现代计算机简介
馮.諾依曼體系結構是現代計算機的基礎,現在大多計算機仍是馮.諾依曼計算機的組織結構,只是作了一些改進而已。輸入系統相當于鍵盤、鼠標,運算器和控制器相當于CPU,存儲器相當于硬盤,屏幕相當于輸出系統。
(舊)現代計算機結構
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過去南北橋合在一起稱為芯片組,芯片組主要是集成了一些控制器。南橋芯片主要集成了USB控制器,磁盤控制器這類與輸入、輸出相關的控制器,統稱為I/O控制器,北橋芯片則主要是集成了內存控制器、PCI-E控制器,顯卡(北橋中的顯卡稱為集成顯卡,上圖中顯卡為獨立顯卡)。
現在網絡上仍有這種南北橋結構的計算機系統架構介紹,實際上北橋芯片在多年前已經集成CPU內部,這是一個緩慢的過程,并不是一蹴而就,一開始只是集成了內存控制器,所以就成了這個樣子。
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這時候CPU與內存通過獨立的總線連接,他們之間通信不必再通過北橋。
現代計算機結構
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大概2012年之后,CPU就完全集成北橋,這是完全集成北橋后,比較簡略的現代計算機結構。
Tips:南北橋是一種根據位置命名的非正式稱呼,不過在CPU集成北橋之后,intel制作的南橋也有了新的正式名稱PCH,所以現在芯片組指的就是過去的南橋,由于現在多是使用intel的芯片組,某些計算機結構圖,會將芯片組表示為PCH(Platform Controller Hub),其他廠商則有不同的稱呼。
個人計算機
普通計算機(例如家用臺式主機、筆記本)CPU以Intel和AMD為主,其中Intel是酷睿(Core)系列。
采用 Coffee Lake 架構第8代酷睿處理器個人計算機結構圖
服務器
服務器和普通計算機有些不同,按CPU個數分為單路服務器、雙路服務器,多路服務器,一般幾個CPU就代表幾路服務器(這里的多個CPU是真實存在的CPU,不是我們通常說的幾個核心)。服務器CPU幾乎都是Intel 至強(Xeon)系列,上一代產品低端到高端分別是E3、E5、E7,新一代的CPU稱為至強可擴展處理器,Xeon Platinum、Xeon Gold、Xeon Silver、Xeon Bronze,譯為至強鉑金、至強金牌、至強銀牌、至強銅牌。
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典型的英特爾?至強?可擴展平臺雙插槽服務器結構圖
宏觀上看,此雙路服務器和個人計算機區別不大,僅是通過UPI線多連接了CPU,不過單從CPU細節分析,兩者就大有不同。
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圖為至強可擴展處理器結構
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圖為酷睿 Caffee Lake 架構
這是一篇intel文檔,概述了至強可擴展系列處理器,https://software.intel.com/zh-cn/articles/intel-xeon-processor-scalable-family-technical-overview
這一篇主要介紹了一些CPU內部名詞解析,http://www.sohu.com/a/224211922_641165
這一篇主要介紹了酷睿系列cpu架構的變化,http://www.expreview.com/49967-2.html
這一篇主要介紹了酷睿Coffee Lake架構,https://www.evolife.cn/computer/104931.html/2
Tips:System(Home) Agent,這是很重要的一個名詞,?它包含PCI-E、DMI總線、內存控制器等,它還包含CPU電力管理單元,與CPU環形總線智能集成。某種意義上來講,他就相當于過去的北橋。
(詳)現代計算機結構
該系列文章主要為了介紹操作系統及其原理,故精簡了CPU結構,并且刪減一部分不必要的連接。
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轉載于:https://www.cnblogs.com/yogurtwu/p/9638788.html
總結
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