现代计算机的发展

现代计算机的发展

单单CPU 方面就有可能通过“量子计算机”“DNA计算机”“光子计算机”等等技术来实现。不过性能的大幅提升并不是计算机发展的唯一路线，计算机的发展还应当变得越来越人性化，同时也要注重环保等等，计算机发展中可能出现的趋势有：模块化、无线化、专门化、网络化、环保化、人性化、智能化、个性化。未来的计算机将沿着多条发展路线继续前进，不但强调性能的大幅飞跃，而且还将提高计算机的人性化，加强人机交互能力。同时还注重环保性，为承受巨大压力的地球减压。

一台微型计算机功能的强弱或性能的好坏，不是由某项指标来决定的，而是由它的系统结构、指令系统、硬件组成、软件配置等多方面的因素综合决定的。但对于大多数普通用户来说，可以从以下几个指标来大体评价计算机的性能。

(1)运算速度。运算速度是衡量计算机性能的一项重要指标。通常所说的计算机运算速度（平均运算速度），是指每秒钟所能执行的指令条数，一般用“百万条指令／秒”（mips ，Million

Instruction Per

Second ）来描述。同一台计算机，执行不同的运算所需时间可能不同，因而对运算速度的描述常采用不同的方法。常用的有CPU 时钟频率（主频）、每秒平均执行指令数(ips)等。微型计算机一般采用主频来描述运算速度，例如，Pentium/133的主频为133

MHz ，Pentium Ⅲ/800的主频为800 MHz，Pentium 4 1.5G的主频为1.5 GHz。一般说来，主频越高，运算速度就越快。

(2)字长。一般说来，计算机在同一时间内处理的一组二进制数称为一个计算机的“字”，而这组二进制数的位数就是“字长”。在其他指标相同时，字长越大计算机处理数据的速度就越快。早期的微型计算机的字长一般是8位和16位。目前586（Pentium ，

Pentium Pro， Pentium Ⅱ，Pentium Ⅲ，Pentium 4）大多是32位，现在的大多装人都装64位的了

(3)内存储器的容量。内存储器，也简称主存，是CPU 可以直接访问的存储器，需要执行的程序与需要处理的数据就是存放在主存中的。内存储器容量的大小反映了计算机即时存储信息的能力。随着操作系统的升级，应用软件的不断丰富及其功能的不断扩展，人们对计算机内存容量的需求也不断提高。目前，运行Windows

95或Windows 98操作系统至少需要 16 M的内存容量，Windows XP则需要128

M 以上的内存容量。内存容量越大，系统功能就越强大，能处理的数据量就越庞大。

(4)外存储器的容量。外存储器容量通常是指硬盘容量（包括内置硬盘和移动硬盘）。外存储器容量越大，可存储的信息就越多，可安装的应用软件就越丰富。目前，硬盘容量一般为10

G 至60 G，有的甚至已达到120 G。

以上只是一些主要性能指标。除了上述这些主要性能指标外，微型计算机还有其他一些指标，例如，所配置外围设备的性能指标以及所配置系统软件的情况等等。

另外，各项指标之间也不是彼此孤立的，在实际应用时，应该把它们综合起来考虑，而且还要遵循“性能价格比”的原则。

参考资料：网中央

方 方 回答采纳率:17.1% 2009-07-24 13:06 cpu 主频 前端总线 架构 二级缓存 制作工艺 比如 65nm

与45nm

主板 用料 芯片组

内存的大小与主频

显卡的芯片 显存类型与大小 还有位宽 流处理器数量

不管是集成显卡还是独立显卡 芯片都很关键 但独立显卡一般要好于集成的 匿名 回答采纳率:10.1% 2009-07-24 13:15 简单说来就是，处理速度，存储容量，显示效果，功能应用等。

至于说 CPU 主频 总线，内存，还有显卡等，这些都是以上指标的体现！ 骑士。向前！ 回答采纳率:31.0% 2009-08-01 19:00 电脑常见性能指标

一、CPU 主要性能指标

CPU 的英文全称是Central Processing

Unit ，即中央处理器。CPU 从雏形出现到发展壮大的今天，由于制造技术的越来越先进，其集成度越来越高，内部的晶体管数达到几百万个。虽然从最初的CPU 发展到现在其晶体管数增加了几十倍，但是CPU 的内部结构仍然可分为控制单元，逻辑单元和存储单元三大部分。CPU 的性能大致上反映出了它所配置的那部微机的性能，因此CPU 的性能指标十分重要。

