【导语】“pipiqu”通过精心收集,向本站投稿了4篇CPU系列?什么是节能技术,下面小编给大家整理后的CPU系列?什么是节能技术,欢迎阅读与借鉴!
篇1:CPU系列・什么是节能技术
CPU系列・什么是节能技术
CPU的节能技术最初出现在笔记本电脑上,主要是为了降低笔记本CPU的功耗,从而解决CPU的散热问题,更重要的是延长笔记本的电池使用时间。目前各CPU厂商的CPU节能技术经过长时间的发展,已经比较成熟,而且已经应用到台式机CPU上面来了,这是因为台式机CPU虽然不像笔记本CPU那样具有功耗压力,但却面临着越来越大的CPU功耗所带来的越来越大的发热量问题,即CPU的功耗与性能几乎是同步提升,但散热技术的革新根本不可能同步进行,现在的.CPU所依靠的散热手段与586时代没有什么本质的差别,常规散热手段遭遇瓶颈,所以引入CPU节能技术降低CPU功耗,解决日益突出的散热问题也就成为必然。
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Intel CPU的节能技术AMD CPU的节能技术篇2:CPU系列・什么是防病毒技术
CPU系列・什么是防病毒技术
CPU内嵌的防病毒技术是一种硬件防病毒技术,与操作系统相配合,可以防范大部分针对缓冲区溢出(buffer overrun)漏洞的攻击(大部分是病毒)。Intel的防病毒技术是EDB(Excute Disable Bit),AMD的防病毒技术是EVP(Ehanced Virus Protection),但不管叫什么,它们的原理都是大同小异的。严格来说,目前各个CPU厂商在CPU内部集成的防病毒技术不能称之为“硬件防毒”。首先,无论是Intel的EDB还是AMD的EVP,它们都是采用硬软结合的方式工作的,都必须搭配相关的操作系统和软件才能实现;其次,EDB和EVP都是为了防止因为内存缓冲区溢出而导致系统或应用软件崩溃的,而这内存缓冲区溢出有可能是恶意代码(病毒)所为,也有可能是应用程序设计的缺陷所致(无意识的),因此我们将其称之为“防缓冲区溢出攻击”更为恰当些。
在计算机内部,等待处理的数据一般都被放在内存的某个临时空间里,这个临时存放空间被称为缓冲区(Buffer),缓冲区的长度事先已经被程序或者操作系统定义好了。缓冲区溢出(buffer overrun)是指当计算机程序向缓冲区内填充的数据位数超过了缓冲区本身的容量。溢出的数据覆盖在合法数据上。理想情况是,程序检查数据长度并且不允许输入超过缓冲区长度的字符串。但是绝大多数程序都会假设数据长度总是与所分配的存储空间相匹配,这就为缓冲区溢出埋下隐患。操作系统所使用的缓冲区又被称为堆栈,在各个操作进程之间,指令被临时存储在堆栈当中,堆栈也会出现缓冲区溢出。当一个超长的数据进入到缓冲区时,超出部分就会被写入其他缓冲区,其他缓冲区存放的可能是数据、下一条指令的指针,或者是其他程序的输出内容,这些内容都被覆盖或者破坏掉。可见一小部分数据或者一套指令的溢出就可能导致一个程序或者操作系统崩溃。而更坏的结果是,如果相关数据里包含了恶意代码,那么溢出的恶意代码就会改写应用程序返回的指令,使其指向包含恶意代码的地址,使其被CPU编译而执行,而这可能发生“内存缓冲区溢出攻击”,名噪一时的“冲击波”、“震荡波”等蠕虫病毒就是采用这种手段来攻击电脑的。
缓冲区溢出是由编程错误引起的。如果缓冲区被写满,而程序没有去检查缓冲区边界,也没有停止接收数据,这时缓冲区溢出就会发生。缓冲区边界检查被认为是不会有收益的管理支出,计算机资源不够或者内存不足是编程者不编写缓冲区边界检查语句的理由,然而技术的飞速发展已经使这一理由失去了存在的基础,但是多数用户日常主要应用的程序中大多数其实仍然是十年甚至二十年前的程序代码,并没有检查缓冲区边界的功能。
缓冲区溢出是病毒编写者和特洛伊木马编写者偏爱使用的一种攻击方法。攻击者或者病毒善于在系统当中发现容易产生缓冲区溢出之处,运行特别程序,获得优先级,指示计算机破坏文件,改变数据,泄露敏感信息,产生后门访问点,感染或者攻击其他计算机。
对于缓冲区溢出攻击,防毒杀毒软件虽然也可以处理,但也只能是亡羊补牢,而操作系统和应用软件的漏洞又是难以预测的,随时可能被利用,引来缓冲区溢出攻击。在这种情况下,预防缓冲区溢出攻击应该从硬件层次着手,开始成为许多IT厂商的共识,于是大家俗称的CPU硬件防病毒功能应运而生了。
缓冲区溢出攻击最基本的'实现途径是向正常情况下不包含可执行代码的内存区域插入可执行的代码,并欺骗CPU执行这些代码。而如果我们在这些内存页面的数据区域设置某些标志(No eXecute或eXcute Disable),当CPU读取数据时检测到该内存页面有这些标志时就拒绝执行该区域的可执行指令,从而可防止恶意代码被执行,这就是CPU的防缓冲区溢出攻击实现的原理。
