范文一：GPS的发展趋势

GPS的发展趋势

现在的GPS分为两种:

1.军用 这个就不用说了。

2.民用 民用的也分为两种。一种是属于专业机主要用于土地测量，定点，记录航线航迹，测海拔高度等 这类机器的精确度比较高，接受差分信号以后精确度会小于3米。另一种是车载机主要用在汽车导航上面，精确度相比较就差了一些误差在10米左右。

GPS发展到目前的现状，差异化求生存已经相当重要，不像刚开始的市场环境，GPS的竞争不太激烈，只要稍好一些的产品，就不用愁卖不出去。今时今日，GPS要好卖不再是容易的事，消费已经过了培育的阶段，已经慢慢进入半成熟阶段。没有特色的产品是不受市场欢迎的。在线娱乐将成为GPS将来发展的一大趋势，各种网络条件的具备与PND软硬设施的跟进，这些都将GPS推向下一个快速发展阶段。

总之，所有GPS的工作原理都是通过天上的24颗卫星接受信号，然后通过GPS特定的通道传输到GPS上，就可以了，我们所见到的GPS都是只能接受信号而不能本身发射信号～正常的定位要求是3颗星定位，5颗星导航，一般的话都可以搜到10颗左右，不会太多。

? 一、PND厂商自己开发搜索引擎会成为一大趋势

导航地图其它是由地图数据与导航引擎结合的产品，只有数据，没有导航引擎是不能导航的。有些厂商是专门开发导航引擎的，这样的厂商就需要购买其它地图厂商的数据。有些地图厂商是将数据与导航引擎配套出售的。像凯立德，道道通，高德。目前做导航引擎的厂家会越来越多，这也就为GPS地图的差异化提供了良好的基础。如果都是一味的凯立德，道道通，高德，城际通等等，容易让消费者产生视觉疲劳。差异化也是地图厂商应该做的事情之一，应该给不同的客户提供差异化的产品。这样，可以加强PND厂商对地图厂商的依赖性，也可以提高PND厂商的附加值。何乐而不为。更多PND厂商会加入到开发搜索引擎这块中来，将地图差异化进行到底。

小编在以前文章中也讲到过，一键升级地图已经渐成趋势，所以通过有线，WIFI，3G等各种方式实现一键升级，这些都为升级收费提供了便利的条件，所以，地图升级收费也将成为GPS在线娱乐功能收费的一种。地图升级收费已经慢慢达成共识。消费者地图升级收费的意识培育也有段时间。硬件基本与软件条件都已经可以实现地图升级直接收费了。所以，这项有可能会成为地图商跟PND厂商利润增长点之一。

? 二、在线视频已经成为可能

视频应该是除了地图升级外，最重要的在线娱乐功能。网络足够发达，我们可以不用依赖大容量的存储。而直接依赖强大的网络，直接在线播放视频，可以跟优酷，酷6，基至是PPS等合作，实现在线直播。对于一些特定体育的节目，

可以实现点播收费。而且可以实现人机之间的互动娱乐。配合高清5寸或者是7 寸屏幕，在线视频会成为一种享受。

? 三、在线听歌将成为一种时尚

一般我们都是将歌保存到本地存储，但只要连将上网络之后，一切都将变得简单。只要轻点手写笔，搜索自己想听的歌，在线点播即可。至于在线听歌收费，小编觉得以国人目前的消费习惯，那将是难上加难。但这便捷的听音乐方式相信很快被大家接受。

? 四、在线电子书或者能成为收费的另一项目

参照起点的模式，电子书收费还是有很大可能的。虽然互联网的资源无限大。但要找一部自己想看的电子书还真不是易事，要么就只有一些章节的介绍，只要将价格定价合理，PND厂商也可以跟一些在线电子书网站合作，实现双赢的商业模式。

? 五、在线游戏将加强PND的粘性

游戏最大的乐趣就是可以跟众多的朋友一起互动，单纯的单机游戏确实是乏味。但目前WINCE支持的游戏并不多，这就急切需要各游戏厂商开发一些适合WINCE系统的游戏，不单只是PND，手机这块智能操作系统用WINCE的也占有不小的市场份额。想像一下人人用手机或者PND玩在线游戏的情况，到时，想不赚钱都难。但前期还是要培育用户的习惯。就目前来看，在线游戏收费也还不太现实。

? 六、其它方面:

PND加载一些skype网络电话，MSN，QQ，飞信等即时通讯工具不算是复杂的事情，加载炒股软件也是件易事，这将极大地提高PND的使用率，而不再是想出远门或找不到路时的简单工具。互联网接入设备的概念也会淡化PND的概念，到时也许就不再叫PND，导航功能只是一个标配。

这篇文章并没有进行很深入的阐述，只是想表明GPS在线娱乐功能将会成为目前发展最近的一个趋势。当全民MID时，用户体验，人性化的菜单就会成为厂商的核心竞争力，但如果厂商能提前看到这一步，或者就会领先其它厂商三个月甚至是半年，就如当初有些厂商已经看到CMMB的发展势头时，配合奥运会的东风，赚了上亿元，这在GPS界也算是一个神话

范文二：CAPP的发展趋势

第 27卷第 1期 辽 宁 工 学 院 学 报 V ol.27,No.1

2007年 2 月 Journal of Liaoning Institute of Technology Feb.

2007 收稿日期 :2006-07-22

作者简介 :王 洁(1981-),女,辽宁锦州人,硕士生。

李铁军(1960-),男,辽宁营口人,副教授,硕士。

CAPP 的发展趋势

王 洁, 李铁军

(辽宁工学院 机械工程与自动化学院,辽宁 锦州 121001)

摘 要 :叙述了 CAPP 的重要意义和国内外的发展历程;通过介绍几种有代表性的 CAPP 系统概括了 CAPP 的研究现状; 总结了 CAPP 现阶段所存在的问题; 最后指出了国内 CAPP 应朝集成化、 网络化、 工具化、 工程化、 智能化、知识化发展的趋势。

关键词 :CAPP ;集成化;网络化;工具化;智能化

中图分类号 :TH164 文献标识码 :A 文章编号 :1005-1090(2007)01-0054-04

Development and Future Trend of CAPP

WANG Jie, LI Tie-jun

(Mechanical Engineering & Automation College, Liaoning Institute of Technology, Jinzhou 121001, China)

Key words: CAPP; integration ; web environment; tooling ; intelligence

Abstract: The significance and development history of CAPP systems both at home and abroad were presented. The present research status and problems were also summarized through the introduction and analysis of some typical CAPP systems. The future trend of CAPP was pointed out thereafter which should march forward in the direction of integration, web environment, intelligence and knowledge based suitable for engineering applications.

