集成电路上应验,在计算机行业的网络、存储、计算、软件等各个方面都是如此。 摩尔定律一定也是IT从业者听说过最多的定律了。但你是否注意到,虽然这些基础设施都在按照摩尔定律在运作,但为什么我们购买设备的价格依旧那么高,而电脑系统运行的也没有成倍的增长呢?这就要讲到“安迪-比尔定律”。 安迪-比尔定律 就像上面的疑问一样,为什么用户没有感觉到成倍的变化呢?站在厂商或服务商来说,如果按照摩尔定律发展,他们的产品无论价格或产量都是卖不上去的啊。事实却并非如此,那是因为“安迪-比尔定律”在起作用。 安迪-比尔定律:比尔要拿走安迪所给的(What Andy gives, Bill takes away.)。

摩尔定律

生来就可爱ヽ(ⅴ<●) 提交于 2019-11-30 16:32:44
英特尔创始人之一:戈登·摩尔提出,在过去几十年以及在可预测的未来几年,单块集成电路的集成度大约每18——24个月翻一番。 来源: https://www.cnblogs.com/sweet-ginger-candy/p/11604370.html

透彻讲解:并发编程的优缺点

生来就可爱ヽ(ⅴ<●) 提交于 2019-11-30 05:43:34
一直以来并发编程对于刚入行的小白来说总是觉得高深莫测,于是乎,就诞生了想写点东西记录下,以提升理解和堆并发编程的认知。为什么需要用的并发?凡事总有好坏两面,之间的trade-off是什么,也就是说并发编程具有哪些缺点?以及在进行并发编程时应该了解和掌握的概念是什么?这篇文章主要以这三个问题来谈一谈。 1. 为什么要用到并发 一直以来,硬件的发展极其迅速,也有一个很著名的"摩尔定律",可能会奇怪明明讨论的是并发编程为什么会扯到了硬件的发展,这其中的关系应该是多核CPU的发展为并发编程提供的硬件基础。摩尔定律并不是一种自然法则或者是物理定律,它只是基于认为观测数据后,对未来的一种预测。按照所预测的速度,我们的计算能力会按照指数级别的速度增长,不久以后会拥有超强的计算能力,正是在畅想未来的时候,2004年,Intel宣布4GHz芯片的计划推迟到2005年,然后在2004年秋季,Intel宣布彻底取消4GHz的计划,也就是说摩尔定律的有效性超过了半个世纪戛然而止。但是,聪明的硬件工程师并没有停止研发的脚步,他们为了进一步提升计算速度,而不是再追求单独的计算单元,而是将多个计算单元整合到了一起,也就是形成了多核CPU。短短十几年的时间,家用型CPU,比如Intel i7就可以达到4核心甚至8核心。而专业服务器则通常可以达到几个独立的CPU,每一个CPU甚至拥有多达8个以上的内核。因此

摩尔定律,经济与科技结合的产物

耗尽温柔 提交于 2019-11-29 17:25:44
由于前两天学习《计算机科学概论》,其中了解到--摩尔定律。老师要求我们写一篇关于“摩尔定律”的论文。于是翻阅了相关知识,接下来,我将阐述自己学习到的内容,如有不正确的,请多指教。 1965年,戈登.摩尔提出了《摩尔定律》,其内容为:一个集成电路板上能够容纳的元件数量每18个月增长一倍。也就是说人们可以以相同的价格在每18个月买到性能翻倍的集成电路芯片。 1975年,摩尔定律修改为每2年集成电路板上原件数量翻倍。 2013年,ITRS再次将其时常延长到3年。 摩尔总结出了摩尔定律,那么推动摩尔定律的出现和发展的又是什么呢? 答案是:经济和科技。 是科技孕育出了集成电路芯片,而商家们又看到了集成电路芯片其中的利润,开始投资芯片制程,获得利润,而后又把一部分利润继续投资芯片制程,周而复始,推动芯片的发展。 但是新事物的发展总是有瓶颈,当集成电路板上的电子原件数量越来越接近极限时,想要再添加元件越来越困难,原来的摩尔定律逐渐不适用,直到现在以及未来,也许它会渐渐被淘汰。除非科技突破,集成电路能够再次发展,打破瓶颈。 所以,摩尔定律是经济与科技结合的产物,同时,摩尔定律也受到经济和科技的制约,它的未来,也只有依靠经济和科技。 来源: https://www.cnblogs.com/zhf520/p/11517224.html