而对于开启了EDB或EVP功能的计算机来说,一般也就可实现数据和代码的分离,而在内存某个页面将被设置为只做数据页,而任何企图在其中执行代码的行为都将被CPU所拒绝。当然,开启EDB、EVP功能的CPU是无法独立完成标注不可执行代码内存页面以及进行相关检测防治工作的,它还需要相关操作系统和应用程序的配合。
目前,Windows XP SP2、Windows Server 2003 SP1及64bit的Windows操作系统都提供了对EDB、EVP技术的支持。如果你使用的操作系统是Windows XP SP2,那么启用其中的DEP(Data Execution Protection,数据执行保护)功能即可为你的电脑提供比较全面的防缓冲区溢出攻击功能。DEP是可以独立运行的,并也可帮助防御某些类型的恶意代码攻击,但要充分利用DEP可以提供的保护功能,就需要CPU的配合了。DEP可单独或和兼容的CPU一起将内存的某些页面位置标注为不可执行,如果某个程序尝试从被保护的位置运行代码,将会被CPU拒绝同时DEP会关闭程序并通知用户,从而在一定程度上保障用户电脑的安全。
CPU内嵌的防病毒技术以及操作系统的防病毒技术因此在目前来说可能还存在着一些兼容性的问题,例如因应用程序设计的缺陷或驱动程序而导致的误报(特别是一些比较老的驱动程序);另外,对于有些程序来说,是采用实时生成代码方式来执行动态代码的,而生成的代码就有可能位于标记为不可执行的内存区域,这就有可能导致DEP将其检测为非法应用程序而将其关闭。而这些都还有赖于硬件和软件厂商的相互配合解决,当然,这些都是需要的时间。因此,DEP、EDB、EVP等技术都还在向前发展。
篇3:CPU系列・什么是超线程技术
CPU系列・什么是超线程技术
CPU生产商为了提高CPU的性能,通常做法是提高CPU的时钟频率和增加缓存容量。不过目前CPU的频率越来越快,如果再通过提升CPU频率和增加缓存的方法来提高性能,往往会受到制造工艺上的限制以及成本过高的制约。
尽管提高CPU的时钟频率和增加缓存容量后的确可以改善性能,但这样的CPU性能提高在技术上存在较大的难度。实际上在应用中基于很多原因,CPU的执行单元都没有被充分使用。如果CPU不能正常读取数据(总线/内存的瓶颈),其执行单元利用率会明显下降。另外就是目前大多数执行线程缺乏ILP(Instruction-Level Parallelism,多种指令同时执行)支持。这些都造成了目前CPU的性能没有得到全部的发挥。因此,Intel则采用另一个思路去提高CPU的性能,让CPU可以同时执行多重线程,就能够让CPU发挥更大效率,即所谓“超线程(Hyper-Threading,简称“HT”)”技术。超线程技术就是利用特殊的硬件指令,把两个逻辑内核模拟成两个物理芯片,让单个处理器都能使用线程级并行计算,进而兼容多线程操作系统和软件,减少了CPU的闲置时间,提高的CPU的运行效率。
采用超线程及时可在同一时间里,应用程序可以使用芯片的不同部分。虽然单线程芯片每秒钟能够处理成千上万条指令,但是在任一时刻只能够对一条指令进行操作。而超线程技术可以使芯片同时进行多线程处理,使芯片性能得到提升。
超线程技术是在一颗CPU同时执行多个程序而共同分享一颗CPU内的'资源,理论上要像两颗CPU一样在同一时间执行两个线程,P4处理器需要多加入一个Logical CPU Pointer(逻辑处理单元)。因此新一代的P4 HT的die的面积比以往的P4增大了5%。而其余部分如ALU(整数运算单元)、FPU(浮点运算单元)、L2 Cache(二级缓存)则保持不变,这些部分是被分享的。
虽然采用超线程技术能同时执行两个线程,但它并不象两个真正的CPU那样,每各CPU都具有独立的资源。当两个线程都同时需要某一个资源时,其中一个要暂时停止,并让出资源,直到这些资源闲置后才能继续。因此超线程的性能并不等于两颗CPU的性能。
英特尔P4 超线程有两个运行模式,Single Task Mode(单任务模式)及Multi Task Mode(多任务模式),当程序不支持Multi-Processing(多处理器作业)时,系统会停止其中一个逻辑CPU的运行,把资源集中于单个逻辑CPU中,让单线程程序不会因其中一个逻辑CPU闲置而减低性能,但由于被停止运行的逻辑CPU还是会等待工作,占用一定的资源,因此Hyper-Threading CPU运行Single Task Mode程序模式时,有可能达不到不带超线程功能的CPU性能,但性能差距不会太大。也就是说,当运行单线程运用软件时,超线程技术甚至会降低系统性能,尤其在多线程操作系统运行单线程软件时容易出现此问题。
