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  • 参数

    参数,也叫参变量,是一个变量。我们在研究当前问题的时候,关心某几个变量的变化以及它们之间的相互关系,其中有一个或一些叫自变量,另一个或另一些叫因变量。如果我们引入一个或一些另外的变量来描述自变量与因变量的变化,引入的变量本来并不是当前问题必须研究的变量,我们把这样的变量叫做参变量或参数。英文名:Parameter。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 参数 其他外文名: 可供参考的数据
    泛指: 是一种变量

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    参数具有不同意义/参数 编辑

    参数是现在很多 机械设置或维修上能用到的一个选项,字面上理解是可供参考的
    参数参数
    数据,但有时又不全是数据。对指定应用而言,它可以是赋予的常数值;在泛指时,它可以是一种变量,用来控制随其变化而变化的其他的量。简单说,参数是给我们参考的。

    学科中的参数/参数 编辑

    统计学中


    描述总体特征的概括性数字度量,它是研究者想要了解的总体的某种特征值。

    数学中


    参数思想贯彻于 解析几何中。对于几何变量,人们用含有字母的 代数式来表示变量,这个代数式叫作参数式,其中的字母叫做参数。用 图形几何性质与代数关系来连立整式,进而解题。同时“参数法 ”也是许许多多解题技巧的源泉。
    参数方程
    在给定的 平面直角坐标系中,如果 曲线上任意一点的坐标x,y都是某个变数t的函数x=f(t),y=φ(t),⑴且对于t的每一个允许值,由方程组⑴所确定的点m(x,y)都在这条曲线上,那么方程组⑴称为这条曲线的参数方程,联系x、y之间关系的变数称为参变数,简称参数。
    类似地,也有 曲线的极坐标参数方程ρ=f(t),θ=g(t)。
    圆的参数方程 x=a+r cosθ y=b+r sinθ (a,b)为圆心坐标 r为圆半径 θ为参数
    椭圆的参数方程 x=a cosθ y=b sinθ a为长半轴 长 b为短半轴长 θ为参数
    曲线的参数方程 x=a secθ ( 正割) y=b tanθ a为实半轴长 b为虚半轴长 θ为参数
    抛物线的参数方程 x=2pt^2 y=2pt p表示焦点到准线的距离 t为参数
    直线的参数方程 x=x'+tcosa y=y'+tsina,x',y'和a表示直线经过(x',y'),且倾斜角为a,t为参数.

    CPU的参数详解/参数 编辑

    1.主频


    主频也叫时钟频率,单位是MHz,用来表示CPU的 运算速度。CPU的 主频= 外频× 倍频系数。很多人认为 主频就决定着CPU的运行速度,这不仅是个片面的,而且对于服务器来讲,这个认识也出现了偏差。至今,没有一条确定的公式能够实现 主频和实际的 运算速度两者之间的数值关系,即使是两大 处理器厂家Intel和AMD,在这点上也存在着很大的争议,我们从Intel的产品的发展趋势,可以看出Intel很注重加强自身主频的发展。像其他的 处理器厂家,有人曾经拿过一块1G的 全美达来做比较,它的运行效率相当于2G的Intel处理器。所以,CPU的 主频与CPU实际的运算能力是没有直接关系的,主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度。在Intel的 处理器产品中,我们也可以看到这样的例子:1 GHz Itanium芯片能够表现得差不多跟2.66 GHz Xeon/Opteron一样快,或是1.5 GHz Itanium 2大约跟4 GHz Xeon/Opteron一样快。CPU的 运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标。当然, 主频和实际的 运算速度是有关的,只能说主频仅仅是CPU性能表现的一个方面,而不代表CPU的整体性能。

