CPU设计：常见问题的答案

中央处理器（Central Processing Unit，CPU），作为整个计算机系统最为关键的部分，已经越来越引起业界对其设计的关注和研究兴趣。各大芯片制造商和研究机构争相推出自己的个人电脑（Personal Computer，PC）通用处理器体系结构，基于x86指令集的Intel Pentium系列和AMD Athlon系列处理器，以及基于MIPS指令集的Godson系列处理器。当今这个后PC时代，嵌入式处理器以其高性能、     

80486极小指令集及其构造性证明

指令集是计算机系统结构的重要研究内容之一,众多学者对指令完全性进行了描述,但至今未见极小指令集的报道。在文中,寻找既具有基本功能,又无法由其它指令编程实现的计算机基本指令,研究计算机现有的最基本的计算行为。提出了指令的功能完全性和独立性概念,并在此基础上定义了极小指令集,这为计算机指令集的优化设计建立了理论基础。还从Intel 80486指令集中选定了一个子集I9,并构造性地证明了I9是IA-32处理器指令集的极小指令集。     

OpenCV技术在数字图像处理中的应用

O penC V是开发的C源码,基于Intel处理器指令集开发的优化代码,具有统一的结构、功能定义、强大的矩阵计算能力以及方便灵活的接口等特点,实现了实时的图像处理和计算机视觉方面的通用算法。O penC V包括C V模块、C VAU X模块、C X C O R E模块、M L模块和H IG H G U I模块,有间接存取、直接存取和带指针直接存取三种存取方式。     

H.264编码器中插值运算和整数变换的优化

首先分析了H.264编码器中运算密集的插值和整数变换过程;然后对其进行算法改进和优化,给出整数变换的全零预先判决方法;最后以整数变换为例,使用Intel的MMX技术优化运算密集模块。优化后,测试表明插值运算和整数变换模块运行速度有数倍提高。     

RISC-V的“芯”技术

RISC-V是什么? RISC-V是基于精简指令集计算原理建立的开放指令集架构.相较于过去的架构,赛昉科技联合创始人兼CEO徐滔介绍道:“RISC-V的特点之一是开源,它不局限于某一家企业,而是所有企业都能参与开发,未来或将形成由Intel、ARM、RISC-V三分天下的格局.” 同时,今年是“十四五”开局年,面对内外...     

利用IP直方图进行软件的速度优化

应用对Intel 80X86系列CPU的指令指针(IP)进行分布统计的方法,介绍了利用Turbo C Ver,2.0优化编译系统结合汇编语言实现的一个软件速度优化的辅助工具,提供了一条快速找出软件“瓶颈”问题的途径。     

混合编程技术在电子稳像中的应用

为提高电子稳像系统中重要环节－－运动估计的计算速度,结合Intel公司Pentium处理器新增的MMX指令,采用混合编程技术,在使用Visual C 进行程序设计和开发的过程中,用嵌入MMX汇编语言实现计算量密集的运动估计,极大地提高了运动估计的计算速度,通过混合编程技术的运用有效地满足了电子稳像系统中运动估计部分对计算速度的要求。     

利用Intel MMX技术快速构造半像素图像

在H．263、MPEG－1等视频编码标准中，运动搜索精确到半像素，可以需要构造半像素图像。研究了在软件编码时利用Intel MMX技术快速构造半像素图像，结果使计算开销减少44．4％，在典型编码系统中占总计算开销的比例由12．3％降为6．8％。     

四路服务器走向普及宝德扛起标准大旗

几年前,四路服务器还是RISC架构的天下。而今,随着Intel和AMD的推进,四路服务器延伸到更为平民化的X86领域,四路服务器的普及已是大势所趋。而率先将Intel Harwich平台应用于四路服务器的宝德PR4850＆PR6850／PT6850,不仅引领了四路服务器新标准,而且成为宝德争夺服务器市场的尚方宝剑。     

一种具有指令集随机化的代码虚拟化保护系统

为了提高攻击者逆向分析软件程序的难度,结合代码虚拟化保护技术,研究并实现了保护系统ISRVMP(具有指令集随机化的虚拟机保护).ISR-VMP通过将本地x86指令转换成自定义的虚拟指令,在程序运行过程中,由一个虚拟解释器解释执行生成的虚拟指令,从而实现程序中对应的本地x86指令的功能.另外,ISR-VMP还采用了指令集随机化的技术,使得软件在保护后具有代码多样性的效果,能够进一步阻碍攻击者的逆向分析.理论分析和实验结果显示:ISR-VMP能够在较小的时空消耗基础上大幅增加攻击者逆向分析的难度,提高软件的安全性.     

