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x86泛指一系列基于Intel 8086且向后兼容的中央处理器指令集架构。最早的8086处理器于1978年由Intel推出,为16位微处理器。Intel在早期以80x86这样的数字格式来命名处理器,包括Intel 8086、80186、80286、80386以及80486,由于以“86”作为结尾,因此其架构被称为“x86”。由于数字并不能作为注册商标,因此Intel及其竞争者均在新一代处理器使用可注册的名称,如奔腾(Pentium)、酷睿(Core)、锐龙(Ryzen,AMD推出)。x86的32位架构一般又被称作IA-32,全名为“Intel Architecture, 32-bit”。其64位架构由AMD率先推出,并被称为“AMD64”。之后也被Intel采用,被其称为“Intel 64”。一般也被称作“x86-64”、“x64”。值得注意的是,Intel也推出过IA-64架构,虽然名字上与“IA-32”相似,但两者完全不兼容,并不属于x86指令集架构家族。 展开全文
x86泛指一系列基于Intel 8086且向后兼容的中央处理器指令集架构。最早的8086处理器于1978年由Intel推出,为16位微处理器。Intel在早期以80x86这样的数字格式来命名处理器,包括Intel 8086、80186、80286、80386以及80486,由于以“86”作为结尾,因此其架构被称为“x86”。由于数字并不能作为注册商标,因此Intel及其竞争者均在新一代处理器使用可注册的名称,如奔腾(Pentium)、酷睿(Core)、锐龙(Ryzen,AMD推出)。x86的32位架构一般又被称作IA-32,全名为“Intel Architecture, 32-bit”。其64位架构由AMD率先推出,并被称为“AMD64”。之后也被Intel采用,被其称为“Intel 64”。一般也被称作“x86-64”、“x64”。值得注意的是,Intel也推出过IA-64架构,虽然名字上与“IA-32”相似,但两者完全不兼容,并不属于x86指令集架构家族。
信息
应用行业
计算机硬件制造
适用范围
芯片处理器
制造商
Intel
中文名
Intel x86
属    性
芯片运行指令集
Intel x86发展历史
x86架构于1978年推出的Intel 8086中央处理器中首度出现,它是从Intel 8008处理器中发展而来的,而8008则是发展自Intel 4004的。8086在三年后为IBM PC所选用,之后x86便成为了个人计算机的标准平台,成为了历来最成功的CPU架构。其他公司也有制造x86架构的处理器,计有Cyrix(现为VIA所收购)、NEC集团、IBM、IDT以及Transmeta。Intel以外最成功的制造商为AMD,其早先产品Athlon系列处理器的市场份额仅次于Intel Pentium。8086是16位处理器;直到1985年32位的80386的开发,这个架构都维持是16位。接着一系列的处理器表示了32位架构的细微改进,推出了数种的扩充,直到2003年AMD对于这个架构发展了64位的扩充,并命名为AMD64。后来Intel也推出了与之兼容的处理器,并命名为Intel 64。两者一般被统称为x86-64或x64,开创了x86的64位时代。值得注意的是Intel早在1990年代就与HP合作提出了一种用在安腾系列处理器中的独立的64位架构,这种架构被称为IA-64。IA-64是一种崭新的系统,和x86架构完全没有相似性;不应该把它与x86-64或x64弄混。
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  • x86架构——架构基础

    万次阅读 2019-02-23 20:16:55
    x86架构——架构基础。

    说明

    本文参考文档是《64-ia-32-architectures-software-developer-vol-1-manual》(本文之后都以Vol1来指代),介绍了x86架构的基础。这些基础内容几乎所有的程序员都或多或少听说过,但是很多时候都不会直接与它们打交道。

    本文按照自己的理解简要说明这些基础内容,不保证完成的正确性。对于某些自已也不太了解的内容,会直接贴出原文。

     

    执行环境

    什么是执行环境?简单来说执行环境就是系统或者程序执行所需要的资源。

    当谈到执行环境的时候,我们还需要引入CPU的运行模式,不同的模式下执行环境也是不一样的。

    x86平台目前的架构有32位和64位两种,而不同的架构支持的运行模式也是不一样的,不过基本上64位的能够兼容32位。

    目前x86平台的主流架构已经是64位的了,本文之后的内容默认以64位为基础。

    x86平台目前支持的运行模式有如下的几种:

    1. 保护模式

    2. 实模式

    3. 系统管理模式

    4.1. IA-32e兼容模式

    4.2. IA-32e64位模式

    其中4.1和4.2统称为IA-32e模式(即IA-32 Extension),它是在64位运行模式之中引入的,而前面的三种在32位模式时就已经引入。

    64位运行模式简单来说就是增加了系统访问空间,扩展了32位模式的寄存器的尺寸,并增加了部分寄存器,上述所说的系统访问空间,寄存器等其实就是这里要说的执行环境了。

    执行环境包含如下的内容:

