文献检索报告

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展望

课程名称:文献检索

学 院:化学与化工学院 专 业:过程装备与控制工程 年 级:2011级 学 号:110811006X 学生姓名: 宁X

指导教师: 田蒙奎

20xx年6月 1日

转基因食品的利弊、现状管理对策及展望

宁X过控111 学号:1108110065

检索记录:文献是从贵州大学数据库进入中国知网期刊搜寻。

查询解读及认识:将以如下论文形式表述。

文献检索报告

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摘要: 转基因食品应用广泛, 具有巨大的社会效益和经济利益, 但同时也可能带来一些潜在的安全问题。面对转基因食品的利与弊, 需要我们深刻的思考,提出相应的管理对策,使转基因食品真正造福于人类。本文将介绍转基因食品的安全性,讲述转基因食品的发展现状及未来展望和面对其安全性提出相应的对策。

关键词:转基因食品、利弊 、发展现状、 发展前景、 管理对策

转基因食品是利用现代分子生物技术,将某些生物的基因转移到其他物种中去,从而改造生物的遗传物质,使其在形状、营养品质、消费品质等方面向人们所需要的目标转变[1]。转基因生物直接食用,或作为加工原料生产的食品,统称为转基因食品?。转基因食品的研究和应用只有短短几十年,其优质、高产、抗病虫等优点较为明显,但转基因食品并不是毫无弊端,存在很多不容忽视的危害性。

1.转基因食品的利与弊

1. 1 、 转基因食品的利已在生产中广泛应用

a.将抗病毒、抗虫、抗寒等基因导入到棉花、小麦、番茄等植物中, 可以得到稳定的转基因新品种, 生产成本低而产量高, 一定程度上缓解了世界的粮食短缺问题, 同时也减少了农药的使用量。美国种植的32 ⅹ 106hm2 玉米中的50% 受到欧洲玉米钻心虫的侵袭, 每年损失达10 亿美元, 而种植抗钻心虫转基因玉米后, 在1996 及1997 两年平均产量都提高了9% [2] 。转基因技术在动物食品中的应用也取得了较大进展。目前已有多种哺乳类和鸟类的基因被成功地整合到鱼类的基因组中, 这一技术可以使转基因鱼的肌肉蛋白含量和饲料转换率明显提高, 生长速度加快[3] 。

b.基因工程技术的发展, 使人们在很大程度上摆脱了对天然酶的依赖, 特别是当从天然材料中获得酶蛋白困难时, 基因工程更具有独特的优越性, 克隆各种天然的酶基因, 使其在微生物中高效表达, 并通过发酵进行大量生产。目前, 应用于食品工业中的酶制剂有生产麦芽糖的淀粉酶, 澄清果汁的果胶酶和制酱油的蛋白酶等。将基因工程技术与传统的发酵方法相结合也促进了发酵工业的发展。现在经过基因工程改良的啤酒酵母和面包酵母已经被批准进行商业化使用将具有优良特性的酶基因转移到面包酵母中, 最终制造出的面包产品膨发性能良好, 松软可口。

c.通过基因工程改良食品的营养品质也取得了显著成果。首先, 基因工程技术的发展为种子蛋白质的改良, 改变植物食品中氨基酸组成及含量提供了可能。Shireen 等[ 4] 用转基因和非转基因马铃薯蛋白粉饲喂雄性小鼠28 天, 膳食中控制酪蛋白的摄入, 饲喂转基因马铃薯蛋白粉小鼠的蛋白质利用率显著高于饲喂非转基因马铃薯蛋白粉小鼠( P< 0. 05) 。其次, 通过基因工程对食品中酶的改变来实现对碳水化合物的改进, 人们已经将内源和外源的淀粉合成酶翻译基因成功导入到马铃薯中, 获得了支链淀粉含量很高或者完全不含直链淀粉的马铃薯。对油脂的改良也可以通过基因工程来进行, 国外一家公司通过反义抑制 和共同抑制油酸酯脱氢酶, 成功开发了高油酸含量的大豆油, 这种新型油具有良好的氧化稳定性, 很适合用作煎炸油和烹调油[5] 。

