有没有熟悉电子计算机技术的，请教个问题

雲吞

2013年出的苹果iPhone 5s, 他的运行速度能达到每秒多少亿次？和什么时代的巨型电子计算机的运算速度差不多？能不能和战胜棋王的深蓝计算机相比？

Maverick

太专业了......期待高手回答。

nmz

楼主想买个IPHONE6战胜棋王？

nmz

我看行！

nmz

要是实在不行，
我当棋王，你来战胜我好了.......保你赢！

YZSUNNY

量子风水

这不是一种运算速度问题，而是综合解决复杂的日常生活所需问题。
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就是说，iPhone 5 及iPhone 6，是将几十年的计算机及集成电路技术浓缩到一个芯片上。这个芯片就是A8 SOC。
SOC 就是 System On a Chip, 所有东东都可以将在一个芯片上。

量子风水

‘百科全书’的概念大家都熟悉，但iPhone 5 或6， 就是集成电路的‘百科全书’。我们日常见到的常用集成电路，都被A8 集成在一片上。具体来说，这块A8 集成的电路，就包括以下内容（还有未列出的）：
- R6 \+ }/ m5 D% V! j1 iPhone 5/6 是一台手提电脑。它的功能与5年前最先进的手提电脑相当。
1 u% J1 C- ^1 E" _# H2 iPhone 是一台手机
5 c/ }- O) L2 H, G  f3 iPhone 是一台DVD播放器
4 iPhone 是一台照相机
9 Z/ w6 @9 d: z5 E6 y& L- L5 iPhone 是一台GPS
6 iPhone 是一台电子罗盘
0 j# T8 l& F5 v) M

量子风水

iPhone 的创新性，在于其对现有技术的集成，上面所说的这么复杂的领域，都集成到一块芯片上。
这块就是将所有核心功能集成到一块的芯片A7. A8在结构上与A7没有多大改变，只是在速度与功耗上的改进。

量子风水

人类过去的习惯，是将电脑，手机，照相机，DVD播放器等分家的，你买一台手提电脑，你不会想到它也可以当作一台相机使用，也不会想到将它当作一台GPS使用，。。。。
3 d. a0 _. O6 D  A
; L. M" b/ P9 B2 c但Apple的产品证明，这些林林总总的应用，其实都是可以集成到一块芯片上，这是上一贴子图片中绕圈这么大的东东。
这是集成电路对人的观念上的一种改变，对生活方式的改变，对产业的改变。

量子风水

对产业的改变，如果你依旧生产传统观念上的手机，而不是手机兼电脑，这还有市场吗？
3 y( X3 u; d5 C  `: R

量子风水

回到楼主的正题来，就是说iPhone的电脑，不仅仅是用运算速度来衡量。在一块芯片中，是不下20个CPU。但大家关心的，并非全部的CPU，而是最核心的电脑CPU 及图像GPU。
: W( E; P( ~: z& G" HA8 电脑CPU是1.4GHZ的双核结构，它内部有两个CPU。多CPU结构在多任务环境下有优势，减少任务调度时的工种转换的切换时间，以及均衡散热。

4 J6 z5 E. l3 s* j+ F8 z0 f而图像处理器GPU，是专门用于图像处理的，这是因为处理图像时，其工作单一，用专门的芯片单独负责图像处理，效率更优异。所以就有一个专门的图像处理器。

量子风水

在这种嵌入式芯片中，一条指令通常可以在一个时钟内完成，有些复杂的指令，可能需要几个时钟。
; g$ Z4 L9 [8 G+ d, C4 Y时钟是怎样计算的？ 复杂的就不讲，用简单的语言讲，就是CPU的频率。如1.4GHZ，就是一秒可以产生14亿个脉冲，而每个脉冲，都可以执行一条指令。
, |; _& V) {; s7 b% R* Q+ ?有iPhone 6有两个CPU，每个一秒可以执行14亿条指令，两个就可以执行28亿条指令。