    地址空间:它是指从CPU角度来看能够访问到的一段地址,一般直接称为系统地址,是从0开始的一段线性地址,对于32位系统来说,它的地址就是从0到2的32次方;对于64位系统来说就是从0到2的64次方。与线性地址对应的还有一个物理地址,表示的是系统上内存的大小。线性地址和物理地址的对应关系大致如下(来自CoffeeLake CPU EDS):

    这里需要注意几点:

    1. 系统地址跟实际的物理内存地址之间在大多数模式下都没有什么对应关系,即使是实模式下,很多系统地址也是映射到其它模式上;

    2. 上图中的CoffeeLake当然是一个64位的架构,但是可以看到它的系统地址最大并不是2的64次方,而是512G,即2的39次方,这在Vol1中有说明:

    而在CoffeeLake的EDS中也指定了具体的位数:

    基础编程寄存器:如通用寄存器(AX、BX等),段寄存器(CS、DS等),FLAG寄存器,IP寄存器以及其它通用寄存器,这些寄存器在32位和64位架构下的名称和尺寸都会不一样。

    FPU寄存器:CPU内部集成了一个浮点执行单元,同时就有一部分的寄存器给这个单元用,包括数据寄存器、控制寄存器、状态寄存器等等。

    MMX寄存器、XMM寄存器、YMM寄存器:这一堆寄存器都是用来处理SIMD操作的,SIMD操作指的是一条命令就可以操作多个数据。

    Bounds寄存器、BNDCFGU、BNDSTATUS:这些是用于内存保护的寄存器。

    以上的部分如下图所示:

    堆栈:这个不用多介绍,就是存放函数入参和临时变量的地方,它通过段寄存器SS指定位置,而实际指向的是一段内存或者Cache。

    以上是最基本的执行环境,但是光有这一部分还无法使x86能够正常工作,还需要下面额外的执行环境:

    IO端口:当通过CPU访问外部设备,我们可以使用系统地址,此时这段系统地址已经被映射到了外部的设备,所以访问该段空间就相当于访问外部的设备,这种方式称为Memory-Maped IO,这种方式是最常用的;除此之后还有一种比较老的方式,就是通过另外一段独立的IO地址(这段地址相比于系统地址要小很多,通常就64K),这里要讲的就是这段IO地址的访问。它使用的就是这里的IO端口,而使用的指令也不同于系统地址的访问,是由in/out这两个汇编指令来访问的。

    控制寄存器:x86架构提供了5个控制寄存器(CR0-CR4),它们用来控制CPU的执行模式和特性等,这里直接列出这5个寄存器:

    上述每一BIT的意义可以参考《64-ia-32-architectures-software-developer-system-programming-manual》手册中的说明。

    内存管理寄存器:为了实现内存管理,需要系统创建一些数据结构来进行管理,这些数据结构就需要通过内存管理寄存器来访问,这些寄存器包括GDTR(Global Descriptor Table Register)、IDTR(Interrupt Descriptor Table Register)、LDTR(Local Descriptor Table Register)和TR(Task Register):

    具体的使用可以参考《64-ia-32-architectures-software-developer-system-programming-manual》手册中的说明。

    调试寄存器:这部分寄存器是用来监控CPU的DEBUG操作的,总共有8个,如下图所示:

    具体的使用可以参考《64-ia-32-architectures-software-developer-system-programming-manual》手册中的说明。

    MSR:全称是Model Specific Registers,它们的作用很多,且根据不同的x86架构和平台会有差异,可以直接参考《64-ia-32-architectures-software-developer-model-specific-registers》(即Vol 4)。

    MTRRs:全称是Memory Type Range Resisters,它们用来控制物理地址某个范围的类型。这里说的类型有以下的几种:

    MTRRs实际上是一些MSR,通过这些MSR可以设置物理地址上某度固定的或者可变的范围的类型。具体的使用可以参考《64-ia-32-architectures-software-developer-system-programming-manual》手册中的说明。

    MCA架构寄存器:x86平台提供了一个硬件检测和纠正的功能,称为Machine Check Architecture,相对应的也提供了一堆的寄存器用来查看相关的状态,可以参考x86架构——MCA 。这些寄存器其实也是MSR。

    性能监控计数寄存器:x86平台CPU内部有一个PMU(Performance Monitoring Unit)用来监控性能,相对应的也提供了一堆的寄存器,它们也是MSR。

     

    数据类型

    如图所示:

     

    CPU指令

    如图所示:

     

    IO

    参见x86架构——常用的IO端口asm基础——汇编指令之in/out指令

     

    系统调用

    参见asm基础——堆栈框架、调用惯例

     

    中断和异常处理

    参见x86架构——中断基础介绍

     

    CPUID

    参见x86架构——CPUID

     

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  • ARM和x86比较

    万次阅读 多人点赞 2017-10-26 09:17:07
    信不信,随便逮住一个人问他知不知道CPU,我想他的答案一定会是肯定的,但是如果你再问他知道ARM和X86架构么?这两者的区别又是什么?绝大多数的人肯定是一脸懵逼。今天小编就带你深入了解CPU的这两大架构:ARM和X86。...

