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为什么芯片能计算,芯片为什么会具有计算能力

来源:整理 时间:2022-06-01 16:40:05 编辑:科技知识 手机版

因为芯片的专业名称是集成电路,而麒麟980芯片是超大规模集成电路,即在硅片上刻蚀大量的晶体管、电容、电阻和连线,形成一个可以完成特定功能的电路。厂商把芯片卖给终端厂商,比如机顶盒厂商。机顶盒制造商将芯片焊接到PCB上,并将芯片与PCB上的其他设备连接,如DDR和Flash。

芯片为什么会具有计算能力?

所有的计算,包括微积分在内都可以转换为加减乘除和逻辑判断。因此芯片就只要实现这几种操作即可,具体来说,比如加法。芯片中集成了一个电路是两个输入电压一个输出电压,低电压代表0,高电压代表1,输入01和10,这个电路的输出是1,输入11和00是0,这样就实现了一位二进制的加法。目前芯片都是64位的,实现这种加法会更复杂些,本质却一样,

芯片到底怎么计算的?

我们讲一讲最简单的逻辑门中的非门电路和基本运算加法器实现原理非门下图是集成电路中CMOS反相器的设计版图,它可以实现非门的功能。我们首先规定高电压是1,低电压是0,图中pmos和nmos相当于开关,pmos在低电压时导通,nmos在高电压时导通,我们在输入端输入高低电压于是得出:这与逻辑门中非门的输入输出是一样的,所以coms反相器实现了逻辑门中非门的功能。

下图是逻辑门的符号和真值表简单的加法运算一位数的二进制加法只有四种情况1 1=101 0=10 1=10 0=0假如不考虑进位,这与异或的真值表相同。说明异或门可以实现位加器的效果,考虑进位的情况下,下图电路两个异或门,两个与门,一个或门可以实现一位全加器的效果。右下角是进位输出C0.将图中的电路简化,用下图表示一位全加器,

八个一位全加器串联可以组成一个八位全加器,一次可以实现一个字节即八位二进制数的加法运算。如下图是两个存储在寄存器中的八位二进制数相加的情况图中第一个进位没有输入默认低电压C0=0,C8如果是一的话就会涉及数据溢出的问题(假如定义数据类型长度是8位的话),至此,通过集成电路完整地实现了加法运算。实际中CPU处理的数据远比这复杂,这里只是讲了其中很少的一部分感兴趣的可以搜索计算机组成原理深入了解,

为什么俄罗斯不用美国芯片而用分离器件也照样能研发生产战斗机的相控阵雷达?

先问是不是,再问为什么。你真的信俄罗斯可以不用芯片用分立器件造出了战斗机的相控阵雷达吗?我们来看一下Mig-35的甲虫雷达,~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~看一下甲虫雷达的模块电路板。左上角那个板子TRmodule板子上黑乎乎的是分立器件还是芯片?处理器旁边那个长条形是DDR颗粒还是磁环存储器?难不成这个东西在美国叫芯片,到了俄罗斯就叫分立器件了?俄罗斯是没用美国的芯片(也不排除通过特殊渠道用了),但是不代表俄罗斯没用芯片啊,

实际上战斗机相控阵雷达的设计思路,全世界都是在抄美国的,雷达航电严重落后的俄罗斯是这样,后起之秀的中国也是这样,没有例外。相控阵雷达设计到非常复杂的运算处理,没有一颗数字信号处理器(DSP)是根本不可能实现雷达功能的,所以俄罗斯就算分立器件(电子管)再厉害,他也不敢用分立器件造相控阵雷达,除非他打算装在大型运输机上

相控阵雷达要实现波束角控制,多波束扫描等等功能,涉及对上千个T/R模块的控制,电子技术落后根本做不出先进的雷达出来实际上苏联解体后,俄罗斯就已经意识到了在自身的电子工业有拖后腿了,所以从90年代开始俄罗斯也在大力推行电子设备从模拟转向数字。那就必然要涉及使用数字IC和处理器了,比如R-77的引导头:分别是R-77早期型号,和R-77改进型号,最右为最新的改进型9B-1103M。

左边的是纯粹的模拟引导头,右边的是90年代末做的数字引导头,用的是单片机,主频30MHZ。这一改进直接将导向头的重量降低到原来的1/3,是俄罗斯导弹中第一个使用数字导向头的。你知道俄罗斯的电子工业有多落后,但即使落后了,俄罗斯还是意识到了自己的差距。几年来,它一直在追赶,但它并没有让它那愚蠢的电子管一直盈利。

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