量子风水

评估计算机的运算能力，有许多种方法。这些方法，不完全以每秒执行多少条指令来衡量。这些太专业的内容，这里就不讲了。
如计算机的浮点运算问题，如果没有浮点运算的 CPU与有浮点运算的 CPU，在执行浮点运算时，速度至少慢4到1000倍。

量子风水

在台式电脑及手提电脑上，大家仍然可以见到分立的内存条。但在iPhone中，是看不到的。iPhone的1GB内存，已经集成到与CPU同一芯片上，就是上图中红圈的芯片上。

% l2 J$ Q$ y+ X' ^* p9 v! h" }过去大家都用硬盘，iPhone的硬件已经被flash代替，就是被U盘代替。 iPhone 6 有最高可达128GB的闪存，这个闪存也同样集成到CPU同一芯片中。

4 H: V" K, ?% ]' V3 E

水管工

量子风水果然知识渊博。

量子风水

为什么将所有电路集成到一个芯片上，有这么多好处？
这得从物理学的基础理论说起。
3 y' J6 p# j: l: T" d7 X我们知道光速是每秒30万公里，这听起来很快，但如果用1.4GHz的时钟下，一个脉冲时间内，光、电可以走多远？
1.4GHz时钟下，一个时钟的时间是0.714纳秒，在0.714纳秒内，光电可以进过约21厘米，就是一第复印纸那么长。但计算机电路遇到晶体管还有延时，所以光电在iPhone的电路中一个脉冲内，是绝对走不到21厘米。
如果将所有功能集成到一个芯片内，距离是不是比分立的要短？ 所以将所有功能集成到一个芯片，是大势所趋。这也意味着你的手提电脑在未来10来年，就要进博物馆了。未来只要你有iPhone, 外接一个无线键盘及一个显示屏，就完全是一台现在的手提电脑了。
! U" H! @' T) D手机通过无线信号与键盘通信，就不需在手机屏幕那么小的地方打键盘了；将手机外接一个显示器，就不用看手机小屏幕这么伤眼神。

雲吞

大师果然专业！爱城IT业内人士多如牛毛，能给出如此专业解释的相信不多。

量子风水

我的专业方向，就是做嵌入式产品研发的，是加拿大企业的现职研发工程师的，像A8 类似的ARM芯片，也常用于产品中。

在加拿大专业工作过程，也是向西方先进技术学习的过程。在现公司第一年工作时，我与team leader讨论硬件问题，是他对的多；第二年就打平手，现在是在公司中，嵌入式软件与硬件都没有任何对手了。
我的软件与软件技术方案，基本成为公司的技术标准，其他工程师都向这种标准看齐。
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1 n' ?8 f' s' \9 Z' a) H9 P

水管工

量子风水 发表于 2014-9-14 10:11
* M6 t4 s8 ~/ Y  s% h( X( J% L我的专业方向，就是做嵌入式产品研发的，是加拿大企业的现职研发工程师的，像A8 类似的ARM芯片，也常用于产 ...

好样的！

雲吞

量子风水 发表于 2014-9-14 10:11
我的专业方向，就是做嵌入式产品研发的，是加拿大企业的现职研发工程师的，像A8 类似的ARM芯片，也常用于产 ...

2 R, T  ^- }  ~3 I$ E量子老師果然威猛！送老師一張圖：

nmz

雲吞 发表于 2014-9-14 11:56
量子老師果然威猛！送老師一張圖：

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qdjd2000

量子风水 发表于 2014-9-14 09:09
在台式电脑及手提电脑上，大家仍然可以见到分立的内存条。但在iPhone中，是看不到的。iPhone的1GB内存，已经 ...