1. 2.转基因食品的弊——潜在问题

a.转基因食品进入人体以后, 可能对人体健康产生危害。首先, 大多数转基因食品中引入的外源蛋白质进入人体以后可能产生新的过敏物质, 引起人体的过敏反应。1996 年美国先锋种子公司将巴西坚果某基因转入大豆中, 结果对巴西坚果过敏的人群也对该大豆过敏, 该大豆种子最终没有被批准商业化生产

[6] 。其次, 在构建转基因食品过程中使用的载体大部分是抗生素标记基因, 虽然一般情况下抗生素标记基因在肠道中水平转移的可能性很小, 但是在人体的体质很弱或抵抗力下降时, 抗生素标记基因在肠道中水平转移的可能性会增大, 通过转移可能诱导耐药菌株的产生, 从而使人体产生对某些抗生素的抗药性。再次, 转基因食品中导入的基因来自于各种各样的其他生物, 这些外来基因转入到食品中以后, 可能打破生物原有基因的内在“管理体制” , 使原先关闭的基因被打开, 产生一种新的毒素, 还有可能产生病毒重组问题。1998 年, 苏格兰一家研究所公布, 用转雪莲花凝集素基因的马铃薯饲养大鼠, 引起大鼠器官生长异常、体重减轻、免疫系统遭到破坏[7] 。

b.大量的转基因作物进入自然界以后, 还可能会对自然界的生物以及生态系统造成危害。首先, 进入到自然界的转基因作物的抗性基因可能传递到其野生亲缘物种中, 造成难以控制的基因扩散和基因污染。加拿大在第一次大面积种植转基因油菜后, 在其农田里便发现有多种抗除草剂特性的杂草化油菜植株[8] 。其次, 插人了抗虫或抗真菌基因的作物除了对目标生物起作用之外, 还可能对非目标生物起作用。用转基因抗虫玉米分别饲喂玉米害虫钻心虫和益虫草聆, 在钻心虫的死亡率高达60%的同时, 草岭的成熟期也比正常时间晚了3 天[9] 。另外, 科学家已经发现一些常见的昆虫( 如科罗拉多马铃薯甲虫) 长期生活在含

有抗虫毒素的转基因作物的环境中, 已经对Bt ( 注: 一种有抗虫作用的毒蛋白) 产生了抗性, 这样就需要喷洒更多的农药,从而对生态环境造成更大的危害

[ 10] 。

2、转基因食品发展现状

2.1.转基因食品研制开发、生产现状。

世界上最早的转基因作物于19xx年在美国诞生以来,各国已试种的转基因植物超过4 500种,批准商业化生产的已有100多个品种。在种植面积上,美国占74 96,阿根廷占15%,加拿大占10%[11]。在市场占有份额上,美国70%以上的零售食品含有转基因成分,堪称转基因第一大国。世界范围内转基因作物的交易额在20xx年达到20亿美元的基础上,20xx年将达到60亿美元,20xx年将达到200亿美元。可以毫不夸张地说,转基因食品正以前所未有的速度向前发展。我国正在研究的转基因作物品种已达50种以上,基因100种以上。中国的转基因作物仅占世界1%[12],但我国将加快转基因食品的研究开发和商品化应用的步伐,努力缩小与发达国家之间的差距。同其他国家一样,转基因作物也主要集中在大豆、玉米、油菜、棉花和番茄五种作物上。我国每年从美国进口l 500吨左右的大豆,绝大多数含有转基因成分[13]。在国内进行大规模商业化的品种并不很多,真正让百姓吃到嘴里的国产转基因食品,目前只有甜椒和延熟西红柿两个品种。但人们通过进口渠道直接、间接地食用着转基因食品,雀巢产品就是一个典型的例子。可以说,随着加入WTO后大量农产品的进人,转基因食品正走向人们的餐桌,这是不容置疑的事实。"

