精品国产人成在线_亚洲高清无码在线观看_国产在线视频国产永久2021_国产AV综合第一页一个的一区免费影院黑人_最近中文字幕MV高清在线视频

0
  • 聊天消息
  • 系統消息
  • 評論與回復
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學習在線課程
  • 觀看技術視頻
  • 寫文章/發帖/加入社區
會員中心
創作中心

完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領取20積分哦,立即完善>

3天內不再提示

計算機的核心,運算器的詳細講解

獨愛72H ? 來源:科技連線中 ? 作者:科技連線中 ? 2020-02-19 16:56 ? 次閱讀

(文章來源:科技連線中)
首先我們要定義,運算器:arithmetic unit,計算機中執行各種算術和邏輯運算操作的部件。運算器的基本操作包括加、減、乘、除四則運算,與、或、非、異或等邏輯操作,以及移位、比較和傳送等操作,亦稱算術邏輯部件(ALU)(百度百科)

簡單點,也就是邏輯電路“門”的組合體,以硬件的方式編譯各種晶體管,起到我們數學或邏輯運算的基本單位,每個計算機包含了各種各樣的邏輯運算基本單元。由這些基礎單位再編譯組成一個個的運算器。

(可看成一個芯片上集成更多的“電腦整體”,由這些電腦再組合成“超級計算機”,再由這些超級計算機組合成一個整體CPU)所謂的更新換代就這么簡單。幾十年前的超級計算機為什么沒有當前的一個小小芯片運算效率、速度快,也就是因為這個芯片比以前的超級計算機安裝了更多的運算器,更高效的運行。

這就是運算器成為計算機核心的根本原因,影響我們運算器速度的因素有哪些?1、計算機運算速度,就是我們每秒計算機執行多少條計算。由時鐘頻率決定(當前瓶頸不好突破)。

2、有多少個相同類型的運算器組成,并行計算可成倍增加我們運算器速度。(一個運算單位,一秒鐘一次運算,如果一個運算器有128個運算單位,那么一秒理論上可以運算128次)。

3、計算機字長,每個運算器,一次運算多少位的數。(當前一般計算機都是64位或成倍以上的位數)道理一樣,隨著位數提高,理論上計算速度也是成倍地提高。(前提是,計算數據要超過位數,不能都是1+1,那速度一樣)

4、計算機架構問題。隨著運算器集成度越來越高,我們需要更多控制單元來解決每一個運算器與其他設備的高效溝通問題。(這本來是超級計算機的問題,但隨著計算集成度的幾何倍提高,當前我們普通計算機也碰到了這個鴻溝,而超級計算機在突破并行計算能力)

其實,運算器的位數成倍提高,相應的運算器的基本單元復雜程度也在提高(對應的芯片編譯器也會倍數的提高,而更新換代)對我們當前普通計算機來講:運算器的多少、運算器的架構效率如何(通過指令集(控制器的超級公路版)可以提高運算效率),直接影響了我們計算機的速率。

對超級計算機來講:字符長度與數學模型直接影響計算機的執行效率(幾何倍數的區別),當然對于需要并行計算的數據來講,并行架構問題或許才是最大的瓶頸(從一到十與從十到百,不是那么容易解決的)也是為什么“量子計算機”非常重要的原因,因為對于它來講從一到十與從萬到十萬一樣,都是幾何倍數的提升。

其實光子計算機也是可以解決的,雖然不是幾何倍數的提升,但是是可以很好解決并行計算問題提升潛力的。(直接追求“量子計算機”運算器的突破,可以并行追求用光子代替電子來制作運算器用來解決并行計算問題)。
(責任編輯:fqj)

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
  • 計算機
    +關注

    關注

    19

    文章

    7430

    瀏覽量

    87735
  • 運算器
    +關注

    關注

    1

    文章

    163

    瀏覽量

    16563
收藏 人收藏

    評論

    相關推薦

    計算機存儲的分類及其區別

    計算機存儲計算機系統中不可或缺的重要部分,用于存放程序和數據。隨著科技的進步,存儲的種類越來越多,功能和性能也日益豐富。一般來說,計算機
    的頭像 發表于 09-05 10:40 ?1064次閱讀

