探讨数字家庭发展方向——CPU架构篇

    尽管数字家庭这个概念在2000年的时候就已经被众多业界巨头提出，但时至今日，数字家庭对于大多数家庭来说仍然是镜花水月，究其原因，无非是当时提出的概念未免过于超前，能够用智能冰箱上网买菜等想法现在看来更像是一场春秋大梦。在可预见的未来，数字家庭的前景依然美妙诱人，面对IT市场疲软以及数字家庭这块‘美味的蛋糕’，那些数字家庭概念的提出者更加务实。比如处理器市场的龙头Intel，在2005年上半年对内部进行了重组，将数字家庭规划为Intel的五大部门之一。对数字家庭的规划也将是以家庭的数字影音娱乐为主要诉求，而以Intel处理器为主要出发点，显然最可行的是一套影音媒体中心电脑。

    在数字家庭中，媒体中心的电脑在多使用者、同时存取和运算的情形将非常普遍，所以处理器的规划重点不再是简单的提升频率，而是必须具备双核心、64位技术、多线程等支持，本文将为大家详细介绍与数字家庭息息相关的数理器架构。

早期的处理器演进

    处理器的性能是随着时代的需求不断演进的，在486处理器之前，处理器采用的是流水线架构，运行当时DOS操作系统绰绰有余，当时处理器主要用于个人计算，因此计算量大都低于100MIPS。

    MIPS：衡量处理器运算速度，表示每秒百万条指令。MIPS定义为: MIPS=指令条数/ 执行时间*106。这里所说的指令一般是指加、减运算这类短指令。

    但是随着CD音乐、MP3、VCD电影的陆续出现，电脑传统的办公角色逐渐被赋予了多媒体的面目，从奔腾MMX开始，处理器必须肩负起运算量更大的影音数据压缩解码的运算，此时处理器的运算需求提高了100倍，达到10000MIPS，所以传统的流水线架构已经无法满足多媒体的需要。

    为了完成多媒体应用的庞大运算，传统的流水线架构演进为指令层次的平行运算架构。指令层级的平行运算的方式有很多，主要是利用超向量（Superscaler）、推测运算（Speculative）与超线程技术（HTT）三种技术来达到指令层级的平行运算。

    为了因应未来数字复杂的使用环境，多核心处理器的概念被正式导入市场，2005年处理器最大的盛事非双核心处理上市。多核心处理器概念的导入，主要是为了解决多名使用者同时间段操作的问题，因为此时系统已经面临到服务器级别的运算需要，而运算量又上升提高了100倍，达到了1000000MIPS。同时，多线程（Multi Threaded）观念也正式被引用。

    未来处理器的效能仍将会进一步提高，不过不同于以往一味提高频率的做法，主要思路仍然是平行处理的精神，但却是软硬搭配，软件以多线程为主，硬件则以多核心来实现。