2.2、 转基因食品管理现状

目前国际上尚无公认的或为各国普遍接受的转基因食品标准,各国遵循的是

19xx年在巴西里约热内卢由各国签署的《生物多样性条约》中,对生物技术改变的活生物体相关条款的规定[14],但没有专门的转基因食品标准,主要是因为国际上对转基因食品的安全性存在着激烈的争论。一方是以美国、加拿大为代表的转基因食品生产和出口大国,认为转基因产品的安全性根据“实质等同性”与传统生物技术没有本质区别,管理应针对生物技术产品,而不是生物技术本身;另一方是以欧盟及其成员国为代表,认为基因重组体技术本身具有潜在的危险性,只要与基因重组相关的活动,都应当进行安全性评价并接受管理[15]。我国对转基因生物及其产品的控制和管理已经制定了一些法律法规.如19xx年原国家科委颁布了《基因工程安全管理办法》,农业部于19xx年发布了《农业生物基因工程的安全性评价方法》和《农业转基因生物标识管理办法》等,20xx年7月1日卫生部颁布实施了《转基因食品卫生管理办法》,分别对转基因食用安全性与营养质量评价、申报批准程序和所需材料、转基因产品标识以及转基因食品监督工作做出具体规定[16]。这对我国转基因技术基础研究、开发相对落后的国家,无疑具有积极的推动作用。我国目前的转基因食品安全性评价和管理体制还处在起步阶段,主要表现在:(1)作为食品卫生和安全性监督主管的有关部门还未真正启动对转基因食品的专项管理;(2)还未制定出相应的管理程序和方法;(3)对食品中转基因成分及安全性缺乏系统完整的检验技术,现有的检验技术无法对转基因食品中各种影响安全性的因素进行全面准确的测定。

3、转基因食品的发展对策

转基因食品是新的科技产物,发展时间不是很长,它与“绿色食品”所倡导的“传统,天然,回归自然”的初衷相违背[17]。如同世界上所有的新生事物一样,它的发展不仅给人类带来了巨大的经济效益和社会效益,同时也带来了前所未有的问题和潜在风险。这要求我们认真对待,趋利避害,找出相应对策,把一切建立在不伤害、有利、尊重和公正的伦理学基础之上,使其给人类带来更多的福祉。

3.1.保障消费者的食品安全。提高消费者的知情权和选择权

目前,大多数人对转基因食品的了解还甚少,缺少对转基因食品的安全意识,因此对它的安全性存在怀疑。增加转基因食品的标识,包括:转基因产品或者含有转基因成分的产品,都应在产品的外包装或产品说明书上进行标注,生产者和销售者及合同一方当事人都应履行告知的法定义务,各销售含转基因成分商品的经营者必须依法标注。让消费者通过产品上明确的标示区分转基因食品和非转基因食品。这起到了公众宣传和舆论导向的目的,让广大消费者能够明明白白的消费。消费者会慢慢了解这个东西,知识也就普及了,对转基因食品的认识度自然就高了。而如果不贴标签,就会变成欺骗和误导的行为,违反了公平和贸易的原则。这会使消费者凭他们自己的选择而购买商品[18]。让消费者知道吃到嘴里的东西是什么,安不安全,有权决定吃还是不吃。这也真正负责地把选择权交给了公众自己。这代表了许多消费者的心声。这也以便对产生的问题进行追踪,有利于出现问题而发现其来源。

3.2.完善转基因食品的政策法规建设。

虽然我国有了《农业作物基因工程安全管理实施办法》,但这其中并未涉及进口农产品,海关也没有将转基因作为检疫标准。食品安全风险已经超越了国界,转基因食品的安全问题可能通过国际贸易迅速蔓延成为全球性的危机。因此,我国应尽早立法,有一套相关的完整的法律法规,或将部门颁布的条例升级为国家

法规,并且对其落实,这有利于有关部门对转基因食品进行严格的检测,真正确保消费者的利益[19]。在转基因食品大范围走进我们生活之前,只有在相应的法律法规严格控制下,使之朝着有利于人体健康的方向发展,才能使转基因食品的发展前景乐观,给人类带来不可估量的贡献。 .