    存儲在微型計算機系統中的作用

    存儲在微型計算機系統中扮演著至關重要的角色,它是計算機存儲和處理數據的核心部件。以下將詳細介紹存儲
    的頭像 發表于 08-22 14:25 ?1685次閱讀

    微處理如何控制計算機系統

    微處理,作為計算機系統的核心部件,承擔著控制整個計算機系統運行的重要任務。它不僅是計算機運算
    的頭像 發表于 08-22 14:21 ?446次閱讀

    DRAM在計算機中的應用

    DRAM(Dynamic Random Access Memory,動態隨機存取存儲)在計算機系統中扮演著至關重要的角色。它是一種半導體存儲,用于存儲和快速訪問數據,是計算機主內存
    的頭像 發表于 07-24 17:04 ?937次閱讀

    計算機系統中的關鍵組件有哪些

    計算機系統中,關鍵組件的協同工作構成了其強大的數據處理和運算能力。這些組件不僅決定了計算機的性能,還影響著用戶的使用體驗。以下是對計算機系統中關鍵組件的
    的頭像 發表于 07-15 18:18 ?1312次閱讀

    運算器與控制主要作用是什么

    運算器與控制計算機硬件系統中的核心部件,它們共同構成了計算機的中央處理單元(Central Processing Unit,簡稱CPU)
    的頭像 發表于 06-30 11:18 ?1154次閱讀

    cpu的運算器和控制的作用是什么

    CPU的運算器和控制計算機核心組成部分,它們共同完成計算機的各種運算和控制任務。下面我們將
    的頭像 發表于 06-30 11:15 ?1853次閱讀

    cpu控制運算器組成的部件有哪些

    CPU(中央處理)是計算機核心部件,負責執行程序指令和處理數據。CPU主要由控制運算器組成,這兩個部件共同完成
    的頭像 發表于 06-30 11:01 ?1606次閱讀

    計算機控制器的結構和功能

    隨著信息技術的迅猛發展,計算機已經深入我們生活的方方面面。而計算機控制器,作為計算機系統的核心部件之一,承擔著協調各部件工作、指揮整個計算機
    的頭像 發表于 06-17 15:47 ?1474次閱讀

    工業計算機與普通計算機的區別

    在信息化和自動化日益發展的今天,計算機已經成為了我們日常生活和工作中不可或缺的工具。然而,在計算機領域中,工業計算機和普通計算機雖然都具備基本的計算
    的頭像 發表于 06-06 16:45 ?1245次閱讀

    優秀的Verilog/FPGA開源項目-浮點運算器(FPU)介紹

    浮點運算器(英文:floating point unit,簡稱FPU)是計算機系統的一部分,它是專門用來進行浮點數運算的(CPU中也叫ALU)。
    的頭像 發表于 04-26 11:27 ?3140次閱讀
    優秀的Verilog/FPGA開源項目-浮點<b class='flag-5'>運算器</b>(FPU)介紹

    【量子計算機重構未來 | 閱讀體驗】+ 初識量子計算機

    欣喜收到《量子計算機——重構未來》一書,感謝電子發燒友論壇提供了一個讓我了解量子計算機的機會! 自己對電子計算機有點了解,但對量子計算機真是一無所知,只是聽說過量子糾纏、超快的
    發表于 03-05 17:37

    計算機為什么利用反碼來實現減法?

    計算機為什么利用反碼來實現減法? 計算機在實現減法運算時利用反碼的原因可以從歷史背景、計算機設計優勢和運算規則等方面來分析。 1. 歷史背景
    的頭像 發表于 02-19 15:10 ?794次閱讀

    計算機系統由什么兩部分組成 計算機系統的層次結構

    計算機系統是由硬件和軟件兩部分組成的。 硬件部分包括計算機的實體組件,如中央處理(CPU)、內存、存儲設備、輸入輸出設備、顯示等。CPU是計算機
    的頭像 發表于 02-01 14:13 ?3527次閱讀

    微機原理和計算機組成原理的區別

    微機原理和計算機組成原理是計算機科學中兩個重要的主題,它們雖然有一定的關聯,但也存在一些區別。本文將詳細闡述微機原理和計算機組成原理的區別,并從不同的角度對它們進行分析比較。 首先,我
    的頭像 發表于 01-14 14:56 ?3201次閱讀