并发编程的优缺点

巧了我就是萌 提交于 2019-11-28 01:44:45
一直以来并发编程对于刚入行的小白来说总是觉得高深莫测,于是乎,就诞生了想写点东西记录下,以提升理解和堆并发编程的认知。为什么需要用的并发?凡事总有好坏两面,之间的trade-off是什么,也就是说并发编程具有哪些缺点?以及在进行并发编程时应该了解和掌握的概念是什么?这篇文章主要以这三个问题来谈一谈。 1. 为什么要用到并发 一直以来,硬件的发展极其迅速,也有一个很著名的"摩尔定律",可能会奇怪明明讨论的是并发编程为什么会扯到了硬件的发展,这其中的关系应该是多核CPU的发展为并发编程提供的硬件基础。摩尔定律并不是一种自然法则或者是物理定律,它只是基于认为观测数据后,对未来的一种预测。按照所预测的速度,我们的计算能力会按照指数级别的速度增长,不久以后会拥有超强的计算能力,正是在畅想未来的时候,2004年,Intel宣布4GHz芯片的计划推迟到2005年,然后在2004年秋季,Intel宣布彻底取消4GHz的计划,也就是说摩尔定律的有效性超过了半个世纪戛然而止。但是,聪明的硬件工程师并没有停止研发的脚步,他们为了进一步提升计算速度,而不是再追求单独的计算单元,而是将多个计算单元整合到了一起,也就是形成了多核CPU。短短十几年的时间,家用型CPU,比如Intel i7就可以达到4核心甚至8核心。而专业服务器则通常可以达到几个独立的CPU,每一个CPU甚至拥有多达8个以上的内核。因此

【并发编程】摩尔定律失效“带来”并行编程

*爱你&永不变心* 提交于 2019-11-27 08:11:07
并发和并行 在真正开始聊本文的主题之前,我们先来回顾下两个老生常谈的概念:并发和并行。 并发 :是指多个线程任务在同一个CPU上快速地轮换执行,由于切换的速度非常快,给人的感觉就是这些线程任务是在同时进行的,但其实并发只是一种逻辑上的同时进行; 并行 :是指多个线程任务在不同CPU上同时进行,是真正意义上的同时执行。 下面贴上一张图来解释下这两个概念: 上图中的咖啡就可以看成是CPU,上面的只有一个咖啡机,相当于只有一个CPU。想喝咖啡的人只有等前面的人制作完咖啡才能制作自己的开发,也就是同一时间只能有一个人在制作咖啡,这是一种并发模式。下面的图中有两个咖啡机,相当于有两个CPU,同一时刻可以有两个人同时制作咖啡,是一种并行模式。 我们发现并行编程中,很重要的一个特点是系统具有多核CPU。要是系统是单核的,也就谈不上什么并行编程了。那么是什么原因导致了现代CPU架构都是多核架构?如果CPU架构都是单核的架构我们是不是就能不要研究什么并行编程了? "摩尔定律"失效 上面章节中留下了一个问题:为什么现代CPU都是多核架构。为了回答这个问题,我们先来了解一个定律--摩尔定律。 1965年,英特尔联合创始人戈登·摩尔提出以自己名字命名的「摩尔定律」,意指集成电路上可容纳的元器件的数量每隔 18 至 24 个月就会增加一倍,性能也将提升一倍。 根据摩尔定律