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微處理機這門課

       不過微處理機這門課的老師我覺得他上得太仔細了,表面上來說好像很不錯,但是第一章只是講講CPU的演進歷史以及各種類別,這些都很好懂,就算不講自己看也可以,結果他可以為投影片上每一句都講好久。這有好有壞,在歷史的部分,可以聽到很多以前不知道的秘密(可能是公開的秘密,但是我不知道),缺點是後面講各種CPU的分類的時候,實在詳細到有點無聊,真的不必一直舉例。
       說到歷史的部分比較有趣(難得我對歷史有興趣),由於上週我沒有去,所以今天他直接從上次結束的地方開始,因此沒有聽到4BIT演進到64BIT的歷程。一開始他提到RISC和CISC,這兩個名詞剛好在計算機結構中聽過了,不過老師當時沒有講很清楚,只知道CISC全名為complex instruction set computer,就如字面上所說,設計比較複雜,RISC為reduced instruction set computer,設計較簡單。而今天微處理機的老師又做了較詳細的講解,不過幸好我前幾天已經先看過計算機結構課本有關組語和機器語言的部分,所以一聽就瞭解。所謂CISC,就是一道指令,CPU會做很多動作。比如說叫CPU將兩個數加起來,他會自己去把兩個變數從某個地方抓過來後再相加,所以一共做了三步。如果是RISC,必需寫三到指令,第一個是叫CPU從記憶體抓第一個變數到某個registor,第二個是抓另一個變數到另一個registor,最後才是相加。所以很明顯的,CISC要做到一道指令三個動作,其內部線路必定比RISC複雜。CISC典型的代表作就是intel X86架構的CPU,RISC代表就是MIPS,也就是計算機結構課本作者所開的公司。由於CISC本身的設計限制,使其很難應用在平行運算上,因為一道指令三個動作,這樣很難將每道指令平均分給很多個CPU去執行,若強迫執行,可能會發生同步性的問題,使的每顆CPU抓的值可能是舊的,如此會造成錯誤的計算。而RISC是一道指令一個動作,所以可以完美的將每道指令分給各個CPU去跑。Intel自己當然也知道CISC有這個重大的問題,所以曾經想要放棄掉X86架構,但是又難以割捨對X86的依賴。因為Intel CPU是從8086開始演進到現在的CORE 2 DUE,為了相容性的問題,所以在8086裡存在的指令集在C2D裡依然存在,若是毅然捨掉X86架構,勢必所有東西都必需砍掉重練,但是若使用X86架構,那麼平行運算必定不可行。在時脈推進到瓶頸時,只剩下平行運算可以加速。而且在INTEL想要放棄X86架構之際,AMD推出AMD64的CPU,使用X86架構,為了避免被AMD佔有市場,迫使他們想到一個折衷的方法,就是在CPU中加入而外的電路,將一道指令所做的動作全部拆開,如此有如RISC,因此解決這個問題,才能順利推出雙核心以上的產品。不過當初INTEL仍然有嘗試做RISC的CPU,其成品為i860和i960,不過沒有上市就是了。
       接著他說到IBM的PowerPC這顆CPU。大家在玩的PS3和XBOX360裡面都有PowerPC,只不過PS3是9核,XBOX是3核。話說當時在研發的時候,雖然兩個團隊都屬於IBM,但是不可互通,畢竟是分別做不同公司的產品,當然要保有商業機密。就在那時,APPLE正計畫推出新的MAC,但是IBM為了做PS3和XBOX的CPU,卻把APPLE的CPU研發給擱置,造成APPLE無法依照計畫推出產品,所以只好向INTEL靠攏,使用CORE系列的CPU。原來APPLE會轉換CPU是這個原因啊!以前完全不知道呢!當初就覺得很奇怪,APPLE竟然會想要用PC的CPU,真的令人難以理解,現在終於可以瞭解其中的秘密。
      另外老師還提到ARM這家公司的CPU,很多手機都用這家公司做的CPU,比如說iPhone、Nokia、Samsung等等,iPhone用的是ARM11,620MHz(還蠻快的,難怪可以做這麼多特效),128MB的RAM,Samsung U708用ARM9,Nokia N81用ARM11。iPhone的OS其實就是OSX的簡化版,而Nokia用的是他們自己的Symbian S60 3.1,亦有某些手機用微軟的Windows Mobile,不過我看這種手機一定要灌防毒軟體和防火牆吧!
      當時提到系統,老師就說OSX其實是由UNIX改過來的,這之前在網路上有看過類似的說法。而UNIX有公開部分原始碼,也就是核心的部分,其他的可以自行修改,所以每家公司做出來的UNIX並不相容。接著就一直講很多的微處理機應用例子,每個例子都很簡單,但是他都可以講很久,害的我後來只好打瞌睡......,其實我比較希望趕快聽聽看他講8051,看看講的好不好。因為一年半前的暑假曾經自己K過8051的書,但是那時沒修過邏輯電路,所以很多都看不懂,後來就放棄了。要是這個老師講的好,就可以省去很多自行摸索的時間,這樣就可以自己做一個機器人了!一直很想自己做一個機器人來玩,不過技術層次並不低,所以沒辦法一蹴可及,只好繼續努力囉!
       上了計算機結構和聽過這門課後,感覺對電腦的瞭解又更進一步,也朝自己的目標更靠近了!這學期要繼續努力!

 

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