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让我们后退一步: 设计处理器不需要时钟。设计一个没有处理器时钟的处理器是可能的。然而,在实践中,使用时钟构建处理器要容易得多。没有时钟的处理器称为异步处理器,而有时钟的处理器称为同步处理器。但是,暂时先别管这个。我一会儿再说。首先,介绍一些背景知识。逻辑电路分为两大类: 组合电路和顺序电路。组合逻辑电路在数学中的作用很像函数。它们的输出严格地是它们的输入的函数。例如,一个逆变器,以一个单一的位作为输入,并产生倒置值作为输出一个短时间后。一个更复杂的逻辑电路可能会把两个数字相乘,在一段时间后产生乘积作为输出。这些逻辑电路没有反馈。它们只是根据输入中断言的任何值(经过一段时间的延迟)生成结果。如果输入发生变化,输出也会发生变化以匹配。组合逻辑中的时间方面仅仅来自于电流通过导线和晶体管本身进行切换时的延迟。除此之外,组合逻辑电路没有序列感。无论提供给它们什么输入,经过一小段延迟后都会产生相应的输出。组合逻辑中没有
序列
,就像
f (x,y) = x + y
这样的表达式中没有序列一样。没有办法安排不同的输入到达电路,也没有办法安排输出被穿梭到其他地方。这就是为什么我们需要时序逻辑电路的原因。时序逻辑电路电路有一些内部反馈,所以现在它们的输出是它们的输入的函数,
加上
它们先前的状态。例如,Set-Reset (SR)触发器有两个输出
> 状态
ー1或0ー,其
状态转换
遵循以下规则,其中 Set 和 Reset 是输入:
Set Reset Output
——–
00 No Change
010
11 Undefined 和 行非常简单: 在 Set 上放置‘1’将输出改为‘ Reset’,在输出上放置‘1’将输出改为‘0’。行 也不是太 令人惊讶: 同时请求 Set 和 Reset 是不确定的,这是有道理的。那么 行呢?当 Set 和 Reset 都不是\”1\”时,电路保持其当前值。电路有
状态
。只有给定电路的输入

之前的状态,才能完全确定电路的输出。换句话说,如果你知道提供给它的输入的序列,你就只能推断电路的输出。像 SR 触发器这样的电路通常组成一个更通用的电路,叫做
寄存器
。但是主要的一点是,一旦有了一个状态保持元素,现在就可以在序列概念的基础上构建一台状态随时间演变的机器。国家是强大的。它允许您存储来自计算的结果。它还允许您构建
状态机
。状态机执行一系列步骤,在每一步产生不同的输出。但是,如何让状态机通过它的状态前进呢?如果你回顾一下简单的 SR 触发器,它的状态只有在其中一个输入变化时才会改变。因此,要拥有一台状态不断变化和发展的机器(比如在运行程序时) ,您需要一个或多个正在变化的逻辑输入。如松岗回收手机cpu行业信息汇总。果没有逻辑输入变化,电路将达到静态平衡,停止变化。这时就需要时钟了。时钟提供了一个非常方便的,连续切换的逻辑信号。时钟只是在0和1之间反复切换。他们没有携带任何信息,只是用来标记时间的流逝。时钟提供了一种方便的方式来同步计算机中许多不同的状态机,就像指挥家通过设置节奏来同步管弦乐队一样。随着时钟的每一次跳动,以时钟为输入的所有电路上的一个逻辑输入都会发生变化。这反过来又给了时序逻辑电路元素一个发展其状态的机会。一个状态机可能负责获取指令。另一个可能负责读取数据寄存器并将数据显示给运算器。另一个可能负责捕获结果并安排将其写回那些寄存器,以此类推。通过将所有这些状态机绑定到一个共同的时钟,您知道它们中的每一个都将以可预测的方式以相同的速度通过它们的状态。那是因为它们都与同一个时钟同步。这使得它们之间的交互很容易推理,也使得它们更容易设计成一起操作。你会注意到我强调了上面同步的
。这样的处理器,由一个全局时钟驱动,被称为同步设计,正如我在开篇提到的那样。如果你去掉这样设计的时钟输入,机器就会停止工作。有一类处理器使用异步
设计。它们仍然需要改变的信号,以便知道何时进化状态。但是,他们并没有一个全球时钟来指示何时前进,而是依靠本地信号来指示变化。(确切的策略各不相同,但原则是一致的。)每个逻辑函数和状态元素都得到一个本地指示,表明是时候更改

