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CPU技术进展 2014/10/9 计算机科学（CS） 计算机科学是一门包含各种各样与计算和信息处理相关主题的系统学科，从抽象的算法分析、形式化语法等等，到更具体的主题如编程语言、程序设计、软件和硬件等。 作为一门学科，它与数学、计算机程序设计、软件工程和计算机工程有显著的不同，却通常被混淆，尽管这些学科之间存在不同程度的交叉和覆盖。 计算机科学研究的课题是： 计算机程序能做什么和不能做什么（可计算性）； 如何使程序更高效的執行特定任務（算法和复杂性理论，计算机硬件）； 程序如何存取不同类型的数据（数据结构和数据库）； 程序如何显得更具有智能（人工智能）； 人类如何与程序沟通（人机互动和人机界面）。 计算机科学根植于电子工程、数学和语言学，是科学、工程和艺术的结晶。它在20世纪最后的三十年间兴起成为一门独立的学科，并发展出自己的方法与术语。 早期，虽然英国的剑桥大学和其他大学已经开始教授计算机科学课程，但它只被视为数学或工程学的一个分支，并非独立的学科。剑桥大学声称有世界上第一个传授计算的资格。世界上第一个计算机科学系是由美国的普渡大学在1962年设立，第一个计算机学院於1980年由美国的东北大学设立。现在，多数大学都把计算机科学系列为独立的部门，一部分将它与工程系、应用数学系或其他学科联合。 计算机科学领域的最高荣誉是ACM设立的图灵奖，被誉为是计算机科学的诺贝尔奖。它的获得者都是本领域最为出色的科学家和先驱。华人中首获图灵奖的是姚期智博士。他于2000年以其对计算理论做出的诸多“根本性的、意义重大的”贡献而获得这一崇高荣誉。 主要研究领域 形式化基础 逻辑学 谓词逻辑 模态逻辑 时序逻辑 描述逻辑 数学 泛代数 递归论 模型论 概率论和数理统计 逻辑代数 布尔代数 离散数学 组合数学 图论 信息论 理论计算机科学 形式语言 自动机 可计算性 算法 计算复杂性 描述复杂性 编译器 程序设计理论 信息论 类型理论 指称语义 微程序 遗传算法 并行计算 计算方法学 人工智能 计算机图形学 图像处理与计算机视觉 仿真与建模 数字信号处理 文档与文本处理 模式识别 语音识别 文字识别 签名识别 人脸识别 指纹识别 计算机应用 数值计算 数值分析 定理机器证明 计算机代数 金融计算 工程计算 计算机化学 计算机物理 生物信息论 计算生物学 非数值计算 工厂自动化 办公室自动化 人工智能 信息存储与检索 符号语言处理 计算机辅助科学 计算机辅助设计 计算机辅助教学 计算机辅助管理 计算机辅助软件工程 机器人学 多媒体技术 人机交互 电子商务 特定技术 测试基准 机器视觉 数据压缩 软件设计模式 数字信号处理 文件格式 信息安全 国际互联网络 超大规模集成电路设计 网络传输协议 网络处理器技术 整数运算器 浮点运算器 矩阵运算处理器 网格 CPU发展历程 南北桥是一种架构的划分，设计者的原始图架构上，在上部的称为北桥，下部的成为南桥 一般北桥的功能主体是AGP(Accelerate Graphical Port )控制、内存控制。简单说就是负责cpu 内存，显卡等数据的传输。 南桥包括IDE(电子集成驱动器 )、PCI(外部设备互联接口)、串并口多功能控制单元，集成网卡控制器、音效控制器。简单说就是负责输入输出设备的控制，比如usb ps/2键盘鼠标等。 最新的架构上，内存控制已经转移到CPU内部，北桥的功能被弱化，芯片组将趋于单芯片设计，就不再有南桥、北桥之分了 intel从i7-8xx/i5-7xx开始把北桥整个集成到cpu里面了，从i5-6xx/i3-5xx开始把GPU也集成进cpu了。以后haswell低电压移动版开始可能会把南桥也集成进cpu。amd很早就把北桥中的内存控制器集成进了cpu，但北桥的剩余部分还在主板上（主要是pci-e控制器），一直到am3+的推土机还是这样。APU则把整个北桥和集显都集成进了cpu，主板上只有南桥，过两年也会把南桥也集成进cpu。nvidia主板前两年是把南北桥集成在一起，但现在n系芯片组都淘汰了，所以也见不到这样集成的了。北桥集成入cpu可以提高内存和显卡的性能，南桥集不集成基本不会影响性能，因为需要高速处理的设备都不会走南桥的。比如那些高速SSD都是pci-e口的，为了就是绕过南桥上的SATA主控，直接走北桥 标量（Scalar)???将一条指令分成若干个周期处理以达到多条指令重叠处理,从而提高cpu部件利用率的技术叫做标量流水技术. 流水线(pipe line) cpu流水线技术是一种将指令分解为多步，并让不同指令的各步操作重叠，从而实现几条指令并行处理，以加速程序运行过程的技术。指令的每步有各自独立的电路来处理，每完成一步，就进到下一步，