    信不信,随便逮住一个人问他知不知道CPU,我想他的答案一定会是肯定的,但是如果你再问他知道ARM和X86架构么?这两者的区别又是什么?绝大多数的人肯定是一脸懵逼。今天小编就带你深入了解CPU的这两大架构:ARM和X86。以后出去装X就靠它了!
     ## 重温下CPU是什么鬼##
      中央处理单元(CPU)主要由运算器、控制器、寄存器三部分组成,从字面意思看运算器就是起着运算的作用,控制器就是负责发出CPU每条指令所需要的信息,寄存器就是保存运算或者指令的一些临时文件,这样可以保证更高的速度
      CPU有着处理指令、执行操作、控制时间、处理数据四大作用,打个比喻来说,CPU就像我们的大脑,帮我们完成各种各样的生理活动。因此如果没有 CPU,那么电脑就是一堆废物,无法工作。移动设备其实很复杂,这些CPU需要执行数以百万计的指示,才能使它向我们期待的方向运行,而CPU的速度和功率效率是至关重要的。速度影响用户体验,而效率影响电池寿命。最完美的移动设备是高性能和低功耗相结合。

      要了解X86和ARM,就得先了解复杂指令集(CISC)和精简指令集(RISC) 从CPU发明到现在,有非常多种架构,从我们熟悉的X86、ARM,到不太熟悉的MIPS、IA64,它们之间的差距都非常大。但是如果从最基本的逻辑角度来分类的话,它们可以被分为两大类,即所谓的“复杂指令集”与“精简指令集”系统,也就是经常看到的“CISC”与“RISC”。

      Intel和ARM处理器的第一个区别是,前者使用复杂指令集(CISC),而后者使用精简指令集(RISC)。属于这两种类中的各种架构之间最大的区别,在于它们的设计者考虑问题方式的不同。下面小编分别来介绍:

      x86:Intel一家独大

      提到芯片巨头英特尔,每一个互联网用户应该都不会感到陌生,英特尔的CPU制造技术冠绝全球,但是你知道这家巨头企业是如何发家的么?

      事情要从1978年6月8日说起,Intel发布了一款新型的微处理器“8086”。而这款处理器在新出现时并没有得到什么关注,可是他却创造了一个新的时代。8086意味着x86架构的诞生,而x86作为特定微处理器执行计算机语言的指令集,定义了芯片的基本使用规则。8086也直接带动了Intel成为全球首屈一指的芯片巨头。
      而x86不仅仅使Intel平步青云,也成为了业界的一种标准。在过去的几十年里,无论是笔记本、服务器、超级计算机还是编写设备,都可以看到x86的身影。而且,x86架构还在通过不同的方法进行改进,无论AMD、VIA都可以通过X86指令集的弹性来对付Intel,迫使x86进行改变。

      通过几十年的技术积累,x86服务器在服务器领域的地位几乎是独孤求败。小巧灵活的x86服务器在市场上应用十分广泛,互联网以及局域网内的文件、打印、通讯、web、电子邮件、数据库以及应用服务等多个领域都可以一展身手。

      x86服务器最大的特色在于可以兼容Windows操作系统,全部都采用了Intel的CPU。而Intel的x86服务器也可以分为两代,最初采用的 80x86系列在发布了产品80486后,Intel对该系列产品进行了重新命名并注册,这也就是现在Intel的Pentium系列,当然,这个系列在中国还有个更响亮的名字,即奔腾系列。

      目前奔腾系列的CPU包括:Pentium、Pentium MMX、Pentium Pro、PII、PII Xeon(至强)、PIII、PIII Xeon、P4 Xeon、Celeron2(赛扬)等。

      x86:40多年一路坚持

      x86老么?从时间上来看,确实老了。x86从1978年至今已经将近40年。可经过各种风云变幻之后,x86依然是服务器行业绝对的领导者,说这样的一个服务器行业领袖已经老去,那无非便是在指摘支撑起整个互联网的服务器行业已老。

      而且,经历了很多代的改进和变革,x86架构服务器依然是最快的架构之一。而且现在x86也是整个行业的标杆,从技术上来看x86从未落后过,只不过是和其他架构的服务器相比差距大小是否被拉近了。

