第三十九章 准十六位，双核6502（中）
日夲客户希望英特尔帮助他们设计和生产八种专用集成电路芯片，用于实现桌面计算器。英特尔的工程师发现这样做有两个很大的问题。
其一，英特尔已经在全力开发三种内存芯片了，没有人力再设计八种新的芯片。其二，用八种芯片实现计算器，将大大超出预算成本。
于是，英特尔的一个名叫特德-霍夫（ted hoff）的工程师仔细分析了日夲同行的设计。他发现了一个现象：这八块芯片各实现一种特定的功能。
当用户使用计算器时，这些功能并不是同时都需要的。比如，用户需要计算一百个数的和，它会重复地输入一个数，再做一次加法，一共做一百次，最后再打印出来。
而在这个时候，负责输入、相加和打印的电路并不同时工作。也就是说，当一块芯片在工作时，其他芯片可能是空闲的。
于是霍夫有了一个想法：为什么不能用一块通用的芯片，加上程序来实现几块芯片的功能呢？当需要某种功能时，只需要把实现该功能的一段程序代码（称为子程序）加载到通用芯片上，其功能与专用芯片会完全一样。
经过几天的思考后，霍夫绘制出计算器新的体系结构图，其中包含四块芯片。
一块通用处理器芯片，实现所有的计算和控制功能；一块可读写内存（ram）芯片，用来存放数据；一块只读内存（rom）芯片，用来存放程序；一块输入输出芯片，实现键入数据和操作命令、打印结果等等功能。
这枚新的通用芯片，就是最早期cpu的雏形。可以说：cpu就是一种用来代替专用集成电路的器件。
说通俗一点，如果把sel信号看做“程序”的话，这个电路就像一个“cpu”能根据“程序”执行不同的“操作”。如此一来，通过“程序”（sel信号），电路就能够实现复用。因为程序就是硬件电路的延伸。
这就和人的大脑控制身体的电子信号是一个原理。
比如人坐在电脑前看电影，同时也会吃零食，喝饮料，手会给身体不适应的地方抓痒。其中，看电影这项主要“程序”，就是“计算功能”，而其他的次要“程序”，就是“控制功能”。
可见，控制功能和电脑的重复运算，在理论上是非常接近的。它们可以称之为人类的重复运算，也就是习惯动作。
比如，我们给电脑输入两个指令：
mov eax，0
repeat:inc eax
jmp repeat
——
int main()
{
unsigned int i = 0;
while(1)
i++;
}
电脑产生了一个从0不断增加的序列，会一直加到溢出阈值，又从0开始。这个阈值取决于计算机的字长，也就是多少位的cpu。
这样的重复数据，就相当于人类的习惯控制动作。比如吃饭，不需要大脑作为特别细致的计算，只吃到达到阈值，也就是饱腹为止。
同样，我们再给电脑输入另外两个指令：
mov eax，0
repeat:dec eax
jmp repeat
——
int main()
{
unsigned int i = 0;
while(1)
i--;
}
这是一个递减序列。我们可以理解为人的手为自己抓痒，同样是一个习惯性动作，大脑也不用刻意去指挥运算。人会抓到达到阈值，也就是“消除痒”数据为止。
人做习惯性动作时，一般是不会占用大脑的思维空间的，电脑也是一样。开机进入界面之后，非运算程序不再占用cpu的读取空间，硬盘也停止跳响。
霍夫最初生产的集成芯片，就完成了这样的设计理论。它拥有四个运算子程序的芯片，可以理解为四位元。cpu的指令也由此分为了两种。
一种是risc（reduced instruction set computer），即精简指令集计算机，也就是重复运算。
一种是cisc （complex instruction set compute），复杂指令集计算机，也就是控制运算。
risc，即重复运算，既是取决于cpu的位元。四位元cpu可以同时进行四种不同的重复运算，八位元cpu可以同时进行八种不同的重复运算。