3.3加强严格的规范化的监管流程和执法力度

各有关部门都应对其进行严格的评估和检测。首先要检测转了什么基因,这个基因的功能、来源、无不良记录等。作为转基因食品,还要经受毒性、过敏性、营养成分等方面的评价,建立相关规范,标准应比任何食品都苛刻。还要接受严格的安全性评价,制定一套完整有效的长期监控机制,加强国际合作,从源头监管食品安全,围绕“从农场到餐桌”的所有环节开展食品安全监管。充分保障转基因食品市场的公正、公开、公平。建立执法机构,确定检测机构,建立一套可以执行的国家或者行业标准[20]。为了强化转基因食品的安全管理,确保法规的各项规章得以实施,农业部应在全国范围内开展转基因食品安全管理执法检察,食品卫生和安全监督主管部门启动对转基因食品的专项管理,制定相应的管理程序和方法。还应根据自查和督查的情况,对违法情节较严重的,公开在媒体上曝光,将公众的健康效益放在第一位,加强公众对他们的监督[21]。做到各个部门相对独立,分工明确,责权清晰又相互协调统一。例如,“雀巢食品转基因”事件就表明,我国在转基因食品市场的管理上确实存在漏洞,对转基因食品的监督度不足,造成了企业有法律空子可钻。只有通过全程的监管和风险评估,对可能发现会给食品安全构成潜在危害的风险,预先加以防范,才能避免重要环节的缺失。只有通过加强安全监管,才能提高标准,增加检验检疫项目,不断修正技术法规等,以保证转基因食品的安全。

3.4.抱有严谨的治学态度

在国家对转基因研究应有充足投入的基础上,积极培养人才,引进研究成果,拓宽国内外技术合作的渠道,提高相关的检测技术、检测手段。科学家对转基因食品要慎重对待,持谨慎态度,尽职尽责,了解本学科的最新发展动态,积极开展研究,不断丰富自己的专业知识并听取消费者的建议,做到对消费者负责。以科学的态度对待转基因食品的安全问题,积极引导转基因食品的健康发展。使其 成为造福广大人民的“绿色技术”。

4、转基因食品的展望

转基因食品与人类健康密切相关,面对人们对转基因食品存在的种种疑惑。我们要在利润面前保持足够的冷静,既要看到它发展的巨大潜力,同时也要通过加强研究和管理来预防它可能存在的风险。任何时候都不能放松对转基因食品安全的防范。要关注转基因食品的安全性,加强转基因食品的安全性管理。以科学,理智的态度对待它。恰当利用,使其为人类带来巨大的好处,并可以生产出更有风味、更安全、更方便、更有营养和促进人体健康的转基因食品。

参考文献

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[2]霍飞,江国虹,常改.转基因食品的发展现状及安全性评价,中国公共卫生.2003,19(9):113—119.

[3]方辉,吴孟珠.转基因食品的发展现状安全性评价,西北植物学报.2003,23(4):688一692.

[4]洪凡,林瑞明.全球转基因食品研究最新进展及对策,中国科技.2003,6(3):14—17.

[5]聂凌鸿.宁正祥.转基因食品及其安全性评价,食物安全.2004,(2):13一18.

[6]贾士荣生物技术与食品安全性,生物技术通报.1997,12(1):4一9.

[7]张志强中国对新食品食用安全性的立法与监督管理,达能营养中心通讯.2001,(11):9一12.

[8]刘谦,朱鑫泉.生物安全,北京科学杂志.2001,4(3):238一245.

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[10]吴家林.转基因食品检测技术与安仝性评价,中国卫生检验杂志.2003,13(5):547—552.

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[12]钱迎倩,魏伟,田彦等. 转基因作物在生产中的应用及某些潜在问题, 应用与环境生物学报.1999,5( 4):47一 52.

[13]魏颖, 杜进民,王磊等. 转基因技术在食品工业中的应用,食品研究与开发. 2008,29(2):181一187.

[14]姬华, 乐国伟, 王洪新等. 转基因食品的营养学评价研究进展,食品研究与开发.2009,30( 7):149一154.

[15]邵学良,刘志伟.基因工程在食品工业中的应用,生物技术通报.2009,31(7): 1一4.

[16]朱世明.转基因食品安全性分析,河北农业科学. 2009,13(8): 56一57.

[17]于洋,司辉清.转基因食品的安全问题,中国食物与营养.2009, 15(2): 19一23.

[18]李传印. 转基因食品的利与弊,生物学通报. 2001, 35( 9) : 10一11.

[19]贾旭东.转基因食品致敏性评价,毒理学杂志.2005,19(2):159-162.

[20]陈乃用.生物技术与转基因食品安全性的争论,食品与发酵工业.2001,27

(4):53-59.

[21]廖炼忠,晏月平.转基因食品的理性思考制度伦理视角,科技信息. 2008, 22( 9): 32一33.