    2.外频


    外频是CPU的基准频率,单位也是MHz。CPU的外频决定着整块 主板的运行速度。说白了,在 台式机中,我们所说的 超频,都是超CPU的外频(当然一般情况下,CPU的 倍频都是被锁住的)相信这点是很好理解的。但对于 服务器CPU来讲, 超频是绝对不允许的。前面说到CPU决定着 主板的运行速度,两者是同步运行的,如果把服务器CPU超频了,改变了外频,会产生异步运行,( 台式机很多主板都支持异步运行)这样会造成整个 服务器系统的不稳定。目前的绝大部分 电脑系统中外频也是内存与 主板之间的同步运行的速度,在这种方式下,可以理解为CPU的外频直接与内存相连通,实现两者间的同步运行状态。外频与前端总线(FSB)频率很容易被混为一谈,下面的前端总线介绍我们谈谈两者的区别。

    3.前端总线(FSB)频率


    前端总线(FSB)频率(即总线频率)是直接影响CPU与内存直接数据交换速度。有一条公式可以计算,即数据 带宽=( 总线频率×数据 带宽)/8,数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率。比方,现在的支持64位的 至强Nocona,前端总线是800MHz,按照公式,它的数据传输最大 带宽是6.4GB/秒。 外频与前端总线(FSB)频率的区别:前端总线的速度指的是数据传输的速度,外频是CPU与主板之间同步运行的速度。也就是说,100MHz 外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一千万次;而100MHz前端总线指的是每秒钟CPU可接受的数据传输量是100MHz×64bit÷8Byte/bit=800MB/s。其实现在“HyperTransport”构架的出现,让这种实际意义上的前端总线(FSB)频率发生了变化。之前我们知道IA-32架构必须有三大重要的构件: 内存控制器Hub (MCH),I/O控制器Hub和PCI Hub,像Intel很典型的 芯片组 Intel 7501、Intel7505芯片组,为双至强 处理器量身定做的,它们所包含的MCH为CPU提供了频率为533MHz的前端总线,配合DDR内存,前端 总线带宽可达到4.3GB/秒。但随着 处理器性能不断提高同时给系统架构带来了很多问题。而“HyperTransport”构架不但解决了问题,而且更有效地提高了 总线带宽,比方AMD Opteron 处理器,灵活的HyperTransport I/O总线体系结构让它整合了 内存控制器,使处理器不通过 系统总线传给 芯片组而直接和内存交换数据。这样的话,前端总线(FSB)频率在AMD Opteron 处理器就不知道从何谈起了。

    4、CPU的位和字长


    位:在数字电路和电脑技术中采用二进制,代码只有“0”和“1”,其中无论是 “0”或是“1”在CPU中都是 一“位”。字长:电脑技术中对CPU在单位时间内(同一时间)能一次处理的二进制数的位数叫字长。所以能处理字长为8位数据的CPU通常就叫8位的CPU。同理32位的CPU就能在单位时间内处理字长为32位的二进制数据。 字节和字长的区别:由于常用的英文 字符用8位二进制就可以表示,所以通常就将8位称为一个字节。字长的长度是不固定的,对于不同的CPU、字长的长度也不一样。8位的CPU一次只能处理一个 字节,而32位的CPU一次就能处理4个字节,同理字长为64位的CPU一次可以处理8个字节。

    5.倍频系数


    倍频系数是指 CPU主频外频之间的相对比例关系。在相同的 外频下,倍频越高CPU的频率也越高。但实际上,在相同 外频的前提下,高倍频的CPU本身意义并不大。这是因为CPU与系统之间 数据传输速度是有限的,一味追求高倍频而得到高 主频的CPU就会出现明显的“瓶颈”效应—CPU从系统中得到数据的极限速度不能够满足CPU运算的速度。一般除了工程样版的Intel的CPU都是锁了倍频的,而AMD之前都没有锁。