      从指令集架构来看,CISC确实是有些陈旧了。即便是Intel也已经承认,CISC架构确实限制了CPU的发展。在CISC微处理器程序的各条指令相互串联执行,指令操作也需要串行执行,按照这种方式来进行任务执行,其控制当然十分简单,但计算机的整体利用率却被拖了后腿,执行速度相对偏慢。这也是CISC架构为中低档服务器所采用的原因之一。

      复杂指令集是一种伴随着计算机诞生便存在的一种指令集。其拥有较强的处理高级语言的能力,对于提高计算机性能有一定好处。而日趋复杂的指令系统不仅带来的效率的低下,还致使系统结构的复杂性增加,这种复杂性也将导致了CISC的通用性不佳。

      ARM:移动端异军突起

      在PC领域,Intel的CPU一枝独秀。而在移动端呢?那就当属ARM了。ARM全称为Advanced RISC Machine,也就是进阶精简指令集机器。ARM是RISC微处理器的代表作之一,其广泛的在嵌入式系统设计中被使用。而且ARM处理器最大的特点在于节能,这也是其在移动通信领域无人能敌的原因之一。

      打造ARM64位服务器
      在过去,ARM专注于发展32位架构,在移动端称霸多年,让Intel眼馋不矣。而在PC和服务器领域,Intel的市场也让ARM十分眼红。ARM于 2011年底发布的ARMv8为其首款64位处理器,而戴尔在2013年发布了其首款基于ARM64位构架的服务器,相应的服务器解决方案也被开发出来。
      专家认为,尽管Intel的x86处理器在服务器领域依然无敌,但64位的ARM构架应该可以找到自己的一席之地,ARM在内存和网络接口同计算核心间的距离会被尽可能的拉近,并借此承载起密度极高的大量计算进程,这种特性与Web服务器及其应用十分契合。

      在服务器领域,Intel的芯片也有很多水土不服的领域,比如内存容量、I/O和处理性能不成比例时,ARM处理器的表现会更加合格。ARM处理器的 ISA复杂程度要低很多,开发成本也要低,相应的,ARM服务器厂商针对这些应用场景所开发的服务器也就拥有了打败Intel的前提条件。而从这些应用环境所切入服务器市场的ARM架构服务器其针对客户也正是x86的原有部分客户。

      而Intel是不会轻易放手的,在服务器领域,其工艺对ARM保持领先,其处理器性能也远高于ARM处理器,可在功耗方面一直是Intel的一个心病。

      此外,Intel也想进军移动端,要打败ARM,在低功耗的服务器领域发力便是一个好的选择。采用了14nm工艺的Xeon-D,其包括的2个1.4G的Broadwell内核和GPU的功耗才仅仅为6W,在性能功耗比方便比ARM要高出不少。

      在2008年,Intel推出了Atom处理器,这款处理器是Intel史上体积最小,功耗最低的处理器,其开创出去便是之中弥补自己在移动计算领域先天不足的问题,而这一领域被ARM霸占多年,在技术和经验中Intel都不占优势,想要打败ARM又谈何容易?

      既然双方都对对方的领域虎视眈眈,那么ARM和Intel的大战绝对是不可避免的。那么想要进入Intel的服务器领域,ARM就需要拿出来真本事了,以其64位元处理器作为基础的芯片设计,功耗低、成本低,具备构架弹性,以这些优势去硬碰Intel又能有几成胜算呢?

      换个角度看,ARM芯片架构具备一定的灵活性,可以实现很多企业的特性需求,比如缓存一致性以及容错和高可用性等,其软件的生态环境成熟度却不及Intel,即便是有了更多的企业关注也未必就能有把握击败Intel,那么又是什么支持这ARM来客场挑战Intel呢?

      ARM与X86大比拼

      从几个方面比较ARM与X86架构Intel和ARM的处理器,除了最本质的复杂指令集(CISC)和精简指令集(RISC)的区别之外,下面我们再从以下几个方面对比下ARM和X86架构。
      1、制造工艺ARM和Intel处理器的一大区别是ARM从来只是设计低功耗处理器,Intel的强项是设计超高性能的台式机和服务器处理器。

      一直以来,Intel都是台式机的服务器行业的老大。然而进入移动行业时,Intel依然使用和台式机同样的复杂指令集架构,试图将其硬塞入给移动设备使用的体积较小的处理器中。但是Intel i7处理器平均发热率为45瓦。基于ARM的片上系统的发热率最大瞬间峰值大约是3瓦,约为Intel i7处理器的1/15。其最新的Atom系列处理器采用了跟ARM处理器类似的温度控制设计,为此Intel必须使用最新的22纳米制造工艺。

      2、64位计算对于64位计算,ARM和Intel也有一些显著区别。Intel并没有开发64位版本的x86 指令集。64位的指令集名为x86-64(有时简称为x64),实际上是AMD设计开发的。Intel想做64位计算,它知道如果从自己的32位x86架构进化出64位架构,新架构效率会很低,于是它搞了一个新64位处理器项目名为IA64。由此制造出了Itanium系列处理器。

