精华区文章阅读

发信人: loveit (一片冰心在玉壶), 信区: Hardware
标  题: 全新CPU理念Crusoe详细介绍之一
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年01月10日12:43:35 星期三), 站内信件

全新CPU理念Crusoe详细介绍之一
2001年01月09日14:39

在个人电脑的“心脏”——微处理器（CPU）这一王国中，一直是Intel公司的天下，In
tel公司驾驶着CPU这架“马车”不停地飞奔，最近又正式发布了Pentium4。在这二、三
十年中，虽然AMD公司和Cyrix公司顽强拼搏，但始终只能屈居Intel之后；苹果、SUN和
Motorola在九十年代初斥资10亿美元开发的PowerPC也无力撼动Intel这棵大树；而其它
公司开发的CPU则更只是陪衬而已。今年，美国一家名不经传的叫Transmeta的公司冷不
防地推出一种名为“Crusoe”的CPU，并以迅雷不及掩耳之势杀进便携式终端市场。Int
el新的挑战者来了。
　　Crusoe的由来
　　Transmeta公司于2000年1月公布的x86互换CPU——“Crusoe”，获得了广泛的支持
，给在相当长的时间里一直受Intel公司主宰的PC行业带来了很大的冲击。4月份，康柏
电脑公司、AOL公司、索尼等先后决定向该公司投资。
　　此前也有一些厂家，如AMD公司和Cyrix公司等开发x86互换CPU，向Intel公司提出了
挑战。但以前的互换CPU厂家的战略都是以低价格为武器来进行挑战的。这种方法，一旦
Intel公司也将其产品价格调低，展开产品价格竞争，那些互换厂家就会处于不利地位
，因此这些厂家一直没有从根本上给Intel公司带来威胁。
　　Transmeta公司与上述互换厂家的不同之处在于，不是以价格，而是以Intel公司的
产品所不具备的性能作为武器，来占领市场的。其最大的特点就是低耗电。在500MHz下
工作的Crusoe的消耗功率还不到2W。索尼公司透露，如果使用Crusoe处理器，可将笔记
本电脑的电池驱动时间延长至5小时左右。
　　说到Crusoe，绝不能忘记两位幕后英雄的名字。一位是Dave Ditzel，他是于1980年
在世界上首次发表了RISC型CPU论文的技术人员。PowerPC、Compaq公司（原DEC）的Alp
ha、HP公司的PA-RISC等RISC型CPU都是以他的论文为基础研制出来的。
　　David Ditzel先后在AT＆T贝尔研究所、Sun Microsystems等公司工作，1995年创立
Transmeta公司。从事高性能电脑设计工作已经长达25年。20年前他发表的CPU运算处理
方法虽然特殊，但目前已经在很多CPU中得到了应用。而正因为如此，在这20年间，在他
的周围总是聚集了很多拥有新思想的朋友。 Transmeta首次举行产品发布是在2000年1月
份，但是公司本身则是从以前就开始成为人们话题。这是因为该公司聚集了很多有才能
的人。
　　Transmeta公司1995年成立时的目的就是开发新型CPU。当时的David Ditzel曾对C
PU的电路结构逐渐趋于复杂的倾向表示担心。因为电路的复杂化，将会导致晶体管数量
的增加，从而导致成本和消耗电力的增大，而这一缺点正是令电脑设计师们头疼的地方
。为此，Ditzel想到了虽然电路简单但性能较高的“VLIW（超长指令字）”技术。VLIW
技术由于采用简单的电路同时执行多条命令，CPU整体的结构可以较为简单。实际上，
Crusoe的晶体管数（除高速缓存外的逻辑电路部分）为280万个，仅为相同条件下Penti
umIII的一半左右。电路变得简单，Crusoe的消耗电力自然就会减少。
　　但是，引进了VLIW技术的CPU的指令集合与x86的指令集合的结构有着根本性的不同
，无法直接制作x86互换CPU。为解决此问题，Dave Ditzel向Crusoe加进的创意是被称
为“Code Morphing”软件的仿真技术。Code Morphing是将x86指令集合变换为VLIW指令
的软件，它装载在Crusoe上，将Crusoe所接受的x86指令变换为VLIW指令后执行。
　　为实现这一创意而作出了很大贡献的是另一位天才----Linus Torvalds。以Linux的