就像一个人，可以边抽烟，边喝酒，边说话，嘴里嚼着槟榔，人坐在马桶上拉便便，手上拿着手机刷剧，耳朵里还能听歌；而脑子里则在关心国家大事。
但如何保证在重复运算的时候，信息不会发生错位呢？比如不小心把马桶里的水喝了？人脑靠的是自觉，电脑靠的则是cpu的周期频率。
cpu的周期频率，是外频与倍频的积。cpu通过外部的晶振产生一个时钟信号，然后再通过内部的电路（锁相环），倍频至需要的频率。
不同的时钟信号，可以产生不同的频率。这让不同的重复运算，在同一个电路中能够做到相安无事。你走你的，我走我的，它们以电流的光速移动传递运算结果。
率先研发出十六位元cpu的，是一九八三年诞生的苹果lisa。但这款处理器尚未解决cisc运算成本，价格高达一万美元，于一九八六年淘汰。
因为一九八六年的中国长城，研发出更有成本优势的十六位元计算机。
同年，ibm研发出80386cpu，即三十二位元处理器。但它同样没有根本性的解决成本问题。所以到八十年代末，游戏cpu基本上还停留在八位元。
所谓的准十六位cpu，不过是因为晶体管单方面的升级，让外频能够发射出区别于原周期频率的信号。而实际上，它并不能完成十六个绝对相同的重复运算，也不能完成十六个绝对不相同的重复运算。
这就是pce的主机性能。
而cisc，即控制运算，它才是cpu的真正核心。它相当于人类大脑真正的思维正中，真正在办理的主要事件。无论是作为人还是机器，cisc都是无可取代的“核”。
除去吃零食，喝饮料，抓痒这些可有可无的risc，增加一个看电影的cisc更重要。从某种意义上来说，cisc就相当于第二颗大脑。
对cpu来讲，这就是双核。
在位元没有真正普及的时代，这才是提升机能最行之有效的办法了。
“双核，原来如此。王君也好，哈德森也好，他们都是迈向新位元的理论先驱！这位王君，真是了不起啊。”晚上，横井俊平几乎彻夜未眠，一直坐在书桌前。
他的手上，依然拿着日志本。如今的这本日志，已经写满了一百多页，全部都是横井俊平和王秋阳一个月以来交流的成果。
王秋阳二十一世纪的思维，让他再也难以放下这份提案。
其一，英特尔已经在全力开发三种内存芯片了，没有人力再设计八种新的芯片。其二，用八种芯片实现计算器，将大大超出预算成本。
于是，英特尔的一个名叫特德-霍夫（ted hoff）的工程师仔细分析了日夲同行的设计。他发现了一个现象：这八块芯片各实现一种特定的功能。
当用户使用计算器时，这些功能并不是同时都需要的。比如，用户需要计算一百个数的和，它会重复地输入一个数，再做一次加法，一共做一百次，最后再打印出来。
而在这个时候，负责输入、相加和打印的电路并不同时工作。也就是说，当一块芯片在工作时，其他芯片可能是空闲的。
于是霍夫有了一个想法：为什么不能用一块通用的芯片，加上程序来实现几块芯片的功能呢？当需要某种功能时，只需要把实现该功能的一段程序代码（称为子程序）加载到通用芯片上，其功能与专用芯片会完全一样。
经过几天的思考后，霍夫绘制出计算器新的体系结构图，其中包含四块芯片。
一块通用处理器芯片，实现所有的计算和控制功能；一块可读写内存（ram）芯片，用来存放数据；一块只读内存（rom）芯片，用来存放程序；一块输入输出芯片，实现键入数据和操作命令、打印结果等等功能。
这枚新的通用芯片，就是最早期cpu的雏形。可以说：cpu就是一种用来代替专用集成电路的器件。
说通俗一点，如果把sel信号看做“程序”的话，这个电路就像一个“cpu”能根据“程序”执行不同的“操作”。如此一来，通过“程序”（sel信号），电路就能够实现复用。因为程序就是硬件电路的延伸。
这就和人的大脑控制身体的电子信号是一个原理。
比如人坐在电脑前看电影，同时也会吃零食，喝饮料，手会给身体不适应的地方抓痒。其中，看电影这项主要“程序”，就是“计算功能”，而其他的次要“程序”，就是“控制功能”。
可见，控制功能和电脑的重复运算，在理论上是非常接近的。它们可以称之为人类的重复运算，也就是习惯动作。