      而 ARM在看到移动设备对64位计算的需求后,于2011年发布了ARMv8 64位架构,这是为了下一代ARM指令集架构工作若干年后的结晶。为了基于原有的原则和指令集,开发一个简明的64位架构,ARMv8使用了两种执行模式,AArch32和AArch64。顾名思义,一个运行32位代码,一个运行64位代码。ARM设计的巧妙之处,是处理器在运行中可以无缝地在两种模式间切换。这意味着64位指令的解码器是全新设计的,不用兼顾32位指令,而处理器依然可以向后兼容。

      3、异构计算ARM的 big.LITTLE架构是一项Intel一时无法复制的创新。在big.LITTLE架构里,处理器可以是不同类型的。传统的双核或者四核处理器中包含同样的2个核或者4个核。一个双核Atom处理器中有两个一模一样的核,提供一样的性能,拥有相同的功耗。ARM通过big.LITTLE向移动设备推出了异构计算。这意味着处理器中的核可以有不同的性能和功耗。当设备正常运行时,使用低功耗核,而当你运行一款复杂的游戏时,使用的是高性能的核。

      这是什么做到的呢?设计处理器的时候,要考虑大量的技术设计的采用与否,这些技术设计决定了处理器的性能以及功耗。在一条指令被解码并准备执行时,Intel和ARM的处理器都使用流水线,就是说解码的过程是并行的。

      为了更快地执行指令,这些流水线可以被设计成允许指令们不按照程序的顺序被执行(乱序执行)。一些巧妙的逻辑结构可以判断下一条指令是否依赖于当前的指令执行的结果。Intel和ARM都提供乱序执行逻辑结构,可想而知,这种结构十分的复杂,复杂意味着更多的功耗。

      那为什么反而ARM的比X86耗电少得多呢。这就和另外一个因素相关了,那就是设计。

      设计又分为前端和后端设计,前端设计体现了处理器的构架,精简指令集和复杂指令集的区别是通过前端设计体现的。后端设计处理电压、时钟等问题,是耗电的直接因素。当然,其中任何一项都会使得时钟和电源所控制的模块无法工作。他们的区别在于,门控时钟的恢复时间较短,而电源控制的时间较长。此外,如果条单条指令使用多个模块的功能,在恢复功能的时候,并不是最慢的那个模块的时间,而可能是几个模块时间相加,因为这牵涉到一个上电次序的问题,也就是恢复工作时候模块间是有先后次序的,不遵照这个次序,就无法恢复。而遵照这个次序,就会使得总恢复时间很长。

      所以在后端这块,可以得到一个结论,为了省电,可以关闭一些暂时不会用到的处理器模块。但是也不能轻易的关闭,否则一旦需要,恢复的话会让完成某个指令的时间会很长,总体性能显然降低。此外,子模块的门控时钟和电源开关通常是设计电路时就决定的,对于操作系统是透明的,无法通过软件来优化。

      再来看前端。ARM的处理器有个特点,就是乱序执行能力不如X86。换句话说,就是用户在使用电脑的时候,他的操作是随机的,无法预测的,造成了指令也无法预测。X86为了增强对这种情况下的处理能力,加强了乱序指令的执行。此外,X86还增强了单核的多线程能力。这样做的缺点就是,无法很有效的关闭和恢复处理器子模块,因为一旦关闭,恢复起来就很慢,从而造成低性能。为了保持高性能,就不得不让大部分的模块都保持开启,并且时钟也保持切换。这样做的直接后果就是耗电高。而ARM的指令强在确定次序的执行,并且依靠多核而不是单核多线程来执行。这样容易保持子模块和时钟信号的关闭,显然就更省电。

      ARM和X86现在发展如何?

      关于X86架构和ARM架构这两者谁将统一市场的争执一直都有,但是也有人说这两者根本不具备可比性,X86无法做到 ARM的功耗,而ARM也无法做到X86的性能。现在ARM架构已经具备了进入服务器芯片的能力,众多芯片研发企业纷纷采用ARM架构研发服务器芯片无疑将促进其繁荣, 2015年一款采用ARM架构的Windows 10平板现身,这也是目前曝光的全球首款非X86架构、运行Windows系统的平板产品。

      随着移动网络和互联网融合互通日趋明显,ARM发展后台数据中心已经是大势所趋,所以与其说ARM倒更像是背水一战,无论是ARM还是Intel,双方都没有任何退路可言。

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  • X86 架构

    万次阅读 多人点赞 2016-10-07 10:47:51
    初步接触BIOS,对相关学习内容加以总结,理解不当的地方请多...目前的PC架构绝大多数都是Intel的X86架构,貌似也是因为INTEL的这个X86架构早就了目前INTEL如日中天的地位。  废话不多说,X86架构进行一个简单的介绍:

            初步接触BIOS,对相关学习内容加以总结,理解不当的地方请多指教。(PS:部分知识来自百度百科,以及大神博客,感谢万能的论坛提供的学习环境)

            在接触BIOS的时候,都需要对PC架构有一定的认知。目前的PC架构绝大多数都是Intel的X86架构,貌似也是因为INTEL的这个X86架构早就了目前INTEL如日中天的地位。

            废话不多说,X86架构进行一个简单的介绍:

    当然,这个架构图并不是所有的都是如此,根据不同的主板,平台,架构是略有差别的比如说,目前很多主板已经将北桥集成到CPU当中,将南桥集成为PCH,但大致的框架还是如此的。下面对这个架构图上的各个内容分别进行一些简介。

     

      1:CPU,大家都不陌生的名词,中央处理器,计算机的核心大脑。

      2: 北桥(North Bridge Chipset):北桥是电脑主板上的一块芯片,位于CPU插座边,起连接作用。北桥是个人电脑主板芯片组两枚大规模芯片中的一枚。北桥被用来处理高速信号、通常处理CPU(处理器)、RAM(内存)、AGP端口或PCI Express和南桥芯片之间的通信。北桥由于数据处理量大,一般都装有散热片或者散热风扇,目前很多主板已经将北桥芯片集成到CPU当中,但是基本的功能都是还在的。

      3:南桥芯片(South Bridge)是主板芯片组的重要组成部分,一般位于主板上离CPU插槽较远的下方,PCI插槽的附近,这种布局是考虑到它所连接的I/O总线较多,离处理器远一点有利于布线。 主要是作为I/O总线之间的通信,一般连接的都是低速设备,如USB,LAN,键盘控制器,鼠标等。同样的,目前很多南桥芯片也被集成了。

      4: 内存是计算机中重要的部件之一,它是与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的,因此内存的性能对计算机的影响非常大。内存(Memory)也被称为内存储器,其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据,以及与硬盘等外部存储器交换的数据。
            内存的分类:市场中主要有的内存类型有SDRAM、DDR SDRAM和RDRAM三种,其中DDR SDRAM内存占据了市场的主流,而SDRAM内存规格已不再发展,处于被淘汰的行列
    目前市场上常用的内存为DDR,DDR SDRAM是Double Data Rate SDRAM的缩写,是双倍速率同步动态随机存储器的意思。

           个人对内存的理解,CPU是大脑,内存则是你的反应速度,虽然不是很恰当,但也凑合着理解。

      5:显卡(Video card,Graphics card)全称显示接口卡,又称显示适配器,是计算机最基本配置、最重要的配件之一。显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分,是电脑进行数模信号转换的设备,承担输出显示图形的任务。显卡接在电脑主板上,它将电脑的数字信号转换成模拟信号让显示器显示出来,同时显卡还是有图像处理能力,可协助CPU工作,提高整体的运行速度。显卡的使用对计算机的运行也是极重要的,专业显卡或者游戏显卡,不同的星卡没有好坏之分,而是侧重方向不同。

      6:显示j接口

    一、高清晰度多媒体接口(英文:High Definition Multimedia Interface,HDMI)是一种数字化视频/音频接口技术,是适合影像传输的专用型数字化接口,其可同时传送音频和影像信号,最高数据传输速度为4.5GB/s。
    优点:HDMI不仅可以满足1080P的分辨率,还能支持DVD Audio等数字音频格式,支持八声道96kHz或立体声192kHz数码音频传送,可以传送无压缩的音频信号及视频信号。HDMI可用于机顶盒、DVD播放机、个人电脑、电视游乐器、综合扩大机、数字音响与电视机。HDMI可以同时传送音频和影像信号。
    HDMI支持EDID、DDC2B,因此具有HDMI的设备具有“即插即用”的特点,信号源和显示设备之间会自动进行“协商”,自动选择最合适的视频/音频格式。

    二、 VGA(Video Graphics Array)是IBM在1987年随PS/2机一起推出的一种视频传输标准,具有分辨率高、显示速率快、颜色丰富等优点,在彩色显示器领域得到了广泛的应用。不支持热插拔,不支持音频传输。通用VGA显示卡系统主要由控制电路、显示缓存区和视频BIOS(Basic Input Output System即基本输入输出系统)程序三个部分组成。

