写给初学者的FPGA入门指南(22):摩尔定律与缩放定律  

作　　者：张文挺 

机构地区：[1]不详

出　　处：《无线电》2020年第4期50-52,共3页Hands-on Electronics

摘　　要：整个系列我们都在讨论初代GB SoC(GB指GameBoy)的设计。而GB SoC毕竟是20世纪七八十年代的处理器设计,虽然基本概念在现代处理器中并没有什么变化,一样都是将机器代码存储在内存中,由CPU来执行机器代码。然而不同的是,GB的内核主频只有4MHz,需要几至几十周期才能执行一条指令;现在的CPU主频通常都在2-5GHz,一个周期可以执行数条指令。性能上的差距是巨大的。然而,是什么带来了如此巨大的差异?上期我们已经提过了CPU微架构的设计,只要对外表现行为一致,CPU就可以选择在一个周期执行多个指令,甚至可以乱序执行指令。那为什么几十年前的CPU没有这么做呢?因为做不到。本期要谈的就是摩尔定律和缩放定律(Dennard Scaling),为什么数字集成电路的性能能在过去几十年内呈指数级增长,又是什么在阻止CPU性能继续增长。

关 键 词：机器代码 摩尔定律 乱序执行 处理器设计 数字集成电路 微架构 缩放 

分 类 号：TP3[自动化与计算机技术—计算机科学与技术]