比如，我们给电脑输入两个指令：
mov eax，0
repeat:inc eax
jmp repeat
——
int main()
{
unsigned int i = 0;
while(1)
i++;
}
电脑产生了一个从0不断增加的序列，会一直加到溢出阈值，又从0开始。这个阈值取决于计算机的字长，也就是多少位的cpu。
这样的重复数据，就相当于人类的习惯控制动作。比如吃饭，不需要大脑作为特别细致的计算，只吃到达到阈值，也就是饱腹为止。
同样，我们再给电脑输入另外两个指令：
mov eax，0
repeat:dec eax
jmp repeat
——
int main()
{
unsigned int i = 0;
while(1)
i--;
}
这是一个递减序列。我们可以理解为人的手为自己抓痒，同样是一个习惯性动作，大脑也不用刻意去指挥运算。人会抓到达到阈值，也就是“消除痒”数据为止。
人做习惯性动作时，一般是不会占用大脑的思维空间的，电脑也是一样。开机进入界面之后，非运算程序不再占用cpu的读取空间，硬盘也停止跳响。
霍夫最初生产的集成芯片，就完成了这样的设计理论。它拥有四个运算子程序的芯片，可以理解为四位元。cpu的指令也由此分为了两种。
一种是risc（reduced instruction set computer），即精简指令集计算机，也就是重复运算。
一种是cisc （complex instruction set compute），复杂指令集计算机，也就是控制运算。
risc，即重复运算，既是取决于cpu的位元。四位元cpu可以同时进行四种不同的重复运算，八位元cpu可以同时进行八种不同的重复运算。
就像一个人，可以边抽烟，边喝酒，边说话，嘴里嚼着槟榔，人坐在马桶上拉便便，手上拿着手机刷剧，耳朵里还能听歌；而脑子里则在关心国家大事。
但如何保证在重复运算的时候，信息不会发生错位呢？比如不小心把马桶里的水喝了？人脑靠的是自觉，电脑靠的则是cpu的周期频率。
cpu的周期频率，是外频与倍频的积。cpu通过外部的晶振产生一个时钟信号，然后再通过内部的电路（锁相环），倍频至需要的频率。
不同的时钟信号，可以产生不同的频率。这让不同的重复运算，在同一个电路中能够做到相安无事。你走你的，我走我的，它们以电流的光速移动传递运算结果。
率先研发出十六位元cpu的，是一九八三年诞生的苹果lisa。但这款处理器尚未解决cisc运算成本，价格高达一万美元，于一九八六年淘汰。
因为一九八六年的中国长城，研发出更有成本优势的十六位元计算机。
同年，ibm研发出80386cpu，即三十二位元处理器。但它同样没有根本性的解决成本问题。所以到八十年代末，游戏cpu基本上还停留在八位元。
所谓的准十六位cpu，不过是因为晶体管单方面的升级，让外频能够发射出区别于原周期频率的信号。而实际上，它并不能完成十六个绝对相同的重复运算，也不能完成十六个绝对不相同的重复运算。
这就是pce的主机性能。
而cisc，即控制运算，它才是cpu的真正核心。它相当于人类大脑真正的思维正中，真正在办理的主要事件。无论是作为人还是机器，cisc都是无可取代的“核”。
除去吃零食，喝饮料，抓痒这些可有可无的risc，增加一个看电影的cisc更重要。从某种意义上来说，cisc就相当于第二颗大脑。
对cpu来讲，这就是双核。
在位元没有真正普及的时代，这才是提升机能最行之有效的办法了。
“双核，原来如此。王君也好，哈德森也好，他们都是迈向新位元的理论先驱！这位王君，真是了不起啊。”晚上，横井俊平几乎彻夜未眠，一直坐在书桌前。
他的手上，依然拿着日志本。如今的这本日志，已经写满了一百多页，全部都是横井俊平和王秋阳一个月以来交流的成果。
王秋阳二十一世纪的思维，让他再也难以放下这份提案。