    三、DisplayPort接口:高清数字显示接口。
    性能:从性能上讲,DisplayPort 1.1最大支持10.8Gb/S的传输带宽,HDMI 1.3标准能支持10.2G/s的带宽;另外,DisplayPort可支持WQXGA+(2560×1600)、QXGA(2048×1536)等分辨率及30/36bit(每原色10/12bit)的色深,1920×1200分辨率的色彩支持到了120/24Bit,超高的带宽和分辨率完全足以适应显示设备的发展。
    比HDMI更先进的是,DisplayPort在一条线缆上还可实现更多的功能。在四条主传输通道之外,DisplayPort还提供了一条功能强大的辅助通道。该辅助通道的传输带宽为1Mbps,最高延迟仅为500μs,可以直接作为语音、视频等低带宽数据的传输通道,另外也可用于无延迟的游戏控制。可见,DisplayPort可以实现对周边设备最大程度的整合、控制。
    而DisplayPort一开始则面向液晶显示器开发,采用“Micro-Packet Architecture(微封包架构)”传输架构,视频内容以封包方式传送,这一点同DVI、HDMI等视频传输技术有着明显区别。也就是说,HDMI的出现取代了模拟信号视频,而DisplayPort的出现则取代的是DVI和VGA接口。

        还有其他不同的接口,就不一一列出了,以后也会有所涉及。

      7:网卡是工作在链路层的网络组件,是局域网中连接计算机和传输介质的接口,不仅能实现与局域网传输介质之间的物理连接和电信号匹配,还涉及帧的发送与接收、帧的封装与拆封、介质访问控制、数据的编码与解码以及数据缓存的功能等。计算机与外界局域网的连接是通过主机箱内插入一块网络接口板(或者是在笔记本电脑中插入一PCMCIA卡)。网络接口板又称为通信适配器或网络适配器(network adapter)或网络接口卡NIC(Network Interface Card),但是更多的人愿意使用更为简单的名称“网卡”。

      8:声卡的基本功能是把来自话筒、磁带、光盘的原始声音信号加以转换,输出到耳机、扬声器、扩音机、录音机等声响设备,或通过音乐设备数字接口(MIDI)使乐器发出美妙的声音。

      9:SATA(Serial Advanced Technology Attachment,串行高级技术附件)是一种基于行业标准的串行硬件驱动器接口,是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盘接口规范。
    SATA的优势:串行接口结构简单,支持热插拔,传输速度快,执行效率高。 使用SATA(Serial ATA)口的硬盘又叫串口硬盘,是未来PC机硬盘的趋势。Serial ATA采用串行连接方式,串行ATA总线使用嵌入式时钟信号,具备了更强的纠错能力,与以往相比其最大的区别在于能对传输指令(不仅仅是数据)进行检查,如果发现错误会自动矫正,这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。

      10:硬盘是电脑主要的存储媒介之一,由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成。碟片外覆盖有铁磁性材料。
    分类:硬盘有固态硬盘(SSD 盘,新式硬盘)、机械硬盘(HDD 传统硬盘)、混合硬盘(HHD 一块基于传统机械硬盘诞生出来的新硬盘)。 
    基本参数:
    容量:常用的笔记本容量一般为500G。
    转速:转速(Rotational Speed 或Spindle speed),是硬盘内电机主轴的旋转速度,也就是硬盘盘片在一分钟内所能完成的最大转数。转速的快慢是标示硬盘档次的重要参数之一,它是决定硬盘内部传输率的关键因素之一,在很大程度上直接影响到硬盘的速度。平均访问时间(Average Access Time)硬盘传输速率(Data Transfer Rate)缓存(Cache memory)是硬硬盘控制器上的一块内存芯片,具有极快的存取速度,它是硬盘内部存储和外界接口之间的缓冲器。

    11:总线

    一:PCI Express总线是一种完全不同于过去PCI总线的一种全新总线规范,与PCI总线共享并行架构相比,PCI Express总线是一种点对点串行连接的设备连接方式。 PCI Express以点对点的方式处理通信,每个设备在要求传输数据的时候各自建立自己的传输通道,对于其他设备这个通道是封闭的,这样的操作保证了通道的专有性,避免其他设备的干扰。
    传输速度:X1的速度为250M/S,而X16则是X1的16倍,即为4GB/S。

    二:SPI是串行外设接口(Serial Peripheral Interface)的缩写。SPI,是一种高速的,全双工,同步的通信总线,并且在芯片的管脚上只占用四根线,节约了芯片的管脚,同时为PCB的布局上节省空间,提供方便,正是出于这种简单易用的特性,如今越来越多的芯片集成了这种通信协议,比如AT91RM9200
    SPI的通信原理很简单,它以主从方式工作,这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备,需要至少4根线,事实上3根也可以(用于单向传输时,也就是半双工方式)。也是所有基于SPI的设备共有的,它们是SDI(数据输入)、SDO(数据输出)、SCLK(时钟)、CS(片选)。

            三:USB,是英文Universal Serial Bus(通用串行总线)的缩写,而其中文简称为“通串线”,是一个外部总线标准,用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。是应用在PC领域的接口技术。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。