    6.缓存


    缓存大小也是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。实际工作时,CPU往往需要重复读取同样的 数据块,而缓存容量的增大,可以大幅度提升CPU内部读取数据的命中率,而不用再到内存或者硬盘上寻找,以此提高系统性能。但是由于CPU芯片面积和成本的因素来考虑,缓存都很小。L1 Cache( 一级缓存)是CPU第一层高速缓存,分为 数据缓存指令缓存。内置的 L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大,不过 高速缓冲存储器均由静态RAM组成,结构较复杂,在CPU管芯面积不能太大的情况下,L1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般服务器CPU的L1缓存的容量通常在32—256KB。L2 Cache( 二级缓存)是CPU的第二层高速缓存,分内部和外部两种芯片。内部的芯片 二级缓存运行速度与 主频相同,而外部的二级缓存则只有主频的一半。L2高速缓存容量也会影响CPU的性能,原则是越大越好,现在家庭用CPU容量最大的是512KB,而服务器和 工作站上用CPU的L2高速缓存更高达256-1MB,有的高达2MB或者3MB。L3 Cache( 三级缓存),分为两种,早期的是外置,现在的都是内置的。而它的实际作用即是,L3缓存的应用可以进一步降低 内存延迟,同时提升 大数据量计算时 处理器的性能。降低 内存延迟和提升 大数据量计算能力对游戏都很有帮助。而在服务器领域增加L3缓存在性能方面仍然有显著的提升。比方具有较大L3缓存的配置利用 物理内存会更有效,故它比较慢的 磁盘I/O子系统可以处理更多的数据请求。具有较大L3缓存的 处理器提供更有效的文件系统缓存行为及较短消息和处理器队列长度。其实最早的L3缓存被应用在AMD发布的K6-III 处理器上,当时的L3缓存受限于 制造工艺,并没有被集成进芯片内部,而是集成在 主板上。在只能够和 系统总线频率同步的L3缓存同主内存其实差不了多少。后来使用L3缓存的是 英特尔为服务器市场所推出的Itanium 处理器。接着就是P4EE和 至强MP。Intel还打算推出一款9MB L3缓存的Itanium2 处理器,和以后24MB L3缓存的 双核心Itanium2处理器。但基本上L3缓存对 处理器的性能提高显得不是很重要,比方配备1MB L3缓存的Xeon MP处理器却仍然不是Opteron的对手,由此可见 前端总线的增加,要比缓存增加带来更有效的性能提升。

    7.CPU扩展指令集


    CPU依靠指令来计算和控制系统,每款CPU在设计时就规定了一系列与其硬件电路相配合的 指令系统。指令的强弱也是CPU的重要指标, 指令集是提高 微处理器效率的最有效工具之一。从现阶段的主流体系结构讲, 指令集可分为 复杂指令集精简指令集两部分,而从具体运用看,如Intel的MMX(Multi Media Extended)、SSE、 SSE2(Streaming-Single instruction multiple data-Extensions 2)、SEE3和AMD的3DNow!等都是CPU的扩展指令集,分别增强了CPU的多媒体、 图形图象和Internet等的处理能力。我们通常会把CPU的扩展指令集称为"CPU的指令集"。 SSE3指令集也是目前规模最小的 指令集,此前MMX包含有57条命令,SSE包含有50条命令,SSE2包含有144条命令,SSE3包含有13条命令。目前SSE3也是最先进的指令集, 英特尔Prescott 处理器 已经支持SSE3指令集,AMD会在未来 双核心处理器当中加入对SSE3指令集的支持, 全美达的处理器也将支持这一指令集。

    8.CPU和I/O电压


    从586CPU开始,CPU的工作电压分为内核电压和I/O电压两种,通常CPU的核心电压小于等于I/O电压。其中内核电压的大小是根据CPU的生产工艺而定,一般制作工艺越小,内核工作电压越低;I/O电压一般都在1.6~5V。低电压能解决耗电过大和发热过高的问题。

    9.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。现在主要的180nm、130nm、90nm。最近官方已经表示有65nm的制造工艺了。