 

第二篇:关于文献检索的课题报报告

   《文献检索》

课题报告

题目:CPU的基本组成与应用分析

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一、选题介绍

这个课题是看见了一些书籍 感觉有兴趣 所以选了这个题目《CPU的基本组成与应用分析》选择这个题目 对于自己的这知识有一定的扩展,而且我想我们学化工的应该对计算机了如指掌,不然以后则么么操纵那些复杂的机器,因为以后的机器基本上是智能控制。

二、文献检索过程

利用了 《百度文库》《百度百科》因为在百度大家也知道是中国较权威的搜索引擎,而且上传的一些文章都是比较受欢迎的,比较实用 ,而百度百科解释也全面可以知道很多东西,对于充分了解其内部结构与其组成与应用有相当大的帮助。

所用的检索词有:中央处理器的组成,中央处理器的构成,中央处理器的应用 ,单片机的组成与应用,选用这下词汇会是我的检索更全面,所看到更多的书,从而使文献检索更顺利。

查全率——它是指检出的相关文献量与检索系统中相关文献总量的比率,是衡量信息检索系统检出相关文献能力的尺度。查全率为31.5216%

查准率——它是指检出的相关文献量与检出文献总量的比率,是衡量信息检索系统检出文献准确度的尺度。查准率为45.1321% 

三、资料阅读

         参考文献:

  [1]COMPUTER FAN,新世界,20##年第20期.

[2]祁金华,龙芯,等待成熟,网络世界20##年10月9日第024版

[3],《cpu的构成与功能、唐硕飞、上海海事工程大学信息工程学院    

以前CPU主要由运算器控制器两大部分组成,随着集成电路的发展,目前CPU芯片集成了一些其它逻辑功能部件来扩充CPU的功能,如浮点运算器、cache和MMX等。下面我们重点介绍运算器和控制器。

阅读笔记中央处理器功能 控制器由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成。它是计算机指挥系统,完成计算机的指挥工作。尽管不同计算机的控制器结构上有很大的区别,当就其基本功能而言,具有如下功能:

(1)取指令 从内存中取出当前指令,并生成下一条指令在内存中的地址。

(2)分析指令 指令取出后,控制器还必须具有两种分析的功能。一是对指令进行译码或测试,并产生相应的操作控制信号,以便启动规定的动作。比如一次内存读/写操作,一个算术逻辑运算操作,或一个输入/输出操作。二是分析参与这次操作的各操作数所在的地址,即操作数的有效地址。

(3)执行指令 控制器还必须具备执行指令的功能,指挥并控制CPU、内存和输入/输出设备之间数据流动的方向,完成指令的各种功能。

(4)发出各种微操作命令 在指令执行过程中,要求控制器按照操作性质要求,发出各种相应的微操作命令,使相应的部件完成各种功能。

(5)改变指令的执行顺序 在编程过程中,分支结构、循环结构等非顺序结构的引用可以大大提供编程的工作效率。控制器的这种功能可以根据指令执行后的结果,确定下一步是继续按原程序的顺序执行,还是改变原来的执行顺序,而转去执行其它的指令。

(6)控制程序和数据的输入与结果输出 这实际也是一个人机对话的设计,通过编写程序,在适当的时候输入数据和输出程序的结果。

(7)对异常情况和某些请求的处理 当计算机正在执行程序的过程中,发生了一些异常的情况,例如除法出错、溢出中断、键盘中断等。

下面详细介绍控制器的各组成部件的功能与结构:

(1)指令寄存器(IR) 当CPU执行一条指令时,先把它从内存储器取到缓冲寄存器中,然后再送到指令寄存器。然后送到指令译码器部件,产生各种微操作指令,控制其它的组成部件工作,完成所需的功能。

(2)程序计数器(PC) 为了保证程序能够周而复始、有条不紊地执行下去,CPU必须具有某些功能保证在执行完当前指令时能知道下一条指令的地址。而程序计数器(PC)正是起到这种作用,所以通常又称为指令计数器。程序计数器工作分两种情况,一是顺序执行,二是转移执行。在程序开始执行前,将程序的起始地址送入PC,这在程序加载到内存时以确定,因此PC的内容即是从内存的第一条指令的地址。当执行指令时,CPU将自动修改PC的内容,以便使其保持的总是将要执行的下一条指令的地址。由于大多数指令都是按顺序来执行的,所以修改的过程通常只是简单的对PC加1。当遇到转移指令如JMP指令时,后继指令的地址(即PC的内容)不能像通常一样按顺序来取得,而是根据当前指令的地址加上一个向前或向后转移的位移量相加的和得到,或者根据转移指令给出的直接转移的地址得到。因此程序计数器的结构应当是具有寄存信息和计数两种功能的结构。