    四:LPC全名:Low Pin Count;97年Intel发布的取代传统ISA BUS的一种新接口规范 以往为了连接ISA扩充槽、适配器、ROM BIOS芯片、Super I/O等接口,南桥芯片必须保留一个ISA BUS,并且连通Super I/O芯片,以控制传统的外围设备。 Intel所定义的PC接口,将以往ISA BUS的地址/数据分离译码,改成类似PCI的地址/数据信号线共享的译码方式,信号线数量大幅降低,工作速率由PCI总线速率同步驱动,虽然改良过的LPC接口一样维持最大传输值16MB/s,不过所需要的信号脚位数大幅降低25~30个,以LPC接口设计的Super I/O芯片、Flash芯片都能享有脚位数减少、体积微缩的好处,主板的设计也可以简化,这也就是取名LPC——Low Pin Count的原因。

      12:超级输入输出芯片(SIO)一般位于主板左下方或者左上方。主要使用的芯片有Winbond、ITE,它为主板上的标准I/O接口提供控制处理功能。这里所说的“超级”是指它集成了PS/2键盘、PS/2鼠标、串口COM、并口LPT接口等处理功能,而这些接口都是计算机中的慢速I/O设备。它们全部位于主板后部右边。它的主要功能包括负责处理从键盘、鼠标、串行接口等设备传输来的串行数据,将它们转换成为并行数据,同时也负责并行接口、软驱接口数据的传输与处理。

      13:BIOS是英文"Basic Input Output System“的缩略词,直译过来后中文名称就是"基本输入输出系统"。其实,它是一组固化到计算机内主板上一个ROM芯片上的程序,它保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、开机后自检程序和系统自启动程序,它可从CMOS中读写系统设置的具体信息。 其主要功能是为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控制。

      14:电源分类:AT电源,ATX电源,SFX电源
    ATX电源:ATX电源主要有两个版本,一种是ATX1.01版,另一种是ATX2.01版。2.01版与1.01版的ATX电源除散热风扇的位置不一样外,它们的激活电流也不同。1.01版只有100mA,2.01版则有500mA~720mA。这意味着2.01版的ATX电源不会像1.01版那样"过敏",经常会受外界电压波动的影响而自行启动计算机。




    关于PC Architecture就简单的介绍到这里,第一次写博客,内容有点混乱,多多谅解。

    Thank you for your reading。

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  • windows x64和x86的区别

    万次阅读 2019-06-29 00:15:48
    因为x64其实就是64位,x86其实就是32位,在口语中我们说32位会多于x86。 都是用来形容操作系统的,所以我们在下载的时候,会存在winx64和x86位系统的选择。 而不同位数的操作系统,对CPU的运算方式产生的影响或者...

    最近下载一些东西都需要看一下电脑是64位还是32位,这里总结一下

    windows x64和x86有啥区别”这个问题和“windows64和32有啥区别”是一样的,

    因为x64其实就是64位x86其实就是32位,在口语中我们说32位会多于x86。


    都是用来形容操作系统的,所以我们在下载的时候,会存在winx64和x86位系统的选择。

    而不同位数的操作系统,对CPU的运算方式产生的影响或者要求亦不同

    两者最主要的区别是:

    32位系统最多只能发挥4G内存的效用,如果电脑安装了大于4G的内存,32位的操作系统是不能更好的利用大于4G的那部分内存的效用的,所以会造成资源浪费。

    64位的操作系统,按照微软对系统的设定,家庭版本的win7可以最多支持16G的内存,而专业版和旗舰版的win7最多支持的内存容量可达192G内存。

    所以如果你电脑拥有超过4G的内存,则建议安装64位的操作系统,这是这两者最大的区别。


    基本所有的电脑都可以安装32位的系统,现在也有越来越多的电脑刚刚买回来的时候,就预装了64位的系统,因为这样能够更好的利用大内存的效用;但是一些比较旧的电脑,可能不能支持64位的系统,要判断你的电脑是否支持64位系统,可以利用“SecurAble”这款软件来查看。

    怎样查看自己电脑多少位:

    桌面--我的电脑--右键属性

     

    百度百科(关于x86-64):

    x86-64( 又称x64,即英文词64-bit extended,64位拓展 的简写)是x86架构64位拓展,向后兼容于16位及32位的x86架构。x64于1999年由AMD设计,AMD首次公开64位集以扩展给x86,称为“AMD64”。其后也为英特尔所采用,现时英特尔称之为“Intel 64”,在之前曾使用过“Clackamas Technology” (CT)、“IA-32e”及“EM64T”。

    苹果公司RPM包管理员以“x86-64”或“x86_64”称呼此64位架构。甲骨文公司Microsoft称之为“x64”。BSD家族及其他Linux发行版则使用“x64-64”,32位版本则称为“i386”(或 i486/586/686),Arch Linux用x86_64称呼此64位架构。

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