主要的性能指标有以下几点：

（1）主频，也就是CPU 的时钟频率，简单地说也就是CPU 的工作频率。 一般说来，一个时钟周期完成的指令数是固定的，所以主频越高，CPU 的速度也就越快了。不过由于各种CPU 的内部结构也不尽相同，所以并不能完全用主频来概括CPU 的性能。至于外频就是系统总线的工作频率；而倍频则是指CPU 外频与主频相差的倍数。用公式表示就是：主频=外频×倍频。我们通常说的赛扬433、PIII

550都是指CPU 的主频而言的。

（2）内存总线速度或者叫系统总路线速度，一般等同于CPU 的外频。

内存总线的速度对整个系统性能来说很重要，由于内存速度的发展滞后于CPU 的发展速度，为了缓解内存带来的瓶颈，所以出现了二级缓存，来协调两者之间的差异，而内存总线速度就是指CPU 与二级(L2)高速缓存和内存之间的工作频率。

（3）工作电压。工作电压指的也就是CPU 正常工作所需的电压。

早期CPU （386、486）由于工艺落后，它们的工作电压一般为5V ，发展到奔腾586时，已经是3.5V/3.3V/2.8V了，随着CPU 的制造工艺与主频的提高，CPU 的工作电压有逐步下降的趋势，Intel 最新出品的Coppermine 已经采用

1.6V 的工作电压了。低电压能解决耗电过大和发热过高的问题，这对于笔记本电脑尤其重要。

（4）协处理器或者叫数学协处理器。在486以前的CPU 里面，是没有内置协处理器的。

由于协处理器主要的功能就是负责浮点运算，因此386、286、8088等等微机CPU 的浮点运算性能都相当落后，自从486以后，CPU 一般都内置了协处理器，

协处理器的功能也不再局限于增强浮点运算。现在CPU 的浮点单元（协处理器）往往对多媒体指令进行了优化。比如Intel 的MMX 技术，MMX 是“多媒体扩展指令集”的缩写。MMX 是Intel 公司在1996年为增强Pentium

CPU 在音像、图形和通信应用方面而采取的新技术。为CPU 新增加57条MMX 指令，把处理多媒体的能力提高了60％左右。

（5）流水线技术、超标量。流水线(pipeline)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，因此提高了CPU 的运算速度。超流水线是指某型

CPU 内部的流水线超过通常的5~6步以上，例如Pentium

pro 的流水线就长达14步。将流水线设计的步(级) 数越多，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 。超标量是指在一个时钟周期内CPU 可以执行一条以上的指令。这在486或者以前的CPU 上是很难想象的，只有Pentium 级以上CPU 才具有这种超标量结构；这是因为现代的CPU 越来越多的采用了RISC 技术，所以才会超标量的CPU 。

（6）乱序执行和分枝预测，乱序执行是指CPU 采用了允许将多条指令不按程序规定的顺序分开发送给各相应电路单元处理的技术。

分支是指程序运行时需要改变的节点。分枝有无条件分支和有条件分支，其中无条件分支只需要CPU 按指令顺序执行，而条件分支则必须根据处理结果再决定程序运行方向是否改变，因此需要“分支预测”技术处理的是条件分支。

（7）L1高速缓存，也就是我们经常说的一级高速缓存。在CPU 里面内置了高速缓存可以提高CPU 的运行效率。

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。采用回写(WriteBack)结构的高速缓存。它对读和写操作均有可提供缓存。而采用写通(Write-through)结构的高速缓存，仅对读操作有效。在486以上的计算机中基本采用了回写式高速缓存。

（8）L2高速缓存，指CPU 外部的高速缓存。

Pentium Pro处理器的L2和CPU 运行在相同频率下的，但成本昂贵，所以Pentium

II 运行在相当于CPU 频率一半下的，容量为512K 。为降低成本Intel 公司曾生产了一种不带L2的CPU 名为赛扬。

（9）制造工艺。

Pentium

CPU 的制造工艺是0.35微米，PII 和赛扬可以达到0.25微米，最新的CPU 制造工艺可以达到0.18微米，并且将采用铜配线技术，可以极大地提高CPU 的集成度和工作频率。