随着以计算机技术为主导的现代科学技术的迅 猛发展,计算机集成制造系统 CIMS (Computer Integrated Manufacturing Systems)成了机械制造业 的主要发展趋势。而在 CIMS 中, CAPP 成为连接 CAD/CAM集成的关键和纽带。由于企业生产管理 和计划调度等部门也必须依赖 CAPP 系统的输出信 息, 所以 CAPP 成为企业各部门产品信息的交汇点, 它的研究和发展在国内外也受到越来越多的关注。 CAPP (Computer Aided Process Planning) 是计算机 辅助工艺设计的简称,是根据产品设计所给出的信 息进行产品的加工方法和制造过程的设计。一般认 为, CAPP 系统的功能包括毛坯设计、加工方法选 择、工序设计、工艺路线制定和工时定额计算等。 其中工序设计又可包含装夹设备选择或设计、加工 余量分配、切削用量选择以及机床、刀具和夹具的

选择、必要的工序图生成等。 CAPP 之所以得到各 方面的重视,一方面是随着科学技术的发展和社会 进步,逐渐暴露出手工设计工艺规程的诸多缺点, 而计算机由于本身具有的优越条件,成为克服这些 缺点的有效手段。其次,它是随着计算机的出现和 应用及科学技术和工程技术发生了革命性的变革的 新形式下应运而生的产物,是改善多品种小批量生 产状况的有效途径。

1 CAPP的国内外发展历程 [1-3]

CAPP 是在 20世纪 60年代后期出现的一个新 的技术领域。第一个 CAPP 系统是挪威在 1969年 推出的 AUTOPROS 系统, 它是根据成组技术原理, 利用零件的相似性去检索和修改标准工艺来制定相 应 的 零 件 规 程 , 1973年 正 式 推 出 商 品 化

第 1期 王洁等:CAPP 的发展趋势 55

AUTOPROS 系统。美国是 20世纪 60年代末 70年

代初开始研究 CAPP 的,并于 1976年由 CAM-I 公

司推出颇具有影响力的 CAM-I’S Automated Process

Planning 系统,成为 CAPP 发展史的里程碑。以上

早期的 CAPP 软件采用的都是所谓的“标准工艺

法” , 即派生式 (Variant ) CAPP 系统 , 图 1为派生式

系统工作原理图 [4]。 70年代中期开始了创成式

(Generative)系统的研究和开发,而且很快被认为是

最有前途的方法 , 图 2为创成式系统工作原理图。 理

想的创成式 CAPP 系统是通过决策逻辑效仿人的思

维,在无需人工干预的情况下自动生成工艺。 1977

年 Wysk [5]首次提出了一个创成式 CAPP 系统—

APPAS. 可是经过多年的努力, 这种理想的 CAPP 系

统也未能达到真正意义上的创成式。因此有人提出

了半创成式系统,即综合派生法和创成法,在多数

情况下使用派生法,在没有典型工艺的情况下使用

创成法生成工艺。这种半创成式系统目前被认为是

最有前途的发展方向之一。

图 1 派生式系统工作原理

图 2 创成式系统工作原理

我国对 CAPP 的研究始于 20世纪 80年代初, 1982年上海同济大学正式推出了我国第一个 CAPP 系统— TOJICAP. 在此之后, 国内掀起了研究 CAPP 的热潮。特别在“九五”期间随着机械设计“甩图 板”工程和计算机辅助技术的应用,企业对 CAPP 的需求更加迫切。近几年来,我国市场上出现了几 种有代表性的 CAPP 软件,包括武汉开发 CAPP 软 件,上海思普 SIPM/CAPP软件系统和清华天河 CAPP 软件系统等,这在一定程度上满足了国内企 业的需求。 CAPP 研究的发展历程如图 3所示 [6]。

图 3 CAPP研究的发展历程

2 CAPP的研究现状

随着 CAPP 的应用日趋广泛,为了适应用户的 需求 , 市场上先后出现了若干种在设计方法上不同 的系统。 下面综合我国 CAPP 系统的发展历程 , 介绍 几种具有代表性的 CAPP 系统。 [7-8]

2.1专用型 CAPP 系统

专用型 CAPP 系统是为特定的企业和产品在固 定环境下设计的一种系统。大多采用成组技术的分 类编码,检索派生式或半创成式的工作原理。由于 针对性强,所以开发周期短,不支持用户对系统功 能的扩展和修改,很难进行二次开发。这类系统是 CAPP 普及和深入的瓶颈。

2.2工具型 CAPP 系统

工具型 CAPP 是基于 CAPP 系统而高于 CAPP 系统的软件工具。它借助于完善的专家知识库和逻 辑推理机制,利用系统开发工具,由用户根据自身 特定的要求进行二次开发。这样就可以实现更多的 柔性和开放性。 20世纪 90年代中后期, CAPP 工 具系统在实用性、通用性和商品化等方面取得了突 破性的进展。但是它与 CAD 、 CAM 、 PDM 、 ERP 等系统共享信息等方面有所局限。

56 辽宁工学院学报 第 27卷

2.3 集成化 CAPP 系统

由于 CAPP 、 CAD 和 CAM 三者研究的侧重点

不同,使得开发过程中形成了三个自动化“孤岛” ,

致使三者之间得数据不能顺畅的传递、 交换和共享,

这样 CAPP 就不能真正实现 CIMS 的桥梁和纽带作

用。为了解决信息的交互问题,人们提出了集成化

的 CAPP 系统, 实现 CAD/CAPP/CAM之间的集成,

提高系统的自动化水平,这是 CIMS 发展的必然趋

势,也是并行工程(CE )顺利实施的前提。就目前

的 研 究 来 看 , 主 要 包 括 CAD/CAPP的 集 成 和

CAPP/PPS(Production Planning Simulation,生产计

划仿真) 的集成。 其中 CAD/CAPP的集成研究比较

普遍,我国也成功开发了一些专用系统,但是在

CAPP/PPS的集成方面真正实用的系统却极少。 图 4

为 CAD/CAPP/CAM集成系统原理图 [9]。

图 4CAD/CAPP/CAM集成系统原理图

2.4智能化 CAPP 系统

由于常规的逻辑推理在应用到实际系统中的时

候往往无法解决实际复杂的问题,而工艺过程设计

的主要问题不是数值计算而是对工艺信息和知识的

处理 [10],所以有人提出了将人工智能(AI )技术等

引入到 CAPP 中去。 80年代以来, 智能化成为 CAPP

研究的重要发展方向之一,利用智能技术,使系统

模拟人的思维方式解决复杂工艺规程设计问题,是

现在研究的一个热点。过去研究最多的是 CAPP 专

家系统,而且已经有多种 CAPP 专家系统在实际中

应用,但是专家系统在知识获取、推论方法、求解

空间等方面还存在一些问题。目前正在研究将模糊

技术、遗传算法、人工神经网络、基于实例的推理

等技术应用于 CAPP 系统中 [11],这将为 CAPP 的智

能化提供更多的理论基础。图 5为智能化 CAPP 系

统工作原理图 [12]。

图 5智能化 CAPP 系统工作原理图

3 CAPP研究中存在的问题

虽然 CAPP 经过了几十年的发展取得了一定的 成果, 但是还存在很多不容忽视的问题 [13-14]:CAPP 系统的实用化程度不高,虽然国内外在系统的开发 与研究上已经投入大量的人力和资金,可是真正投 入生产实际的系统并不多,很多单位还存在重复研 究;现已研制成功的 CAPP 系统应用范围也比较狭 窄,功能不足,智能化水平不高,无法完成所有工 艺设计功能; CAPP 系统未能真正实现同 CAD 、 CAM 、 MIS 、 PDM 等的集成, 零件信息不能真正共 享,无法全面提取和获得制造所需要的信息;现有 的成品 CAPP 软件通用程度较低,柔性差,不能根 据不同企业的特殊性调整信息需求; CAPP系统的 透明度低,多数是基于符号推理,其数据和推理过 程过于抽象。