需要注意的是,含有超线程技术的CPU需要芯片组、软件支持,才能比较理想的发挥该项技术的优势。目前支持超线程技术的芯片组包括如:英特尔i845GE、PE及矽统iSR658 RDRAM、SiS645DX、SiS651可直接支持超线程;英特尔i845E、i850E通过升级BIOS后可支持;威盛P4X400、P4X400A可支持,但未获得正式授权。操作系统如:Microsoft Windows XP、Microsoft Windows 2003,Linux kernel 2.4.x以后的版本也支持超线程技术。
篇4:CPU系列・什么是虚拟化技术
CPU系列・什么是虚拟化技术
虚拟化是一个广义的术语,在计算机方面通常是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行。虚拟化技术可以扩大硬件的容量,简化软件的重新配置过程。CPU的虚拟化技术可以单CPU模拟多CPU并行,允许一个平台同时运行多个操作系统,并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响,从而显著提高计算机的工作效率。
虚拟化技术与多任务以及超线程技术是完全不同的。多任务是指在一个操作系统中多个程序同时并行运行,而在虚拟化技术中,则可以同时运行多个操作系统,而且每一个操作系统中都有多个程序运行,每一个操作系统都运行在一个虚拟的CPU或者是虚拟主机上;而超线程技术只是单CPU模拟双CPU来平衡程序运行性能,这两个模拟出来的CPU是不能分离的,只能协同工作。
虚拟化技术也与目前VMware Workstation等同样能达到虚拟效果的.软件不同,是一个巨大的技术进步,具体表现在减少软件虚拟机相关开销和支持更广泛的操作系统方面。
纯软件虚拟化解决方案存在很多限制。“客户”操作系统很多情况下是通过VMM(Virtual Machine Monitor,虚拟机监视器)来与硬件进行通信,由VMM来决定其对系统上所有虚拟机的访问。(注意,大多数处理器和内存访问独立于VMM,只在发生特定事件时才会涉及VMM,如页面错误。)在纯软件虚拟化解决方案中,VMM在软件套件中的位置是传统意义上操作系统所处的位置,而操作系统的位置是传统意义上应用程序所处的位置。这一额外的通信层需要进行二进制转换,以通过提供到物理资源(如处理器、内存、存储、显卡和网卡等)的接口,模拟硬件环境。这种转换必然会增加系统的复杂性。此外,客户操作系统的支持受到虚拟机环境的能力限制,这会阻碍特定技术的部署,如64位客户操作系统。在纯软件解决方案中,软件堆栈增加的复杂性意味着,这些环境难于管理,因而会加大确保系统可靠性和安全性的困难。
而CPU的虚拟化技术是一种硬件方案,支持虚拟技术的CPU带有特别优化过的指令集来控制虚拟过程,通过这些指令集,VMM会很容易提高性能,相比软件的虚拟实现方式会很大程度上提高性能。虚拟化技术可提供基于芯片的功能,借助兼容VMM软件能够改进纯软件解决方案。由于虚拟化硬件可提供全新的架构,支持操作系统直接在上面运行,从而无需进行二进制转换,减少了相关的性能开销,极大简化了VMM设计,进而使VMM能够按通用标准进行编写,性能更加强大。另外,在纯软件VMM中,目前缺少对64位客户操作系统的支持,而随着64位处理器的不断普及,这一严重缺点也日益突出。而CPU的虚拟化技术除支持广泛的传统操作系统之外,还支持64位客户操作系统。
两大CPU巨头Intel和AMD都想方设法在虚拟化领域中占得先机,但是AMD的虚拟化技术在时间上要比Intel落后几个月。Intel自2005年末开始便在其处理器产品线中推广应用Intel Virtualization Technology(Intel VT)虚拟化技术。目前,Intel已经发布了具有Intel VT虚拟化技术的一系列处理器产品,包括桌面平台的Pentium 4 6X2系列、Pentium D 9X0系列和Pentium EE 9XX系列,还有Core Duo系列,以及服务器/工作站平台上的基于Paxville核心的Xeon系列;同时绝大多数的Intel下一代主流处理器,包括Merom核心移动处理器,Conroe核心桌面处理器,Woodcrest核心服务器处理器,以及基于Montecito核心的Itanium 2高端服务器处理器都将支持Intel VT虚拟化技术。而AMD的具有代号为“Pacific”虚拟化技术的CPU不久也会发布。
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CPU系列?什么是节能技术(共4篇)
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