    10.指令集


    ⑴CISC指令集
    CISC指令集,也称为 复杂指令集,英文名是CISC,(Complex Instruction Set Computer的缩写)。在CISC微处理器中,程序的各条指令是按顺序串行执行的,每条指令中的各个操作也是按顺序串行执行的。 顺序执行的优点是控制简单,但计算机各部分的利用率不高,执行速度慢。其实它是英特尔生产的x86系列(也就是IA-32架构)CPU及其兼容CPU,如AMD、VIA的。即使是现在新起的 X86-64(也被成AMD64)都是属于CISC的范畴。要知道什么是 指令集还要从当今的X86架构的CPU说起。X86 指令集是Intel为其第一块16位CPU(i8086)专门开发的,IBM1981年推出的世界第一台PC机中的CPU—i8088(i8086简化版)使用的也是X86指令,同时电脑中为提高浮点 数据处理能力而增加了X87芯片,以后就将X86指令集和X87指令集统称为X86指令集。虽然随着CPU技术的不断发展,Intel陆续研制出更新型的i80386、i80486直到过去的PII 至强、PIII至强、Pentium 3,最后到今天的Pentium 4系列、至强(不包括至强Nocona),但为了保证电脑能继续运行以往开发的各类 应用程序以保护和继承丰富的 软件资源,所以Intel公司所生产的所有CPU仍然继续使用X86 指令集,所以它的CPU仍属于X86系列。由于Intel X86系列及其兼容CPU(如AMD Athlon MP、)都使用X86 指令集,所以就形成了今天庞大的X86系列及兼容CPU阵容。x86CPU目前主要有intel的服务器CPU和AMD的服务器CPU两类。
    ⑵RISC指令集 RISC是英文“Reduced Instruction Set Computing ” 的缩写,中文意思是“ 精简指令集”。它是在CISC 指令系统基础上发展起来的,有人对CISC机进行测试表明,各种指令的使用频度相当悬殊,最常使用的是一些比较简单的指令,它们仅占指令总数的20%,但在程序中出现的频度却占80%。复杂的 指令系统必然增加 微处理器的复杂性,使处理器的研制时间长,成本高。并且复杂指令需要复杂的操作,必然会降低计算机的速度。基于上述原因,20世纪80年代RISC型CPU诞生了,相对于CISC型CPU,RISC型CPU不仅精简了 指令系统,还采用了一种叫做“ 超标量超流水线结构”,大大增加了 并行处理能力。 RISC指令集是高性能CPU的发展方向。它与传统的CISC( 复杂指令集)相对。相比而言,RISC的 指令格式统一,种类比较少, 寻址方式也比 复杂指令集少。当然处理速度就提高很多了。目前在中高档服务器中普遍采用这一 指令系统的CPU,特别是高档服务器全都采用RISC指令系统的CPU。RISC 指令系统更加适合高档服务器的 操作系统UNIX,现在Linux也属于类似UNIX的操作系统。RISC型CPU与Intel和AMD的CPU在软件和硬件上都不兼容。目前,在中高档服务器中采用RISC指令的CPU主要有以下几类:PowerPC 处理器SPARC处理器、PA-RISC处理器、 MIPS处理器、Alpha处理器。
    ⑶IA-64 EPIC(Explicitly Parallel Instruction Computers,精确并行指令计算机)是否是RISC和CISC体系的继承者的争论已经有很多,单以EPIC体系来说,它更像Intel的 处理器迈向RISC体系的重要步骤。从理论上说,EPIC体系设计的CPU,在相同的主机配置下,处理Windows的 应用软件比基于Unix下的应用软件要好得多。Intel采用EPIC技术的服务器CPU是 安腾Itanium(开发代号即Merced)。它是 64位处理器,也是IA-64系列中的第一款。 微软也已开发了代号为Win64的操作系统,在软件上加以支持。在Intel采用了X86 指令集之后,它又转而寻求更先进的64-bit微处理器,Intel这样做的原因是,它们想摆脱容量巨大的x86架构,从而引入精力充沛而又功能强大的指令集,于是采用EPIC指令集的IA-64架构便诞生了。IA-64 在很多方面来说,都比x86有了长足的进步。突破了传统IA32架构的许多限制,在数据的处理能力,系统的 稳定性、安全性、可用性、可观理性等方面获得了突破性的提高。IA-64微处理器最大的缺陷是它们缺乏与x86的兼容,而Intel为了IA-64处理器能够更好地运行两个朝代的 软件,它在IA-64处理器上(Itanium、Itanium2 ……)引入了x86-to-IA-64的解码器,这样就能够把x86指令翻译为IA-64指令。这个解码器并不是最有效率的解码器,也不是运行x86代码的最好途径(最好的途径是 直接在x86 处理器上运行x86代码),因此Itanium 和Itanium2在运行x86 应用程序时候的性能非常糟糕。这也成为X86-64产生的根本原因。