5 CAPP的发展趋势 [15-16]

随着产品开发技术的发展,企业对工艺信息系 统的需求日益迫切,传统 CAPP 系统仅局限于制定 工艺规程,已经不能满足企业信息化的需求。下面 介绍一下 CAPP 系统的发展趋势。

(1)集成化、网络化的 CAPP. CAPP作为 CAD 和 CAM 的桥梁,为 CAQ 、 PDM [17]及 ERP 提供重 要的产品信息,同时也需要 CAD 提供产品设计模 型的特征信息。可是这些系统发展相对不平衡,使 数据信息不能顺利传递,也就无法实现并行工程思 想。传统的 CAPP 系统多数只针对机械加工过程, 其他方面很少涉及。这就要求研究者在统一标准化 工艺的基础上,开发出适应性、并行化强的集成化 CAPP 系统。集成包括:与产品设计实现双向的信

第 1期 王洁等:CAPP 的发展趋势 57

息交换与传递; 与生产计划调度系统实现有效集成; 与质量控制系统建立内在联系。网络化是现代系统 集成应用的必然要求, CAPP 要想更有效的实现功 能,网络化是必不可少的技术支撑。 [18]

(2)工具化、工程化的 CAPP. 工艺的制定是一 个及其复杂的过程,企业产品更是千差万别,想要 设计一个适合所有企业一切产品的大而全的通用 CAPP 系统是不符合实际的。而要根据不同企业开 发专用的 CAPP 系统,不但工作重复性大,而且会 浪费大量的时间、金钱,不符合现代市场经济的需 要。这就需要开发出一种工具型的 CAPP 系统,将 系统功能分解为一个个相对独立的工具,用户可以 根据自己的不同要求,通过简单的二次开发来开发 出适合本企业的 CAPP 系统。这样可以提高 CAPP 系统的柔性,改善研制周期长、适应性开放性差的 缺点。在工程化方面,不加考虑的完全服从用户原 有的环境和模式构建 CAPP 系统并不完全合理,要 充分考虑国家、国际标准和先进制造技术的分析, 结合企业工艺的根本需求引导企业的工艺活动,促 进工艺活动的规范化,从而规范 CAPP 系统的实施 过程。

(3)智能化、知识化的 CAPP. CAPP系统不能仅 仅停留在以解决事务性、管理性工作为主的阶段。 作为工艺设计的辅助工具,知识化的 CAPP 系统应 该将工艺专家的经验和知识累积起来并加以利用 [19]。人工智能技术的发展,使 CAPP 的智能化成为 可能,如何使 CAPP 系统自学习自适应是现代研究 的重点。由于现阶段 CAPP 还只局限于与单一智能 技术结合的研究,而且有的系统开发者过分追求自 动化,把 CAPP 作为一种取代而不是帮助工艺设计 人员的工具。针对这种情况有的学者提出了人机智 能综合系统 [20]的说法,这是将多种智能技术(专家 系统,模糊技术,遗传算法,人工神经网络等)同 时应用与 CAPP 系统的一种设想,还有待进一步的 探索和研究。

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[20] 肖伟越 . CAPP中的智能信息处理技术 [M]. 长沙 :国防 科技大学出版社 , 2002.

责任编校:刘亚兵

范文三：DCS的发展趋势

DCS 的发展趋势

[摘 要 ]:面向 21世纪的新一代 DCS 主要特征应是全面采用 Windows NT 操作系统并采 用客户机 /服务器体系结构的新一代 DCS 系统。

[关键词 ]:2l 世纪 DCS 基础 发展

什么是当代 DCS 的最新发展 ? 要弄清这个问题首先必须弄清“当代”是什么 时代 ? ——即将来临的 21世纪是全面信息化的伟大时代。

当前世界各国展开科技竞争的焦点就集中在信息技术上。投入力量之巨 , 发 展速度之快 , 令人难以想象。 而在信息集成技术领域中 , 由于 DCS 可以直接采集到 现场第一手的实时数据并加以分析处理集成 , 所以一跃而成为主要的信息集成工 具。

在过去 , 分散控制系统 (DCS)仅仅用于过程控制。 在今天 , 在发达国家 , 对 DCS 有了重大深刻的新认识 :DCS应该在信息领域大展宏图 , 所以许多世界著名的 DCS 供应商纷纷宣称 , 自己的 DCS 是集商业应用和实时控制于一体的信息集成工具。 DCS 之所以能扮演如此重要的角色 , 还得从当今 DCS 的基础 , 计算机技术和计 算机网络通信技术的飞跃发展谈起。

1. 计算机技术在 90年代的高速发展

1.1 计算机硬件技术在 90年代有了飞跃的发展

操作系统:从 DOS 到 NT ,功能越来越强大,系统越来越开放;

Windows NT:微软公司着眼于未来的“战略平台”, 真正全 32位的网络软件; 专家们预测:Windows NT可能是今后 5年内发展最快的软件平台;并将在 下世纪初以非凡的速度发展。

1.2. 什么是 Windows NT(New Technology)?什么是 Windows NT4.0?