(3)地址寄存器(AR) 地址寄存器用来保存当前CPU所访问的内存单元的地址。由于在内存和CPU之间存在着操作速度上的判别所以必须使用地址寄存器来保持地址信息,直到内存的读/写操作完成为止。而且地址线和数据线大多数是分时复用的,我们也要地址存储器来暂时保存有关的地址数据。我们明显地看到,当CPU和内存进行信息交换,即CPU向内存存/取数据时,或者CPU从内存中读出指令时,都要使用地址寄存器和数据缓冲寄存器。同样,如果我们把外围设备的设备地址作为像内存的地址单元那样来看待,那么,当CPU和外围设备交换信息时,我们同样使用地址寄存器和数据缓冲寄存器。地址寄存器的结构和数据缓冲寄存器、指令寄存器一样,通常使用单纯的寄存器结构。信息的存入一般采用电位-脉冲方式,即电位输入端对应数据信息位,脉冲输入端对应控制信号,在控制信号作用下,瞬时地将信息打入寄存器。

(4)指令译码器(ID) 指令分为操作码和地址码两部分,为了能执行任何给定的指令,必须对操作码进行分析,以便识别所完成的操作。指令译码器就是对指令中的操作码字段进行分析解释,识别该指令规定的操作,向操作控制器发出具体的控制信号,控制各部件工作,完成所需的功能。

2.运算器的组成和功能 运算器由算术逻辑单元(ALU)、累加寄存器、数据缓冲寄存器和状态条件寄存器组成,它是数据加工处理部件,完成计算机的各种算术和逻辑运算。相对控制器而言,运算器接受控制器的命令而进行动作,即运算器所进行的全部操作都是由控制器发出的控制信号来指挥的,所以它是执行部件。运算器有两个主要功能:

(1)执行所有的算术运算,如加、减、乘、除等基本运算及附加运算;

(2)执行所有的逻辑运算,并进行逻辑测试,如与、或、非、零值测试或两个值的比较等。

下面详细介绍运算器的各组成部件的组成和功能

(1)算术逻辑单元(ALU) 算术逻辑单元是运算器的重要组成部件,负责处理数据,实现对数据的算术运算和逻辑运算,详见前面的描述。

(2)累加寄存器(AC) 累加寄存器AC通常简称为累加器,它是一个通用寄存器。其功能是:当运算器的算术逻辑单元执行算术或逻辑运算时,为ALU提供一个工作区。例如,在执行一个减法运算前,先将被减数暂取出放在AC中,再从内存储器中取出减数,然后同AC的内容相减,所得的结果送回AC中。运算的结果是放在累加器中的,运算器中至少要有一个累加寄存器。目前CPU中的累加寄存器,多达16个、32个,甚至更多。当使用多个累加器时,就变成通用寄存器堆结构,其中任何一个可存放源操作数,也可存放结果操作数。在这种情况下,需要在指令格式中对寄存器号加以编址。

(3)数据缓冲寄存器(DR) 在CPU中引脚大多是复用的,在不同的时间内,具有不同的功能。在对类存储器进行读写操作时,用数据缓冲寄存器用来暂时存放由内存储器读写的一条指令或一个数据字,将我们在不同的时间段内读写的数据隔离开来。缓冲寄存器的作用具体有如下几点:作为CPU和内存、外部设备之间住处传送的中转站;补偿CPU和内存、外围设备之间在操作速度上的差别;在单累加器结构的运算器中,数据缓冲寄存器还可兼作为操作数寄存器。

(4)状态条件寄存器(PSW) 状态条件寄存器保存由算术指令和逻辑指令运行或测试的结果建立的各种条件码内容,大体包括两种:一是状态标志:如运算结果进位标志(C),运算结果溢出标志(V),运算结果为零标志(Z),运算结果为负标志(N);二是控制标志,如中断标志(I),方向标志(D),单步标志等。这些标志们通常分别由1位触发器保存,保存了当前指令执行完成之后的状态。通常,一个算术操作产生一个运算结果,而一个逻辑操作则产生一个判决。在第二章中已经详细介绍了运算器的结构与功能,在本章把重点放在介绍控制器上。