基于PC的SIMD技术在1／4像素精度运动预测中的应用

在最新的视频编码标准H．264／AVC中，运动预测的精度达到1／4像素。为了提高运动预测的速度，要求实现运动预测过程的SIMD并行运算，其间遇到的最大问题就是1／4像素精度参考图像的传统储存方式不适合并行操作，针对此问题提出了一种新的适合并行操作的参考图像组织方法，并采用Intel MMX和SSE技术实现了运动预测过程的SIMD并行运算，减少了整个运动预测过程消耗的时间。     

MMX技术及应用

MMX技术的出现，对计算机的硬件和软件设计都将产生巨大影响，本文对MMX技术进行分析介绍，并在其应用方面进行探索。     

基于双栈的缓冲区溢出攻击的防御

针对基于Intel 80X86结构的C/C++栈缓冲区溢出攻击的典型防御方法的不足,提出了一种基于双栈结构的缓冲区溢出漏洞的防御方法,设计并实现了一个ELF格式目标文件重构工具.实验结果表明,所提出的方法和开发的工具能在较低的性能开销下实现栈缓冲区溢出攻击的防御.     

自主指令集嵌入式CPU研发与产业化

嵌入式CPU是物联网智能设备的核心,而指令集则是研发CPU的基础核心技术.从最基础的指令集切入,阿里平头哥联合湖畔实验室完成了玄铁系列嵌入式CPU的技术创新与产品化研制,实现了"自主指令集嵌入式CPU研发与产业化".该成果获2020年度浙江省技术发明奖一等奖.     

HC-STD86工业控制机与立窑控制系统

本文阐述由华中理工大学STD86研制组开发成功的HC-STD86全16位工业控制计算机及其在水泥机立窑生产过程控制中的应用。1 HC-STD86系统HC-STD86系统以Intel8086为中央处理器,它在8位STD-BUS标准总线上利用总线窃取技术扩展为十六位总线,是一种全16位的工业用微机系统。其系统结构如图1所示(虚线框内为基本系统)。STD总线共有56根线,其中数据线8根,地址线16根,控制线22根,逻辑电源线6根,辅助电源线4根。它作为各模板之间传送信息的公共通路。     

把二氧化碳变废为宝

英国纽卡斯尔大学科学家开发出一项能够减少温室气体排放的突破性技术。这项高能效技术能够将二氧化碳废气转化为一种名叫环状碳酸酯的化合物。     

突破性创新的信息搜寻研究:基于信息源特征和组织重构视角

信息搜寻是突破性创新模糊前端的一项重要工作。着重从信息源特征和组织重构两个方面对这一问题进行了研究,研究结果表明,对欲进行突破性性创新的企业来说,不同特征的信息源所提供的信息的技术价值并不相同,因此,为了提高突破性创新的信息搜寻效率,企业需要根据信息源的特征,确定信息搜寻的重点方向,此外,在突破性创新信息搜寻过程中,为了保证企业能够明确信息搜寻的重点并高效地开展此项工作,企业需要进行组织重构和制度设计,作出合适的有利于突破性创新信息搜寻的组织制度安排。     

高性能可重构指令集架构模拟技术

应用可重构技术能大大降低指令集架构模拟器的再开发开销,为了在维持可重构性的同时提高模拟器性能,提出一种模拟技术。该技术使用C语言格式的架构描述语言对目标架构进行描述,可兼容多种指令集的模拟。针对模拟过程的瓶颈提出由ADL描述生成基于指令集编码格式信息的译码自动机的算法,实现了快速译码模拟。运用本技术构建了M IPS 4KC的模拟器并用性能评估的程序进行模拟。结果表明:该算法能提高模拟速度约110%~150%,与同类技术相比具有模拟性能高、额外开销小且易于应用的特点。     

DSP指令集仿真器优化技术研究

鉴于指令集仿真器(ISS)在处理器仿真及系统软件测试和验证领域研究中的重要性,如何更好地提升ISS性能一直是领域研究人员面临的一个难题。在现有解释型ISS一般模型的基础上,引入了决策森林、译码缓存、虚拟页表等多种优化技术,设计并实现了一款面向ZWFCore的高性能可定制DSP指令集仿真器——ZWISS。经实验分析,与现有方法相比,提出的优化技术能够明显提升IIS性能。     

国产软件1997回顾

每个人都发现世界在改变。每个人都感觉1997是一个好年。这一年,MMX Pentium(奔腾)Ⅱ成为了个人电脑新技术的代名词。也是这一年,OFFICE 97问世,比尔·盖茨借 IE4.0垄断Internet 市场的苦苦用意,成了司马昭之心。无论是 Intel 与 AMD 的 CPU 之争,还是Microsoft 与 Netscape 的网络浏览器之战,都向我们暗示了这一点,世界信息技术的竞争已日趋残酷,落后就要挨打。软件巨子们的迅速发迹告诉我们,在当今世界,最能带动国家及地区经济增长的行业既不是石油和汽车,也不是可口可乐,而是——软件。