Windows NT是一个专门用于网络互连的网络操作系统。它分为两大部分 : A. 应用于客户机 (工作站 ) 的操作系统。其人机界面和 Windows95相似 , 所以 有些 DCS 制造商说自己的 DCS 也是 Windows NT的 , 实际上仅仅是人机界面用了 Windows95或 Windows NT的客户机软件。

B. 应用于服务器的操作系统。 这才是 Windows NT4.0版本推出后的精华所在。 衡量一个 DCS 是否真正全面采用 Windows NT4.0版本的操作系统 , 主要就是看是 否采用了 Windows NT 的服务器软件。因为大量高级软件是装在服务器中 , 取消网 关后的网际互连功能也主要是通过服务器软件来实现的。

Windows NT 的发展简史是 :1988年 , 比尔·盖茨委托 David Culter 负责开发 一个可以和 Novell 公司的网络操作系统 NetWare 匹敌的新一代网络操作系统。 微软公司投入大量人力物力历时 5年终于在 1993年推出 Windows NT 的早期 版本 Windows NT3.1。后来相继推出 Windows NT3.5和 Windows NT3.51版本。 之所以不断更新版本是因为计算机网络通信技术这时也在迅速发展— 一种崭新 的网络体系结构随着 Client/Server计算技术的被普遍采用而诞生了 :这就是客 户机 /服务器体系结构。

终于在 1996年夏天 , 微软公司庄严宣布造出全面满足客户机 /服务器体系结 构的网络操作系统 Windows NT4.0版本推出 , 意味首当时的计算机网络操作系统 有可能从 UNIX 、 Netware 和 Windows NT 三雄鼎立时代逐步进入 Windows NT 称霸

的年代。近年来无数事实证明网络操作系统确实正在进入 Windows NT独霸的时 代。

目前, 上千家世界著名的软件公司都在 Windows NT4.0平台上开发应用软件 , 从而导致 :各 DCS 厂商有可能直接采用现成的商品化软件而不必再自行开发如下 软件:

(1)图形处理软件

(2)电子报表软件

(3)网络通信软件

(4)数据库软件

(5)多媒体软件 , 等等

可以方便地实现 :

(l)网络动态数据交换 DDF 功能

(2)网络应用程序接口 API 功能

(3)对象连接与嵌入功能 (OLE)

(4)结构化查询语言 SQL 功能

(5)开放数据库访问 ODBC 功能 t

(6)动态画面显示 Active -X功能

(7)三维立体图象显示功能

(8〉多媒体环境下的视频图象显示功能

(9)丰富的用户开发环境 (C/C+ +和 Visual Basic等 )

(10)采用 Safe Browse 浏览技术存取 Internet 或 Intranet 网络上的数据或 远程通讯。

由此而迎来了面向 21世纪的新一代 DCS 重大发展的新时代。 其主要特征是 : (1)DCS核心的操作系统全面采 Windows NT4.0平台 ; 不再自行开发图形处理 软件、电子报表软件、网络通信软件、数据库软件和多媒体软件等。而是直接利 用 Windows NT4.0平台所提供的 DDE 软件、 SQL 软件、 OLE 软件、 Active -X软 件、 API 软件、 Safe Browse等软件来实现动态的、多媒体的图象显示和报表功 能。

(2)DCS的网络体系结构开始全面采用客户机 /服务器体系结构

1996年以前推出的传统的 DCS 没有任何一家是采用基于 Windows NT的客户 机 /服务器体系结构的。 传统的 DCS 网络平台上所有的监应地都是对等的 , 各有各 的数据库 , 没有客户机 , 更没有带着全局数据库的服务器。监控站都是专用的 , 造 价很高 , 通用性差。由于没有服务器 , 网络互连不得不采用价格极高的网关来连 接。

l996年以后推出的面向 21世纪信息时代的新一代 DCS 纷纷采用基于 WinNT 的客户机 /服务器体系结构。这是因为 :

(A)微软公司开发的 Windows NT4.0本身就是一个用于客户机 /服务器体系结 构的操作系统, DCS 要全面要用 Windows NT ,就必须是客户机 /服务器体系结构。 目前 , 许多 DCS 并没有采用客户机 /服务器体系结构 , 仅仅借用 Windows NT客户机的人机界面 , 却一再宣称自己已经全面采用 Windows NT4.0操作系统 , 这带 有一定的欺骗性。许多第一次选用 DCS 的用户一定要注意这个问题。

(B)采用客户机 /服务器体结构的 DCS , 其监控站可以采用低档次的工业级 PC 机来作为客户机 , 成本可以大大下降 , 投资大为节省。

(C)采用客户机 /服务器体系结构的 DCS, 其全局数据库可以采用高档次的工 业 PC 机或小型机 , 从而投资增加不多 , 但功能大大加强。特别是网际互连时可以 不必增加投资很大又很复杂的网关设备而直接通过服务器与服务器互连。 (D )服务器结构开始流行 ,l996年年末美国 Honeywell 公司率先推出全面 采用 Windows NT的新一代 DCS —— PlantScape System和 PlantScape SCADA系 统。此后 , 世界各国著名的 DCS 制造商也纷纷推出全面采用 Windows NT 操作系统 的新一代 DCS 。它们的共同特征就是 :

全面采用了基于 Windows NT 操作系统的客户机 /服务器体系结构 (顺便指出 :在 DCS 领域,常把客户机称为工作站 ) 。

客户机 /服务器 (Client/Server)体系结构全面实现了网络资源的共享。 特别 是数据库信息的共享。 DCS采用客户机 /服务器结构后 , 各个节点不再需要各自 独立的分散的数据库。 DCS 可以在服务器中设置实时的全局数据库 , 整个 DCS 系 统的实时数据全部储存在服务器 (可以冗余 ) 中 , 任何一个节点或任何一台客户机 都可共享实时数据库中的实时信息。调用十分方便 , 数据高速公路十分畅通。更 为重要的是,由于各 DCS 制造商提供的新一代 DCS 均全面采用 Windows NT,所以 可以方便地实现两个不同的 DCS 之间服务器数据库的互连或互访 ; 或是 DCS 的服 务器数据库和管理信息网中的服务器数据库互连或互访。 它们的互连由软件实现 不再需要网关而直接通过软件互连。

2. 什么是面向 21世纪的新一代 DCS?

综上所述 , 全面采用 Windows NT操作系统并采用客户机 /服务器体系结构的 新一代 DCS 由于可以直接采集到现场第一手的实时数据并加以分析处理集成到 全局数据库中 , 又可以方便地和管理信息网互连而不需要网关 (因为两个网络均 采用相同的操作系统—— Windows NT),所以可以方便地集成商业管理与控制于 一体 , 这就是面向 21世纪的新 -代 DCS 的主要特征。

摘自 : 《火电厂热工自动化》 2000年第一期 2001年 6月 20日

范文四：CPU的发展趋势

CPU 的发展趋势

金精雷

(哈尔滨理工大学软件学院 )

摘 要 CPU 是计算机的核心部件, CPU 的性能当然能够体现出现代化社会计算机的发展程度。为 了能满足计算机市场的需求,研究人员不断的对 CPU 进行更新迭代,来使 CPU 的性能得以提高。本文通 过对 CPU 发展历史的研究,和对现状的分析来对 CPU 的发展趋势进行探讨。

关健词 CPU 性能 发展历史 发展趋势

The Development Trend of CPU

Jin Jinglei

(1.Harbin University of Science and Technology Software School)

Abstract CPU is the core component in computer , the performance of the CPU can certainly reflect the development of modern society computer . In order to meet the needs of the computer market , the researchers continued to upgrade CPU to make it performance is improved . In this article , through analyzing the current situation and the historical development of CPU to discuss the development trend of CPU.

