计算机底层

在小米14的发布会上，雷军公布了名为“Xiaomi Ultra Space存储扩容”的技术，可以在512G的手机中再搞出来16G，256G的手机中再搞出8G。这篇文章我就从技术角度来给大家详细分析下。

在计算机的世界里，存储的性能和数量是成反比的，存取速度越快价格越高，存储数量越少。就好比我们去买水果，口感越好的价格往往越贵，但是无奈囊中羞涩，买不了几颗。

这几天语雀崩溃的事闹得沸沸扬扬，单看技术这一点的话，就是存储出了问题，没有做好热备。 趁着这个契机，我又翻了一遍外置存储，回顾回顾其中的基本概念和原理，做个笔记，也分享给大家。

之前我介绍了CPU中的超线程技术，使用这个技术可以提高CPU的利用率，不过经过这么多年的发展，科技工作者们在CPU中还发明了很多高科技，今天我再介绍几个更底层的CPU提效技术：流水线、超标量和SIMD

这里我将输入输出设备称为计算机的“大前端”，主要是因为这些设备是我们与计算机核心（中央处理器、存储器）进行交互的方式，它们就像是计算机的“脸”，是我们直接看到和触摸到的部分。

指令集是计算机硬件和软件之间交互的桥梁，它定义了计算机硬件可以执行的操作，比如各种逻辑判断、数学运算。常见的指令集包括CISC、RISC、RISC-V等，它们其实是计算机CPU的各种设计思路。

在计算机的世界里，硬件技术的发展一直在快速推进。今天，我们要谈论的就是一种特殊的处理器：TPU，全称是Tensor Processing Unit。

在现代计算机系统中，CPU的性能至关重要。然而，CPU在执行指令的过程中，常常会遇到一些“冒险”情况，即可能出现某些问题或冲突。为了提升指令吞吐量，也就是在固定时间段内执行更多的指令。

图形处理器（GPU）是现代计算机系统中不可或缺的部分，它在许多应用中发挥了关键作用，特别是在3D图形渲染、深度学习和区块链等领域。 为什么我们需要GPU呢？ 这源于它在图形渲染过程中的关键作用。

超线程技术，也被称为Hyper-Threading或者同时多线程技术（Simulate MultiThreading，简称SMT），可以让单个物理CPU核心看起来像两个或者多个独立的处理器。

在计算机中，控制器和运算器就像人体的心脏和大脑，负责接收、解析指令，并将结果反馈回系统。如果你是一名软件开发人员，了解这两个硬件的基本结构和功能，将有助于你更好地理解软件和硬件的交互过程。

作为信息技术开发人员，了解二进制是我们的基本功。二进制，就是基数为2的数字系统，在这个系统中只有0和1两个数字，所有其它数字都使用0和1的组合来表示，与我们日常使用的十进制有很大不同。

虚拟机的发展历程充分体现了技术的不断进步和我们对资源利用率提升的不懈追求。从分时系统到模拟器，再到虚拟机，最后到Docker，每一步都是为了更好地解决资源浪费和需求与供给不匹配的问题。

浮点数是相对定点数而言的， 定点数和浮点数都是用于表示数值的格式，它们的主要区别在于如何表示小数部分，也就是如何处理小数点的问题。定点数是将一个数的整数部分和小数部分用固定的位数来表示。

计算机中央处理器的时钟周期、机器周期、指令周期是计算机科学中的三个重要概念。它们描述了计算机处理器执行指令的不同阶段，对于开发人员来说，理解这些概念对于优化代码和提高程序性能至关重要。

冯·诺依曼体系的核心是用机器解决计算问题，计算可以看作是 y=f(x)。在这里，f代表函数，它可以是一组指令序列，用于进行各种计算。x是输入、y是输出，它们都是数据，需要被存储以便在计算过程中使用。

x86是一系列CPU架构的统称，这一术语起源于1978年，当时Intel发布了其首款16位微处理器——8086。这款处理器在当时引起了极大的关注，因为它首次引入了许多先进的技术。