CPU

5月26日的发布堪称是 Arm新品发布上里程碑式的发布，因为它开启了一个新的时代！

2021年5月26日，由专注能源计量领域的国际化专业资讯平台《环球表计》举办的2021年中国国际表计行业年度大会在珠海隆重召开。北京中电华大电子设计有限责任公司在会上首次发布基于国产CPU核开发的物联网表计安全芯片及应用方案，深度分析了安全芯片全供应链产业链自主可控对表计行业的重要作用，并与表计产业界同仁就安全芯片在全国燃气公司的应用作了经验分享。

英伟达公布了其首款代号为Grace的CPU产品，它是为现代数据中心设计的。该CPU以计算机科学家Grace Hopper的名字命名，Grace Hopper是计算机科学的先驱之一，也是哈佛Mark 1的第一批程序员和第一个链接器的发明者。

澜起科技，国际领先的高性能处理器和全互连芯片设计公司，正式对外发布其全新第三代津逮®CPU，以更好满足数据中心、高性能计算、云服务、大数据、人工智能等应用场景对综合数据处理和计算力日益提升的需求。

随着互联网用户的快速增长，数据体量的急剧膨胀，数据中心对计算的需求也在迅猛上涨。

12月29日，腾锐D系列的首款产品正式发布了，它就是“腾锐2000”，和此前的FT-1500A/4、FT-2000/4定位类似，都是面向桌面等消费级领域，但是规格更高。

高速互连解决方案的行业领导者PLDA宣布，其CXL™可以与英特尔预生产的代号为Sapphire Rapids的至强处理器成功实现互操作。

北京时间11月11日凌晨，苹果举行新品发布会，正式发布了首款针对Mac电脑的自研芯片，即此前苹果公布的“Apple silicon”，命名为M1。今天，各个专业媒体都在分析M1如何如何强大，英特尔照例作为反面典型遭到无情地鞭笞，我就想问一句：“大家仔细分析过吗？M1真的那么强大吗？你知道苹果对比的某款CPU是哪款吗？”

为什么有些CPU的主频更低，但运算效率却更高呢？

比如：51单片机30M主频，STM32单片机20M主频，执行相同一段代码可能主频更低的STM32所花的时间更短。

这里就牵涉到CPU流水线的问题，本文围绕CPU流水线描述相关内容。

<strong><font color="#004a85">一、早期CPU流水线</font> </strong>

<strong>1.流水线来源</strong>

流水线的概念来源于工业制造领域，以汽车装配为例来解释流水线的工作方式，假设装配一辆汽车需要四个步骤：

1.冲压：制作车身外壳和底盘等部件；
2.焊接：将冲压成形后的各部件焊接成车身；
3.涂装：将车身等主要部件清洗、化学处理、打磨、喷漆和烘干；
4.总装：将各部件（包括发动机和向外采购的零部件）组装成车；

汽车装配需要冲压、焊接、涂装和总装四个工人，最简单的方法是一辆汽车依次经过上述四个步骤装配完成之后，下一辆汽车才开始进行装配，最早期的工业制造就是采用的这种原始的方式，即同一时刻只有一辆汽车在装配。

对硬件有所了解的朋友们几乎都会知道，CPU的外形是一块正方形的金属厚片，当然也有长方形的版本。上表面平整光滑，下表面则有着金属触点或针脚。虽然我们默认CPU的形状为矩形，但是不知道有没有小伙伴想过CPU为什么不做成圆形呢？

<strong>我们看到的CPU不是真的CPU</strong>

在解答这一问题之前，要先向大家科普一下，我们能用眼睛看到的，用手摸到的这一小坨金属片，并不是CPU这一硬件的本体，而是它的封装。

CPU的本体芯片被牢固安装在封装的中心。称不上巧合的是CPU芯片的形状同样为矩形，所以我们就先来讲一讲真正的CPU芯片为什么是这个形状吧。

<strong>从制造说起</strong>

可能很多同学都知道，CPU芯片是由沙子制成的，不知道这份知识有没有雷总想要将手机芯片卖成沙子价格的科普功劳在里面。

沙子的成分是二氧化硅，我们从中提取硅元素制成一个又粗又长的单晶硅棒，然后切割成一片一片的薄薄的圆形硅片，也就是我们更加熟知的“晶圆”。