Keywords CPU , Performance , Development history, Development Trend

引言

根据摩尔定律, CPU 的速度应该约每隔 18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。 换言之, 每一美元所能买到的电脑性能, 将 每隔 18个月翻两倍以上。这一定律揭示了 信息技术进步的速度。在过去的几十年 中 ,CPU 的速度以一个令人意想不到的速度 上升, 然而, 2010年国际半导体技术发展路 线图的更新增长已经放缓在 2013年年底, 之后的时间里晶体管数量密度预计只会每 三年翻一番。

一、 CPU 的概述

CPU 中文名是中央处理器, 是计算机的 核心部位, 在计算机的运行中主要负责对指 令的执行和数据的处理。在 CPU 的内部由 上百万个微型的晶体管共同组成控制单元、 逻辑单元和存储单元。 CPU 在计算机中主 要的功能有以下四个方面:

(1)处理指令

这是指控制程序中指令的执行顺序。 程 序中的各指令之间是有严格顺序的, 必须严 格按程序规定的顺序执行, 才能保证计算机 系统工作的正确性工作。

(2)执行操作

一条指令的功能往往是由计算机中的 部件执行一序列的操作来实现的。 CPU 要根 据指令的功能,产生相应的操作控制信号, 发给相应的部件, 从而控制这些部件按指令 的要求进行动作。

(3)控制时间

时间控制就是对各种操作实施时间上 的定时。 在一条指令的执行过程中, 在什么 时间做什么操作均应受到严格的控制。 只有 这样,计算机才能有条不紊地工作。

(4)处理数据

即对数据进行算术运算和逻辑运算, 或 进行其他的信息处理。

其功能主要是解释计算机指令以及处 理计算机软件中的数据, 并执行指令。在 微型计算机中又称微处理器, 计算机的所有 操作都受 CPU 控制, CPU 的性能指标直接 决定了微机系统的性能指标。 CPU 具有以下 4个方面的基本功能:数据通信, 资源共享, 分布式处理, 提供系统可靠性。 运作原理可 基本分为四个阶段:提取、解码、执行和写 回。

二、 CPU 的发展历史

1971年。世界上第一块微处理器 4004在 Intel 公司诞生了。它出现的意义是划时 代的,比起现在的 CPU , 4004显得很可怜,

它只有 2300个晶体管,功能相当有限,而 且速度还很慢。

1978年, Intel 公司首次生产出 16位的 微处理器命名为 i8086,同时还生产出与之 相配合的数学协处理器 i8087,这两种芯片 使用相互兼容的指令集。 由于这些指令集应 用于 i8086和 i8087,所以人们也把这些指 令集统一称之为 X86指令集。这就是 X86指令集的来历。

1979年, Intel 公司推出了 8088芯片, 它是第一块成功用于个人电脑的 CPU 。 它仍 旧是属于 16位微处理器,内含 29000个晶 体管,时钟频率为 4.77MHz ,地址总线为 20位, 寻址范围仅仅是 1MB 内存。 8088内 部数据总线都是 16位,外部数据总线是 8位, 而它的兄弟 8086是 16位, 这样做只是 为了方便计算机制造商设计主板。

1981年 8088芯片首次用于 IBM PC机 中,开创了全新的微机时代。

1982年, Intel 推出 80286芯片,它比 8086和 8088都有了飞跃的发展,虽然它仍 旧是 16位结构,但在 CPU 的内部集成了 13.4万个晶体管,时钟频率由最初的 6MHz 逐步提高到 20MHz 。其内部和外部数据总 线皆为 16位, 地址总线 24位, 可寻址 16MB 内存。 80286也是应用比较广泛的一块 CPU 。 1985年 Intel 推出了 80386芯片, 它 X86系列中的第一种 32位微处理器,而且制造 工艺也有了很大的进步。 80386内部内含 27.5万个晶体管,时钟频率从 12.5MHz 发 展到 33MHz 。 80386的内部和外部数据总线 都是 32位, 地址总线也是 32位, 可寻址高 达 4GB 内存,可以使用 Windows 操作系统 了。

1989年, Intel 推出 80486芯片,它的 特殊意义在于这块芯片首次突破了 100万个 晶体管的界限,集成了 120万个晶体管。 80486是将 80386和数学协处理器 80387以 及一个 8KB 的高速缓存集成在一个芯片内, 并且在 80X86系列中首次采用了 RISC (精 简指令集) 技术, 可以在一个时钟周期内执 行一条指令。它还采用了突发总线(Burst ) 方式,大大提高了与内存的数据交换速度。 1993 年全新一代的高性能处理器 Pentium 面世。 Pentium 的时钟频率由最 初推出的 60MHZ 和 66MHZ ,后提高到 200MHZ 。 最初版本的 66MHZ 的 PENTIUM 微处 理器, 其运算性能比 33MHZ 的 80486 DX 就提高了 3倍多,而 100MHZ 的 PENTIUM 则 比 33MHZ 的 80486 DX 要 快 6 至 8 倍。

三、 CPU 性能的主要参数

(1)主频

主频也叫时钟频率, 单位是兆赫 (MHz ) 或千兆赫(GHz ) ,用来表示 CPU 的运算、 处理数据的速度。 通常, 主频越高, CPU 处 理数据的速度就越快。主频已从最开始的 108Khz 提升到了如今的 4Ghz 以上。 (2)缓存

缓存大小是 CPU 的重要指标之一,而 且缓存的结构和大小对 CPU 速度的影响非 常大, CPU 内缓存的运行频率极高, 一般是 和处理器同频运作, 工作效率远远大于系统 内存和硬盘。 CPU 缓存可以分为一级缓存, 二级缓存, 部分高端 CPU 还具有三级缓存, 每一级缓存中所储存的全部数据都是下一 级缓存的一部分, 这三种缓存的技术难度和 制造成本是相对递减的, 所以其容量也是相 对递增的。当 CPU 要读取一个数据时,首 先从一级缓存中查找, 如果没有找到再从二 级缓存中查找, 如果还是没有就从三级缓存 或内存中查找。 一般来说, 每级缓存的命中 率大概都在 80%左右, 也就是说全部数据量 的 80%都可以在一级缓存中找到,只剩下 20%的总数据量才需要从二级缓存、三级缓 存或内存中读取, 由此可见一级缓存是整个 CPU 缓存架构中最为重要的部分。

(3)外频

外频即 CPU 的外部时钟频率,主板及 CPU 标准外频主要有 66MHz 、 100MHz 、 133MHz 几种。此外主板可调的外频越多、 越高越好,特别是对于超频者比较有用。 我们所说的外频指的是 CPU 与主板连 接的速度, 这个概念是建立在数字脉冲信号 震荡速度基础之上的。