四、资料汇总

关键词:CPU  CPU组成  CPU应用

   CPU的组成 :如果问及CPU的原料是什么,大家都会轻而易举的给出答案—是硅。这是不假,但硅又来自哪里呢?其实就是那些最不起眼的沙子。难以想象吧,价格昂贵,结构复杂,功能强大,充满着神秘感的CPU竟然来自那根本一文不值的沙子。当然这中间必然要经历一个复杂的制造过程才行。不过不是随便抓一把沙子就可以做原料的,一定要精挑细选,从中提取出最最纯净的硅原料才行。除去硅之外,制造CPU还需要一种重要的材料就是金属。目前为止,铝已经成为制作处理器内部配件的主要金属材料,而铜则逐渐被淘汰,这是有一些原因的,在目前的CPU工作电压下,铝的电迁移特性要明显好于铜CPU制造的准备阶段    

    在残留的感光层物质被去除之后,剩下的就是充满的沟壑的二氧化硅层以及暴露出来的在该层下方的硅层。这一步之后,另一个二氧化硅层制作完成。然后,加入另一个带有感光层的多晶硅层。

从这一步起,你将持续添加层级,加入一个二氧化硅层,然后光刻一次。重复这些步骤,然后就出现了一个多层立体架构,这就是你目前使用的处理器的萌芽状态了接下来的几个星期就需要对晶圆进行一关接一关的测试,包括检测晶圆的电学特性,看是否有逻辑错误,如果有,是在哪一层出现的等等。

CPU应用  于服务器和工作站上的CPU,因其针对的应用范围,所以此类CPU在稳定性、处理速度、同时处理任务的数量等方面的要求都要高于单机CPU。其中服务器(工作站)CPU的高可靠性是普通CPU所无法比拟的,因为大多数的服务器都要满足每天24小时、每周7天的满符合工作要求。由于服务器(工作站)数据处理量很大,需要采用多CPU并行处理结构,即一台服务器中安装2、4、8等多个CPU,需要注意的是,并行结构需要的CPU必须为偶数个。对于服务器而言,多处理器可用于数据库处理等高负荷高速度应用;而对于工作站,多处理器系统则可以用于三维图形制作和动画文件编码等单处理器无法实现的高处理速度应用。另外许多CPU的新技术都是率先开发应用于服务器(工作站)CPU中。

研究课题中的热点难点问题

缓存

缓存大小也是CPU的重要指标之一,而且缓存的结构和大小对CPU速度的影响非常大,CPU内缓存的运行频率极高,一般是和处理器同频运作,工作效率远远大于系统内存和硬盘。实际工作时,CPU往往需要重复读取同样的数据块,而缓存容量的增大,可以大幅度提升CPU内部读取数据的命中率,而不用再到内存或者硬盘上寻找,以此提高系统性能。但是由于CPU芯片面积和成本的因素来考虑,缓存都很小。因此因该找一种材料来代替,使其缓存大大加大。

 发展趋势

  两家世界上最大的处理器制造厂AMD和Intel曾都遇到一个难题,那就是“频率”。频率作为衡量处理器好坏的标准已经成为了大多数人的定论。低频率就代表着一颗处理器性能的滞后,而如今不管是Intel还是AMD都同时遇到了“频率”这个难题。在设计者提高处理器内部进程的数量、增加缓存容量等方法纷纷用尽以后,似乎残酷的现实告诉设计者们:单核心处理器已经走到尽头。双核心被Intel和AMD确定为下步发展项目也就不足为奇了。