创始人而闻名的他，在芬兰度过大学时代后，1997年来到美国，加盟Transmeta公司。
Code Morphing Software便是以Torvalds为中心的研究小组开发的。
　　Crusoe与相同工作频率的PentiumIII相比，性能为后者的80～90%。但从Crusoe是用
仿真原理工作的事实来看，这一点是相当惊人的。如果仿真的效率不高，再高速的VLIW
CPU，也无法具有与以往的CPU同等水平的性能。也就是说，Crusoe最重要的技术就是C
ode Morphing Software。
　　Torvalds初进Transmeta公司时，曾有人说他这样的软件技术人员怎么能进芯片厂家
？但Crusoe的完成，确实离不开Torvalds这样的软件技术人员。Crusoe不仅是低消耗功
率的CPU，只要更换Code Morphing Software，它还可以变成其他的CPU。如果它能作为
x86互换芯片得以普及，那么今后它就会有更大的发展。实际上，Transmeta公司已经开
始研究适用于Java的字节代码Code Morphing Software，试制作为Java芯片工作的Crus
oe。只要能制作出适用于PowerPC的指令集合的Code Morphing Software，那么采用Cru
soe的Macintosh将不会仅仅只是一个梦想。
　　Transmeta公司1995年成立时的目的就是开发新型CPU。当时的David Ditzel曾对C
PU的电路结构逐渐趋于复杂的倾向表示担心。因为电路的复杂化，将会导致晶体管数量
的增加，从而导致成本和消耗电力的增大，而这一缺点正是令电脑设计师们头疼的地方
。为此，Ditzel想到了虽然电路简单但性能较高的“VLIW（超长指令字）”技术。VLIW
技术由于采用简单的电路同时执行多条命令，CPU整体的结构可以较为简单。实际上，
Crusoe的晶体管数（除高速缓存外的逻辑电路部分）为280万个，仅为相同条件下Penti
umIII的一半左右。电路变得简单，Crusoe的消耗电力自然就会减少。
　　但是，引进了VLIW技术的CPU的指令集合与x86的指令集合的结构有着根本性的不同
，无法直接制作x86互换CPU。为解决此问题，Dave Ditzel向Crusoe加进的创意是被称
为“Code Morphing”软件的仿真技术。Code Morphing是将x86指令集合变换为VLIW指令
的软件，它装载在Crusoe上，将Crusoe所接受的x86指令变换为VLIW指令后执行。
　　为实现这一创意而作出了很大贡献的是另一位天才----Linus Torvalds。以Linux的
创始人而闻名的他，在芬兰度过大学时代后，1997年来到美国，加盟Transmeta公司。
Code Morphing Software便是以Torvalds为中心的研究小组开发的。
　　Crusoe与相同工作频率的PentiumIII相比，性能为后者的80～90%。但从Crusoe是
用仿真原理工作的事实来看，这一点是相当惊人的。如果仿真的效率不高，再高速的VL
IW CPU，也无法具有与以往的CPU同等水平的性能。也就是说，Crusoe最重要的技术就是
Code Morphing Software。
　　Torvalds初进Transmeta公司时，曾有人说他这样的软件技术人员怎么能进芯片厂家
？但Crusoe的完成，确实离不开Torvalds这样的软件技术人员。Crusoe不仅是低消耗功
率的CPU，只要更换Code Morphing Software，它还可以变成其他的CPU。如果它能作为
x86互换芯片得以普及，那么今后它就会有更大的发展。实际上，Transmeta公司已经开
始研究适用于Java的字节代码Code Morphing Software，试制作为Java芯片工作的Crus
oe。只要能制作出适用于PowerPC的指令集合的Code Morphing Software，那么采用Cr
usoe的Macintosh将不会仅仅只是一个梦想。
【作者：Maya 山东】

--
                   杨柳青青江水平，闻郎江上唱歌声

                           东边日出西边雨，道是无晴却有晴

※ 来源:·哈工大紫丁香 bbs.hit.edu.cn·[FROM: 202.118.229.114]

Hardware 版 (精华区)