(4)倍频

倍频则是指 CPU 外频与主频相差的倍 数。例如 Athlon XP 2000+的 CPU ,其外频

为 133MHz ,所以其倍频为 12.5倍。

(5)接口

接口指 CPU 和主板连接的接口。主要 有两类,一类是卡式接口,称为 SLOT ,卡 式接口的 CPU 像我们经常用的各种扩展卡, 例如显卡、声卡等一样是竖立插到主板上 的, 当然主板上必须有对应 SLOT 插槽, 这 种接口的 CPU 已被淘汰。另一类是主流的 针脚式接口,称为 Socket , Socket 接口的 CPU 有数百个针脚, 因为针脚数目不同而称 为 Socket370、 Socket478、 Socket462、 Socket423等。

(6)制造工艺

制造工艺的微米是指 IC 内电路与电路 之间的距离。 制造工艺的趋势是向密集度愈 高的方向发展。密度愈高的 IC 电路设计, 意味着在同样大小面积的 IC 中,可以拥有 密度更高、 功能更复杂的电路设计。 主要的 180nm 、 130nm 、 90nm 、 65nm 、 45纳米、 22nm , intel 已经于 2010年发布 32纳米的 制造工艺的酷睿 i3/酷睿 i5/酷睿 i7系列并于 2012年 4月发布了 22纳米酷睿 i3/i5/i7系 列。

(7)多媒体指令集

为了提高计算机在多媒体、 3D 图形方 面的应用能力,许多处理器指令集应运而 生,其中最著名的三种便是 Intel 的 MMX 、 SSE/SSE2和 AMD 的 3D NOW!指令集。 理论上这些指令对流行的图像处理、 浮点运 算、 3D 运算、视频处理、音频处理等诸多 多媒体应用起到全面强化的作用。

(8)电压 (Vcore)

CPU 的工作电压指的也就是 CPU 正常工作 所需的电压, 与制作工艺及集成的晶体管数 相关。正常工作的电压越低,功耗越低,发 热减少。 CPU 的发展方向, 也是在保证性能 的基础上,不断降低正常工作所需要的电 压。例如老核心 Athlon XP的工作电压为 1.75v ,而新核心的 Athlon XP其电压为 1.65v 。

(9)封装形式

所谓 CPU 封装是 CPU 生产过程中的最后一 道工序,封装是采用特定的材料将 CPU 芯 片或 CPU 模块固化在其中以防损坏的保护 措施,一般必须在封装后 CPU 才能交付用 户使用。 CPU 的封装方式取决于 CPU 安装 形式和器件集成设计, 从大的分类来看通常 采用 Socket 插座进行安装的 CPU 使用 PGA(栅格阵列 ) 方式封装,而采用 Slot x槽 安装的 CPU 则全部采用 SEC(单边接插盒 ) 的形式封装。还有 PLGA(Plastic Land Grid Array) 、 OLGA(Organic Land Grid Array)等封 装技术。由于市场竞争日益激烈,前 CPU 封装技术的发展方向以节约成本为主。 (10)单元

ALU —运算逻辑单元,这就是我们所说的 “整数”单元。 数学运算如加减乘除以及逻 辑运算如“ OR 、 AND 、 ASL 、 ROL ”等指 令都在逻辑运算单元中执行。 在多数的软件 程序中,这些运算占了程序代码的绝大多 数。

而浮点运算单元 FPU(Floating Point Unit)主 要负责浮点运算和高精度整数运算。有些 FPU 还具有向量运算的功能, 另外一些则有 专门的向量处理单元。

整数处理能力是 CPU 运算速度最重要 的体现,但浮点运算能力是关系到 CPU 的 多媒体、 3D 图形处理的一个重要指标,所 以对于现代 CPU 而言浮点单元运算能力的 强弱更能显示 CPU 的性能。

四、国内外 CPU 现状

在 2008 年由中科院计算所研制的龙芯 3 号芯片成功的推向市场, 标志着我国与国 外先进的 CPU 水平缩小了差距。在目前龙 芯系列的推广主要依靠龙芯 2 号产品, 同时 也继续研发 1 号

芯片和 2 号芯片,龙芯 3 号芯片主要 是以 64 位 16 核的芯片为主,在目前使用 的龙芯 1 号芯片和 2 号芯片都是单核的形 式, 所以推广的龙芯 3 号要与现在的计算机 处理能力相接轨,直接进

入到 16 核芯片设计,这标志着中国 CPU 的跨越式发展。在国外最大的 CPU 制造厂 AMD 和 Intel 的实力非常雄厚,但 是都会遇到技术上的难题, 就是如何提升频 率,频率作为衡量

处理器性能高低的重要因素, 高频率就 代表的处理器性能高, 所以设计者解决完处

理器内部缓存容量以及数量等问题后, 放弃 了对单核处理器的继续研发, 在双核技术上 不断的找寻新的创

新。 AMD 和 Intel 在双核技术上采用 了不同的处理方式, AMD 将两个内核拼凑 在一个 Die 上, 通过构架的连接来提升内部 的集成度。而 Intel 则是采用了两个独立的 内核封装在一起,彼此

没有任何的支架连接, 所以也可以认为 是双芯的技术。在用户的实际使用当中, AMD 的双核技术更加被用户所认可,在管 脚、 功耗等方面跟单核相差不多, 而且不需 要对芯片组和主板的更

换, 升级为双核只需要对 BIOS 软件进 行刷新就能完成, 所以也减少了生产商的投 资。虽然双核技术走在了 Intel 的设计理念 的前面,但是到了 2012 年 4 月, Intel 发 布了 IVB 处理器, 22nmIvyBridge 会将执 行单元的数量翻一番,达到最多 24 个,可 以最大程度上满足用户的需求, 同时在此基 础上加入了 DX11 的集成显卡, 可以最多提 供四个 USB3.0 的通道。

五、 CPU 发展趋势

在 2012 年 4 月英特尔在北京天文馆正式发 布了 IVB 处理器,具有 22nmIvy Bridge会 将执行单元的数量提升翻倍, 在技术上继续 采用了 3D 晶体管,在 CPU 的制作上依然 是根据摩尔定律来设计的,与此同时 ARM 构架的 CPU 也将提升晶体管的技术,转变 成 28nm ,这无疑是计算机世界新的变革, 在计算机和移动终端上的使用性能都会有 很大的提升。以后 CPU 可能发展的趋势有 以下三个方面:

(1)减小晶体管体积

所有的芯片都是由很多的晶体管组成 的,在英特尔最新发布的 32nm 制程的 SandyBridge 中的处理器接近有十亿个晶体 管组成其系统的内部构造, 在芯片上晶体管 的数量越多, 体积越小, 就可以提升其自身 的使用性能,但是目前的技术依然停留在 32nm 上,所以在以后要突破这个技术难 关,创造出新的晶体管结构。