    ⑷X86-64 (AMD64 / EM64T) AMD公司设计,可以在同一时间内处理64位的整数运算,并兼容于X86-32架构。其中支持64位逻辑定址,同时提供转换为32位定址选项;但数据操作指令默认为32位和8位,提供转换成64位和16位的选项;支持常规用途 寄存器,如果是32 位运算操作,就要将结果扩展成完整的64位。这样,指令中有“直接执行”和“转换执行”的区别,其指令字段是8位或32位,可以避免字段过长。 x86-64(也叫AMD64)的产生也并非空穴来风,x86 处理器的32bit 寻址空间限制在4GB内存,而IA-64的处理器又不能兼容x86。AMD充分考虑顾客的需求,加强x86 指令集的功能,使这套指令集可同时支持64位的运算模式,因此AMD把它们的结构称之为 x86-64。在技术上AMD在 x86-64架构中为了进行64 位运算,AMD为其引入了新增了R8-R15 通用寄存器作为原有X86 处理器寄存器的扩充,但在而在32位环境下并不完全使用到这些寄存器。原来的 寄存器诸如EAX、EBX也由32位扩张至64位。在SSE单元中新加入了8个新 寄存器以提供对SSE2的支持。 寄存器数量的增加将带来性能的提升。与此同时,为了同时支持32和64位代码及 寄存器x86-64架构允许 处理器工作在以下两种模式:Long Mode(长模式)和Legacy Mode(遗传模式),Long模式又分为两种子模式(64bit模式和Compatibility mode兼容模式)。该标准已经被引进在AMD服务器 处理器中的Opteron处理器。而今年也推出了支持64位的 EM64T技术,再还没被正式命为EM64T之前是IA32E,这是英特尔 64位扩展技术的名字,用来区别X86 指令集。Intel的EM64T支持64位sub-mode,和AMD的X86-64技术类似,采用64位的线性平面寻址,加入8个新的 通用寄存器(GPRs),还增加8个寄存器支持SSE指令。与AMD相类似,Intel的 64位技术将兼容IA32和IA32E,只有在运行64位操作系统下的时候,才将会采用IA32E。IA32E将由2个sub-mode组成:64位sub-mode和32位sub-mode,同AMD64一样是向下兼容的。Intel的EM64T将完全兼容AMD的X86-64技术。现在Nocona 处理器已经加入了一些64位技术,Intel的Pentium 4E处理器也支持64位技术。应该说,这两者都是兼容x86 指令集的64位 微处理器架构,但EM64T与AMD64还是有一些不一样的地方,AMD64处理器中的NX位在Intel的处理器中将没有提供。

    11.超流水线与超标量


    在解释超流水线与超标量前,先了解流水线(pipeline)。流水线是Intel首次在486芯片中开始使用的。流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线。在CPU中由5—6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线,然后将一条X86指令分成5—6步后再由这些电路单元分别执行,这样就能实现在一个 CPU时钟周期完成一条指令,因此提高CPU的 运算速度。经典奔腾每条整数流水线都分为四级流水,即 指令预取译码、执行、写回结果,浮点流水又分为八级流水。超标量是通过内置多条流水线来同时执行多个 处理器,其实质是以空间换取时间。而超流水线是通过细化流水、提高 主频,使得在一个 机器周期内完成一个甚至多个操作,其实质是以时间换取空间。例如Pentium 4的流水线就长达20级。将流水线设计的步(级)越长,其完成一条指令的速度越快,因此才能适应工作 主频更高的CPU。但是流水线过长也带来了一定副作用,很可能会出现 主频较高的CPU实际 运算速度较低的现象,Intel的 奔腾4就出现了这种情况,虽然它的主频可以高达1.4G以上,但其运算性能却远远比不上AMD 1.2G的 速龙甚至奔腾III。

    12.封装形式


    CPU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。现在还有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,目前 CPU封装技术的发展方向以节约成本为主。

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