  AMD和Intel的双核技术在物理结构上也有很大不同之处。AMD将两个内核做在一个Die(内核)上,通过直连架构连接起来,集成度更高。Intel则是采用两个独立的内核封装在一起,因此有人将Intel的方案称为“双芯”,认为AMD的方案才是真正的“双核”。从用户端的角度来看,AMD的方案能够使双核CPU的管脚、功耗等指标跟单核CPU保持一致,从单核升级到双核,不需要更换电源、芯片组、散热系统和主板,只需要刷新BIOS软件即可,这对于主板厂商、计算机厂商和最终用户的投资保护是非常有利的。由此看来,在多核处理器市场上,AMD在对客户的理解和对输出最符合客户需求的产品方面的理念走在了Intel的前面,目前,双核处理器的应用环境已经颇为成熟,大多数操作系统已经支持并行处理,许多新或即将发布的应用软件都对并行技术提供了支持,因此双核处理器一旦上市,系统性能的提升将能得到迅速的提升。因此,目前整个软件市场其实已经为多核心处理器架构提供了充分的准备。 在单一处理器上安置两个或更多强大的计算核心的创举开拓了一个全新的充满可能性的世界。多核心处理器可以为战胜今天的处理器设计挑战提供一种立竿见影、经济有效的技术――降低随着单核心处理器的频率(即“时钟速度”)的不断上升而增高的热量和功耗。

CPU可能的发展趋势

  CPU自打电脑诞生以来就一直平稳的升级、换代、过度,充当着计算机大脑的角色。可是CPU它走到了生命的十字路口,它站在路中央面临着3种选择:向前、向左、向右。

  向前:CPU从诞生开始沿着频率之路走了很久。直到有一天,频率之路变得崎岖泥泞。CPU见势不妙,拐到了多核大街。目前他正沿着多核大街继续前行。时下,双核CPU已然成为主流。平台成熟度应很高,双核CPU及其配套的主板价格已经降到了普通消费者也能承受的地步。两大巨头AMD和Intel正在酝酿着推出更高规格的4核桌面处理,预计明年就可以推出。沿着双核大街走下去,也许后年就成了8核,再往后16核、32核……。但是双核大街并不平坦,制造技术问题困扰着生产商。更重要的是消费者到底需要多少核?向左:干掉内存。今年九月底在IDF论坛上面,英特尔已经向大家展示了一款集成了内存的80核处理器:TERAFLOP。说明CPU集成内存的TSV(Through Silicon Vias)技术已经完成。TERAFLOP处理器每个核心都独立集成了256MB的内存,预计这款产品将在20##年上市。而AMD处理器中集成内存控制器的设计为处理器与内存开始整合吹响了冲锋号,自此CPU有可能把内存吃掉,在电脑中更加扎实自己的霸主地位。向右:被显卡整合。自从AMD和ATI双A合璧以来,AMD与NVIDIA的合作依然进行,但是后者的却处在一个很尴尬的地位。于是,屡屡有NVIDIA的新闻传出,有说NVIDIA要投入Intel的怀抱;也有说NVIDIA即将一蹶不振;同样我们可以猜想NVIDIA是否会将CPU整合到其GPU①中,因为NVIDIA有这个实力。在CPU与GPU结合中,有了ATI的AMD要走的更前一步,已经放出其在20##年推出整合了显卡功能的处理器,这种芯片采用45nm工艺制造。甚至已经有人将CPU和GPU的联合体命名为IPU(Intergrated Processing Unit整合处理单元)。

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模式转变

云计算是 IT 服务交付领域内的重要过度和模式转变;当数据中心面临的需求急剧增加时,云计算可帮助显著提升效率和灵活性。针对云计算的工具、构建模块和最佳实践都在不断发展需要考虑部署云计算解决方案时将会遇到的挑战。

五、拟定论文概纲

    首先根据自己的爱好选择了题目,并说明了选课题的理由,以及在遇到自己不懂的一些东西时,翻阅了百度文库百度百科等知名的数据库,这给我的知识扩充提供了条件然后重点阅读一些文章并记下了读后笔记以及结合现在的所了解的关于中央处理器的一些概况,所以谈了谈以后的发展趋势。

六、选择投稿期刊

淘淘论文网《中国科教创新导刊》

国内统一刊号:CN11-5599/N;国际刊号:ISSN1673-9795;邮发代号:80-616。

《中国科教创新导刊》简介

    《中国科教创新导刊》是由中华人民共和国科技部主管、中国科学技术信息研究所、科学技术文献出版社主办的面向广大教育、科技工作者的国家级学术刊物。旨在推广科教新理论、新经验,为广大教育、科研工作者提供学术交流平台,推动科教事业发展

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