(2)降低功耗

英特尔在 2013年推出一款新的 3D 晶 体管技术, 会在电脑和手机终端上进行优化 和操作,但是由于英特尔 Atom 的处理器在 使用的过程中会比 ARM 更加的费电,所以 在很多的移动设备终端上不会使用 Atom 处理器,虽然 ARM 的 CPU 构造更加简单 集成, 在移动终端上能够减少功耗, 但是随 着 CPU 技术的不断进步,在新的晶体管内 使用的 Atom 处理器中会减少最大负荷时释 放的热量,提高系统的使用性能。

(3)提升移动终端的使用性能

在智能手机上已经推出了 40nm 的四个 处理器, 运行的速度非常的快。 微软在发出 WIN8 的 ARM 构架处理器设计的同时, 英 伟达也发布了八核心的 ARM 处理器的生 产计划,所以未来 CPU 的发展趋势不仅可 以满足功耗低的功能要求, 而且还能生产出 ARM 构架的超轻薄笔记本电脑,为用户带 来高速的科技体验。

六、结论

由前面的分析可知, 未来几年 CPU 的 发展主要将从以下几个方面采取措施来 提高处理器的性能:

1、采用多模核心 (multi-core)+ 超线程 (Hyper Threading)技术;

2、增加高速缓存;

3、提高集成度;

4、改进安全技术、无线通信技术、总 线结构、接口技术、指令集等。

从多核心处理器的测试结果可以看出, 应用程序须与处理器匹配,才能让 CPU 的优越性能发挥出来。 如果一味地提升 CPU 的性能,而没有相匹配的软件运行在 上面,那么 CPU 性能提升也无法体现其效 果和意义。因此,我们进一步的工作是, 应该结合当前 CPU 的发展趋势,设计和开 发一些 CPU 能运行起来的相关应用软 件, 为新一代的软件产业发展指导方向。

参考文献

[1]摩尔定律 . 维基百科 [OL][2013-11-30]

[2]CPU.百度百科 [OL][2013-12-1]

[3]CPU发展史 . 百度百科 [OL][2013-12-1]

[4]黄海 . 浅论 CPU 现状及发展趋势 [J].河南科技

[2013-12-1]

[5]杨辉旭 .22nm 三代酷睿亮相 IVB 发布会现现场 录 [OL][2013-11-30] [6]卢鑫 . 英特尔移动芯片引入 3D 晶体管技术业界 褒贬不一 [N].网易科技报道 [2013-12-1]

范文五：CPU的发展趋势

年第学期

CPU 的发展趋势

学

姓 名：

学 号：

指导教师：

2016年10月

CPU 的发展趋势

摘 要 CPU 是计算机的核心部件，CPU 的性能当然能够体现出现代化社会计算机的发展程度。为了能满足计算机市场的需求，研究人员不断的对CPU 进行更新迭代，来使CPU 的性能得以提高。本文通过对CPU 发展历史的研究，和对现状的分析来对CPU 的发展趋势进行探讨。

关健词 CPU 性能 发展历史 发展趋势

一、CPU 的概述

CPU 中文名是中央处理器，是计算机的核心部位，在计算机的运行中主要负责对指令的执行和数据的处理。在CPU 的内部由上百万个微型的晶体管共同组成控制单元、逻辑单元和存储单元。CPU 在计算机中主要的功能有以下四个方面：

（1）处理指令

这是指控制程序中指令的执行顺序。程序中的各指令之间是有严格顺序的，必须严格按程序规定的顺序执行，才能保证计算机系统工作的正确性工作。

（2）执行操作

一条指令的功能往往是由计算机中的部件执行一序列的操作来实现的。CPU 要根据指令的功能，产生相应的操作控制信号，发给相应的部件，从而控制这些部件按指令的要求进行动作。

（3）控制时间

时间控制就是对各种操作实施时间上的定时。在一条指令的执行过程中，在什么时间做什么操作均应受到严格的控制。只有这样，计算机才能有条不紊地工作。

（4）处理数据

即对数据进行算术运算和逻辑运算，或进行其他的信息处理。

其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据， 并执行指令。在微型计算机中又称微处理器，计算机的所有操作都受CPU 控制，CPU 的性能指标直接决定了微机系统的性能指标。CPU 具有以下4个方面的基本功能：数据通信，资源共享，分布式处理，提供系统可靠性。运作原理可基本分为四个阶段：提取、解码、执行和写回。

二、 CPU 的发展历史

1971年。世界上第一块微处理器4004在Intel 公司诞生了。它出现的意义是划时代的，比起现在的CPU ，4004显得很可怜，它只有2300个晶体管，功能相当有限，而且速度还很慢。

1978年，Intel 公司首次生产出16位的微处理器命名为i8086，同时还生产出与之相配合的数学协处理器i8087，这两种芯片使用相互兼容的指令集。由于这些指令集应用于i8086和i8087，所以人们也把这些指令集统一称之为X86指令集。这就是X86指令集的来历。 1979年，Intel 公司推出了8088芯片，它是第一块成功用于个人电脑的CPU 。它仍旧是属于16位微处理器，内含29000个晶体管，时钟频率为4.77MHz ，地址总线为20位，寻址范围仅仅是1MB 内存。8088内部数据总线都是16位，外部数据总线是8位，而它的兄弟8086是16位，这样做只是为了方便计算机制造商设计主板。

1981年8088芯片首次用于IBM PC机中，开创了全新的微机时代。

1982年，Intel 推出80286芯片，它比8086和8088都有了飞跃的发展，虽然它仍旧是16位结构，但在CPU 的内部集成了13.4万个晶体管，时钟频率由最初的6MHz 逐步提高到20MHz 。其内部和外部数据总线皆为16位，地址总线24位，可寻址16MB 内存。80286也是应用比较广泛的一块CPU 。

1985年Intel 推出了80386芯片，它X86系列中的第一种32位微处理器，而且制造工艺也有了很大的进步。80386内部内含27.5万个晶体管，时钟频率从12.5MHz 发展到33MHz 80386的内部和外部数据总线都是32位，地址总线也是32位，可寻址高达4GB 内存。 1989年，Intel 推出80486芯片，它的特殊意义在于这块芯片首次突破了100万个晶体管的界限，集成了120万个晶体管。80486是将80386和数学协处理器80387以及一个8KB 的高速缓存集成在一个芯片内，并且在80X86系列中首次采用了RISC （精简指令集）技术，可以在一个时钟周期内执行一条指令。它还采用了突发总线（Burst ）方式，大大提高了与内存的数据交换速度。

1993 年全新一代的高性能处理器Pentium 面世。Pentium 的时钟频率由最 初推出的60MHZ 和66MHZ ，后提高到200MHZ 。最初版本的66MHZ 的PENTIUM 微处 理器，其运算性能比33MHZ 的80486 DX 就提高了3倍多，而100MHZ 的PENTIUM 则 比33MHZ 的80486 DX 要快6 至8 倍。