内存和闪存都集成到CPU里了？说内存还有可能，闪存应该是额外的吧？

量子风水

qdjd2000 发表于 2014-9-14 11:39
内存和闪存都集成到CPU里了？说内存还有可能，闪存应该是额外的吧？

& O- U% d; f1 e! z装程序的闪存，必定是集成在CPU内部，因为它没有象台式机那样，可以从硬盘上下载程序到内在。台式电脑是用硬盘装程序的，但A8必须用闪存装程序来取代电脑硬盘。在单片机中，程序闪存称program flash memory，它是集成到CPU中的。
* s6 o% b* b- ]0 g1 R% D7 I# l
装数据的闪存，为数据转存以台式机上，会用闪存卡。
* E$ p6 q) ?/ ?* R) x4 K- N$ _4 n
一个128GB不封装闪存芯片，不需10mm*10mm的空间。所以在空间上，是不会有问题，也不存在芯片发热问题。
* H5 w7 F1 \* {" R" z由于没有A8 SOC的更详细资料，不确定A8其所有闪存是用闪存卡还是集成到CPU或一部分在CPU内，另一部分外挂。
+ Y1 M1 c# M3 j( }

formoney369

回答不了这门复杂的问题
9 t) ?  W9 v! \* [. ]
但听说一个什么摩尔定律
0 z2 }; H4 M$ J; y  [
大概就是说 芯片技术每18个月性能提高一倍 价格下降一半 什么什么的  

总之发展非常快

量子风水

摩尔定律，就是每18个月，其性价比会翻一倍，约两年集成电路密度翻一翻。
但现在的问题，是集成电路的线宽已经向物理极限‘进军’了。

iPhone的线宽是20nm, 就是20纳米（10的负9次方米）。但一个氢原子的直径，是0.05纳米；导线铜原子的直径，是0.27纳米。就是说芯片内部两条导线之间的距离，只是400个氢原子（或74个铜原子）那么宽。做到线宽比铜原子直径还小，可能性不大。
线宽从20纳米降低到10纳米，可以做iPhone7, 再往下降，5纳米，2.5纳米，1 纳米，到了iPhone10， 就要物理学的突破了。
+ W4 N5 b! p) ~% y# }0 C

craigliu

量子老师是软硬通吃。真正的行家。

量子风水

$ C7 c, f/ F. u$ g软硬通吃，那是不假，是有投产的产品证，在研的产品不算。
5 I. d$ V2 H3 b& R& z* [0 F4 t我主持的200度超高温压力产品，这个产品的单片机内的每一行软件都是我一个人写的，硬件的所有创新线路图，也是我一个人完成的。  CEO只是审核产品指标，如采样速度、精度、存在容量等等，并不审核我的技术方案。这个产品的成本，也是所有产品中，算成本最贵的。这是因为200度产品的许多电子元件，都比125度及以下温度的贵一百到一千倍。200度8MB的闪存，要近400加币，而8MB，85度的闪存，就一两块加币。所以一套200度高温的压力仪器仪表，比得上一台越野车的价钱。

$ E- r- _, [/ E) [西人工程师虽然普遍不能软件通吃，如我公司的CEO就只是软件是专家，硬件专长很普通；而team leader只是硬件专家，从来没有写过软件程序。
但也杰出的工程师，是软硬通吃的，一个是公司创办人、老VP（退休前占公司51%股份）， 其嵌入式系统技能与我是势均力敌；
$ l7 _( m" F5 @" T) M另一个是公司前工程师，后来离开公司读了博士，现在也创办了自己的公司，但产品与我们公司没有冲突。我认为他的软件水平仍然比不上老VP。

rockfish

量子大师V5

ballard

量子风水 发表于 2014-9-14 08:55
在这种嵌入式芯片中，一条指令通常可以在一个时钟内完成，有些复杂的指令，可能需要几个时钟。
时钟是怎样 ...

- N% R" Y$ X  Y. H% w' c) d* Z) T不同的计算机有不同的结构，一个时钟周期不一定能执行一个指令， 执行一个指令 当然用的周期越少越好。

, L2 x! d* @9 G3 ]大的计算机并行处理能力更强， 在执行了当前的任务的同时把下一个任务的数据准备好

肯定可以提高处理能力吧

就是说不能用频率衡量计算速度。
# f2 U5 `/ n/ u: r" j( g2 k6 Z
: d* o. h9 _& Q$ ~人的智慧很多时候来源于他的经验积累和直觉

这点机器很难模拟。 以上都是
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: [& Q. n" B+ n  _, Y8 i* H" ]听说