6ES7400-1TA11-0AA0模塊
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時間控制。將時間定時應用于各種操作中,就是所謂的時間控制。在執(zhí)行某指令時,應當在規(guī)定的時間內(nèi)完成,CPU的指令是從高速緩沖存儲器或存儲器中取出,之后再進行指令譯碼操作,主要是在指令寄存器中實施,在這個過程中,需要注意嚴格控制程序時間。 [2]
CPU 蓬勃發(fā)展的同時也帶來了許多的問題。1994 年出現(xiàn)在Pentium處理器上的 FDIV bug(奔騰浮點除錯誤)會導致浮點數(shù)除法出現(xiàn)錯誤;1997年Pentium處理器上的F00F異常指令可導致CPU死機;2011年Intel處理器可信執(zhí)行技術(TXT,trusted execution technology)存在緩沖區(qū)溢出問題,可被攻擊者用于權限提升;2017年 Intel管理引擎(ME,management engine)組件中的漏洞可導致遠程非授權的任意代碼執(zhí)行;2018年,Meltdown 和Spectre兩個CPU漏洞幾乎影響到過去20年制造的每種計算設備,使得存儲在數(shù)十億設備上的隱私信息存在被泄露的風險。這些問題嚴重網(wǎng)絡、關鍵基礎設施及重要行業(yè)的信息,已經(jīng)或者將要造成巨大損失。 [1]
GPU即圖像處理器,CPU和GPU的工作流程和物理結構大致是類似的,相比于CPU而言,GPU的工作更為單。在大多數(shù)的個人計算機中,GPU僅僅是用來繪制圖像的。如果CPU想畫個二維圖形,只需要發(fā)個指令給GPU,GPU就可以迅速計算出該圖形的所有像素,并且在顯示器上位置畫出相應的圖形。由于GPU會產(chǎn)生大量的熱量,所以通常顯卡上都會有獨立的散熱裝置。 [3]
CPU有強大的算術運算單 元,可以在很少的時鐘周期內(nèi)完成算術計算。同時,有很大的緩存可以保存很多數(shù)據(jù)在里面。此外,還有復雜的邏輯控制單元,當程序有多個分支的時候, 通過提供分支預測的能力來降低延時。GPU是基于大的吞吐量設計,有很多的算術運算單元和很少的緩存。同時GPU支持大量的線程同時運行,如果他們需要訪問同個數(shù)據(jù),緩存會合并這些訪問,自然會帶來延時的問題。盡管有延時,但是因為其算術運算單元的數(shù)量龐大,因此能夠達到個非常大的吞吐量的效果。 [3]
顯然,因為CPU有大量的緩存和復雜的邏輯控制單元,因此它非常擅長邏輯控制、串行的運算。相比較而言,GPU因為有大量的算術運算單元,因此可以同時執(zhí)行大量的計算工作,它所擅長的是大規(guī)模的并發(fā)計算, 計算量大但是沒有什么技術含量,而且要重復很多次。這樣說,我們利用GPU來提高程序運算速度的方法就顯而易見了。使用CPU來做復雜的邏輯控制,用GPU來做簡單但是量大的算術運算,就能夠大大地提高程序的運行速度。 [3]
通用中央處理器(CPU)芯片是信息產(chǎn)業(yè)的基礎部件,也是 裝備的核心器件。我國缺少具有自主知識產(chǎn)權的CPU技術和產(chǎn)業(yè),不僅造成信息 產(chǎn)業(yè)受制于人,而且 也難以得到保障。 “十五”期間,“”開始支持自主研發(fā) CPU?!啊逼陂g,“核心電子器件、通用芯片及基礎軟件產(chǎn)品”(“核高基”)重大專項將“863計 劃”中的CPU成果引入產(chǎn)業(yè)。從“十二五”開始,我國在多個領域進行自主研發(fā)CPU的應用和試點,在定范圍內(nèi)形成了自主技術和產(chǎn)業(yè)體系,可滿足 裝備、信息化等領域的應用需求。但國外CPU 壟斷已久,我國自主研發(fā)CPU產(chǎn)品和市場的成熟還需要定時間。
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