1、芯片体系结构的发展* 1硬件的层次结构1. 芯片级（ chip level）2. 板卡级（ board and card level）3. 设备级（ equipment level）4. 网络级（ network level）Date 2芯片的种类繁多 1.处理器芯片（ processor chip） 2.存储器芯片（ memory chip） 3.主板芯片组（ chip set） 4.BIOS芯片（ rom bios ） 5. 输入输出芯片（ I/O chip） 6.控制器芯片（ controller chip） 7.特殊芯片（ network chipset, 3-D chip, vide
2、o chip ）Date 3微处理器体系结构 体系结构是建筑学术语。计算机体系结构指概念性的结构和功能特性。 过去，大型主机体系结构（ Mainframe Architecture）例如 1964年 IBM 360， 24位。 1983年 IBM 370-XA， 32位。 现在，微处理器体系结构（Microprocessor Architecture）。例如1978年 Intel 8086， 16位。 1985年 Intel 80386， 32位。 微体系结构比传统体系结构更丰富。Date 4芯片技术突飞猛进8008 1972 0.35万 10微米8080 1974 0.60万 6微米8086
3、 1978 2.9万 3微米80286 1982 13.4万 3微米80386 1985 27.5万 1微米80486 1989 120万 0.8微米Pentium I 1993 310万 0.35微米Pentium II 1997 750万 0.35微米Pentium III 1999 2900万 0.25微米Pentium IV 2000 4200万 0.13微米Date 5奔腾的位数 内部寄存器的宽度为 32位，这决定了奔腾仍是 32位的微处理器，即 IA-32体系结构。 数据输入输出总线的宽度为 64位。 存储器地址总线的宽度：8088， 8086 20位 1MB286， 386SX
4、24位 16MB386DX,486,奔 腾 I 32位 4GB奔 腾 II,奔 腾 III,奔 腾IV36位 64GBDate 6奔腾芯片的体系结构 1.超标量技术（ Superscalar） 双 ALU 2.超流水技术（ Superpipeline） 八级 3.哈佛结构：指令 Cache和数据 Cache 4.分支动态预测 5.固化常用指令 6.数据总线的拓宽及突发模式 7.采用 PCI局部总线 8.错误检测及校验技术 9.电源效率技术 10.支持多重处理Date 7超标量技术 486及以前的芯片，一个时间只能执行一条指令。奔腾芯片始，同时能执行多于一条指令，这称为超标量技术。 例如经典奔腾
5、有两条整数指令流水线 U指令流水线： CISC和 RISC都执行 V指令流水线：只执行 RISC指令 还有一条浮点指令流水线（加、乘、除），因此能同时执行多个处理，以空间换取了时间。Date 8超流水线技术 通过细化流水、提高主频，使得在一个时间周期内能完成多个操作，称为超流水线技术。 例如每条整数流水线都分为 4级（指令预取、译码、执行、写回结果） 浮点流水线则分为 8级（指令预取、译码、执行、写回结果、两级浮点操作、一级 4舍5入并写回结果、一级出错报告）Date 9MMX技术 MMX技术指 Multi Media Extension即多媒体扩展技术。 在体系结构上的改进： 1. 内部 L1高速缓存更大，改善软件运行的特性。 2. 在处理器的指令系统中，扩展了 57条指令，它们是单指令流多数据流（SIMD）的，能加快对视频、音频、图形和动画的循环处理。Date 10