三、CPU 性能的主要参数

（1）主频

主频也叫时钟频率，单位是兆赫（MHz ）或千兆赫（GHz ），用来表示CPU 的运算、处理数据的速度。通常，主频越高，CPU 处理数据的速度就越快。主频已从最开始的108Khz 提升到了如今的4Ghz 以上。

（2）缓存

缓存大小是CPU 的重要指标之一，而且缓存的结构和大小对CPU 速度的影响非常大，CPU 内缓存的运行频率极高，一般是和处理器同频运作，工作效率远远大于系统内存和硬盘。CPU 缓存可以分为一级缓存，二级缓存，部分高端CPU 还具有三级缓存，每一级缓存中所储存的全部数据都是下一级缓存的一部分，这三种缓存的技术难度和制造成本是相对递减的，所以其容量也是相对递增的。

（3）外频

外频即CPU 的外部时钟频率，主板及CPU 标准外频主要有66MHz 、100MHz 、133MHz 几种。此外主板可调的外频越多、越高越好，特别是对于超频者比较有用。

（4）倍频

倍频则是指CPU 外频与主频相差的倍数。例如Athlon XP 2000+的CPU ，其外频为133MHz ，所以其倍频为12.5倍。

（5）接口

接口指CPU 和主板连接的接口。主要有两类，一类是卡式接口，称为SLOT ，卡式接口的CPU 像我们经常用的各种扩展卡，例如显卡、声卡等一样是竖立插到主板上的，当然主板上必须有对应SLOT 插槽，这种接口的CPU 已被淘汰。另一类是主流的针脚式接口，称为Socket ，Socket 接口的CPU 有数百个针脚，因为针脚数目不同而称为Socket370、Socket478、Socket462、Socket423等。

整数处理能力是CPU 运算速度最重要的体现，但浮点运算能力是关系到CPU 的多媒体、3D 图形处理的一个重要指标，所以对于现代CPU 而言浮点单元运算能力的强弱更能显示CPU 的性能。

四、国内外CPU 现状

在2008 年由中科院计算所研制的龙芯3 号芯片成功的推向市场，标志着我国与国外先进的CPU 水平缩小了差距。在目前龙芯系列的推广主要依靠龙芯2 号产品，同时也继续研发1 号芯片和2 号芯片，龙芯3 号芯片主要是以64 位16 核的芯片为主，在目前使用的龙芯1 号芯片和2 号芯片都是单核的形式，所以推广的龙芯3 号要与现在的计算机处理能力相接轨，直接进入到16 核芯片设计，这标志着中国CPU 的跨越式发展。在国外最大的

CPU 制造厂AMD 和Intel 的实力非常雄厚，但是都会遇到技术上的难题，就是如何提升频率，频率作为衡量处理器性能高低的重要因素，高频率就代表的处理器性能高，所以设计者解决完处理器内部缓存容量以及数量等问题后，放弃了对单核处理器的继续研发，在双核技术上不断的找寻新的创新。AMD 和Intel 在双核技术上采用了不同的处理方式，AMD 将两个内核拼凑在一个Die 上，通过构架的连接来提升内部的集成度。而Intel 则是采用了两个独立的内核封装在一起，彼此没有任何的支架连接，所以也可以认为是双芯的技术。在用户的实际使用当中，AMD 的双核技术更加被用户所认可，在管脚、功耗等方面跟单核相差不多，而且不需要对芯片组和主板的更换，升级为双核只需要对BIOS 软件进行刷新就能完成，所以也减少了生产商的投资。虽然双核技术走在了Intel 的设计理念的前面，但是到了2012 年4 月，Intel 发布了IVB 处理器，22nmIvyBridge 会将执行单元的数量翻一番，达到最多24 个，可以最大程度上满足用户的需求，同时在此基础上加入了DX11 的集成显卡，可以最多提供四个USB3.0 的通道。

五、CPU 发展趋势

在2012 年4 月英特尔在北京天文馆正式发布了IVB 处理器，具有22nmIvy Bridge会将执行单元的数量提升翻倍，在技术上继续采用了3D 晶体管，在CPU 的制作上依然是根据摩尔定律来设计的，与此同时ARM 构架的CPU 也将提升晶体管的技术，转变成28nm ，这无疑是计算机世界新的变革，在计算机和移动终端上的使用性能都会有很大的提升。以后CPU 可能发展的趋势有以下三个方面：

（1）减小晶体管体积

所有的芯片都是由很多的晶体管组成的，在英特尔最新发布的32nm 制程的SandyBridge 中的处理器接近有十亿个晶体管组成其系统的内部构造，在芯片上晶体管的数量越多，体积越小，就可以提升其自身的使用性能，但是目前的技术依然停留在32nm 上，所以在以后要突破这个技术难关，创造出新的晶体管结构。

（2）降低功耗

英特尔在2013年推出一款新的3D 晶体管技术，会在电脑和手机终端上进行优化和操作，但是由于英特尔Atom 的处理器在使用的过程中会比ARM 更加的费电，所以在很多的移动设备终端上不会使用Atom 处理器，虽然ARM 的CPU 构造更加简单集成，在移动终端上能够减少功耗，但是随着CPU 技术的不断进步，在新的晶体管内使用的Atom 处理器中会减少最大负荷时释放的热量，提高系统的使用性能。

（3）提升移动终端的使用性能

在智能手机上已经推出了40nm 的四个处理器，运行的速度非常的快。微软在发出WIN8 的ARM 构架处理器设计的同时，英伟达也发布了八核心的ARM 处理器的生产计划，所以未来CPU 的发展趋势不仅可以满足功耗低的功能要求，而且还能生产出ARM 构架的超轻薄笔记本电脑，为用户带来高速的科技体验。

六、结论

由前面的分析可知，未来几年 CPU 的发展主要将从以下几个方面采取措施来提高处理器的性能：

1、采用多模核心+ 超线程技术；

2、增加高速缓存；

3、提高集成度；

4、改进安全技术、无线通信技术、总线结构、接口技术、指令集等。

从多核心处理器的测试结果可以看出，应用程序须与处理器匹配，才能让CPU 的优越性能发挥出来。如果一味地提升CPU 的性能，而没有相匹配的软件运行在 上面，那么CPU 性能提升也无法体现其效果和意义。因此，我们进一步的工作是，应该结合当前CPU 的发

展趋势，设计和开发一些CPU 能运行起来的相关应用软 件，为新一代的软件产业发展指导方向。

参考文献

[1]摩尔定律. 维基百科[OL]

[2]CPU.百度百科[OL]

[3]CPU发展史. 百度百科[OL]

[4]黄海. 浅论CPU 现状及发展趋势[J].河南科技

[5]杨辉旭.22nm 三代酷睿亮相 IVB 发布会现场

[6]卢鑫. 英特尔移动芯片引入3D 晶体管技术业界

褒贬不一[N].网易科技报道

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