状态了。没有全局时钟来同步这种变化; 相反,有数不清的本地信号为松岗回收手机cpu中介重酬 合作双赢 诚信为本 价格最高。每个不同的状态元素发生这种变化。完全异步设计比较难理解,因为设计中每个函数操作所需的时间不同。回忆一下,我在前面说过,每个电路经过一个小的延迟后就会产生输出。结果表明,延迟的大小取决于很多因素,包括: 电路的复杂程度,电路的输入输出数量,驱动的输出数量,甚至是单个晶体管在硅芯片上的微小变化。甚至温度也有影响。(在同一个芯片上的两个相同电路的温度甚至可能相当不同,并且随着时间的变化而变化。)所以,如果你正在构建一个包含许多状态机和独立函数的复杂机器,那么确切地知道它们将如何交互就有点困难了,因为它们之间的相对时间安排几乎是不可预测的。延伸上面的音乐类比,每一个都是按照自己的鼓手的节奏前进。这样的设计不需要全局时钟就可以运行,但是很难得到正确的结果,也很难验证它总是能够正确运行。这就是为什么在现实中通常看不到很多完全异步设计的原因。这让我想到最后一点。如果你仔细阅读了这篇文章,你会发现我在最后一句的末尾加了一个狡猾的词: i said
松岗回收手机cpu回收不浪费、不坑人。 fully
asynchronous。真实世界的电路确实有一些自定时的元件,这些元件是在它们周围有同步逻辑的局部异步电路。(静态 ram 就是一个例子; 它们的感觉电流可能是由一些与任何时钟都异步的自定时逻辑驱动的。)此外,也可以构建一个具有多个时钟的芯片,但是这些时钟不能相互同步。这些独立的时钟域被认为是彼此异步的,通常需要一个叫做同步器的电路来允许信号在它们之间传输。最后,一些输入到处理器的数据可能也不能同步到任何时钟,而且这些数据太多的时候需要通过同步电路。总而言之: 时钟使得同步所有引导机器进行处理的状态机更加容易。状态机是通过逻辑单元对数据和指令进行排序的小引擎,这些逻辑单元执行构成程序中步骤的各种计算。没有时钟也可以制造机器,但是缺乏同步性使得制造机器变得困难。如果你把时钟从一台设计用来与时钟一起工作的机器上取下来,它就会停止工作。

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两者都有。想象你正在做一个小测验。这些问题包括你上周在课堂上学到的内容。当你一个一个地回答问题时,你用你的处理器(大脑)告诉你的 RAM (短期记忆)来搜索自己并找到每一个答案。任何类型的计算机都是这样工作的。如果没有处理器,你的内存就不会理解这个问题,也不知道应该寻找什么。如果没有内存,你就不会记住所学到的信息。然而,不仅仅是这两个组成部分。手机的其他部分也会影响整体速度。此外,不同的组件可能会使手机在某些方面更快,但在其他方面不会。例如,高速长期存储将有助于提高下载和读写速度,但对于游戏、 UI 滞后、网页浏览器加载则无能为力。操作系统和优化可能是最重要的。这是因为优化是手机研究的一部分。手机对其特定组件和操作系统的优化越多,它就能更有效地使用所有这些组件和操作系统。一般来说,学习得越多,通过测验的速度就越快。这就是为什么说明书并不总是告诉电脑性能的全部故事。显然,有一个点,更好的组件是必要的,但优化可以加快松岗回收手机cpu回收厂出价。手机很多。这就是为什么 iphone 是最快的。苹果的生态系统是非常封闭的,与 android 相比,他们只有很少的手机,所以他们能够优化操作系统的手机和操作系统的手机。基于这个原因,iPhone 7(2gb 内存)和 iPhone 7 Plus (3gb 内存)能够与4-6gb 内存的 android 手机竞争,甚至击败它们。总之,手机的速度是由它的所有部件决定的。但是这些组件如何协同工作,创造更快的用户体验也是非常重要的。

时钟,其体系结构和在其上运行的软件。

通常每一代新处理器都会给你带来5-15% 的 IPC 改进。所以像 i5-7600k 这样运行在4ghz 的两代老式4核 cpu 相当于现在的4核 cpu 像 i3-9100运行在3.6 ghz。例如,第二代 ryzen 比第一代增加了5% 的 IPC,第三代比第二代增加了15% 。因此,8核第一代 ryzen 的运行速度为4ghz,相当于8核第三代 ryzen 的运行速度为3.25 ghz。但是,如果你的工作负载支持 AVX,那么第三代 ryzen 的 AVX 单元比第二代增加了一倍,所以对于视频编码这样的东西 ryzen 第三代将会快得多,我们说的是40%-100% 的速度,但仅限于特定的工作负载。

增加时钟频率并不总是意味着增加处理能力需要多长时间或增加一个处理器执行一个任务。

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如果你想要一个简短的回答最重要的因素是时钟速度。

时钟速度是我们衡量处理器性能的方法之一。以赫兹(众所周知的频率单位)为单位,它告诉我们一个处理器在一秒钟内能够执行多少条指令松岗回收手机cpu回收价格高于京东 闲鱼 转转 找靓机官网回收。 。1赫兹的处理器每秒可以执行一条指令。1 kHz 是1,000/s,1 MHz 是1,000,000/s,1 GHz 是1e9/s,以此类推。现在世界上有些处理器的时钟频率可以达到5ghz,每秒可以处理50亿个进程。结合多核处理,AMDs 新 Threadripper (拥有16个核心)这样的 CPU 在5 GHz 的处理速度将导致能够在一秒钟内执行高达(8e100亿,或800亿)的进程。我喜欢把它看作 CPU 内部的一个内部时钟,其中每一个\”滴答\”都代表一个新的获取-解码-执行周期的开始。为了进一步进行这种比较,请想象一个真实的时钟,它的滴答声大约为1赫兹(每秒一次)。然而,加速它,使它每秒钟跳动30到40亿次,这就是每个周期的速度。希望这能有所帮助!

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