电子信息存在的问题分析

一、电子信息技术简介

通常来说，主要指的是电子通讯技术和计算机技术以及相应的计算机语言。其主要特征表现为电信计算机技术的、微电子技术以及通讯技术。

二、当前CPU发展的几大技术瓶颈

（一）功耗问题曾受到渗漏问题的严重影响

高等电子技术学中我们可以了解到，在晶体管进行关断的时候，电子仍然存在微弱的流动，这种无法绝对实现关断的现象称之为电子渗漏。电子渗漏使得发热量上升，进而影响功耗水平。为了克服这一技术难题，国际半导体研究协会提出了SOI技术和应变硅等新技术。SOI是指在硅晶圆上镶嵌一层SiO2绝缘层，然后应用这种方法来制造晶体管的技术。所谓应变硅技术是指，将一个晶体管当中的硅原子拉伸，再将附近的硅原子压缩。在相同功耗的情况下，应用应变硅和SOI技术的CPU可以将主频速度提升25%。BenJone提出了一种位置缓存技术来减少功耗。通过这种缓存仅仅保存了所需信息所在的缓存位置，换句话说就是地址信息。如果位置缓存选中，那支持的缓存作为一个直接映射系统缓存使用，不然的话，作为一个集关联缓存使用。因为集关联缓存缺失率很低，命中所需时间长，功耗大。这种方式可以结合二者的优点。IKpark等人提出了一种新的动态电压缩放算法，它利用进程状态信息，通过对CPU将来的使用进行预测，提高了预测的精度，通过这种算法可以在不降低性能的前提下，使得功耗减少11%和57%。

（二）总线运行速度严重制约CPU发展Merenry公司的分析

师安曾经说过，很多CPU设计人员都觉得，当CPU的时钟频率超过系统总线速度的4-5倍时候，芯片的处理速度甚至要比总线还高，以至于要等待总线向它提供数据。所以，尽管有着高速的CPU，整个系统的速度还是受到总线的制约，这也就是目前台式机CPU利用率低的根本原因。所以，想提升台式机的速度，应该改善计算机的整体性能，提高总线速度。将来系统的多内核方向是发展的趋势，多内核设计会对总线和集成内核控制器有着更大的需求。

三、固态硬盘技术难点

SSD固态硬盘安全性一直受到质疑，因为SSD固态硬盘与U盘一样。由于SSD固态硬盘的操作失误，很可能造成数据无法挽回的损失，下面就SSD固态安全性做简要介绍，希望会对大家有所帮助。SSD固态硬盘比传统硬盘安全性高，但是不能完全删除数据，容易受到来自光源（如紫外线激光）的物理黑客攻击。尽管成本高，并且耐用，SSD固态硬盘当前很流行，因为其消耗电量小且访问数据速度快。随着固态硬盘产品广泛应用、且逐渐用于各种设备，数据安全问题提上日程。很多SSD固态硬盘采用了业内标准NAND闪存芯片——为照相机和MP3所设计，因此没有物理安全保护措施来避免数据被移出。一个黑客可以轻易地从一个固态硬盘上分离NAND芯片，并用一个闪存芯片程序读取数据。数据一旦被读取，可采用数据恢复软件对数据进行恢复。Handy说，这个过程操作起来很简单。其他的物理入侵包括采用一个紫外射线来解除密码或密钥（通过焊接在芯片上来保证固态硬盘的安全）。在密钥被打开后，固态硬盘的数据阵列就可采用普通方式进行读取。

四、先进结构服务器（RSSA）主流一对称处理器系统（SMP）

按存储器结构不同，RSSA具有多种结构，基于共享存储器的SMP为当今高性能服务器的主流。它允许多个CPU共享进程任务和存储器。SMP系统保持了单一系统空间，可以继续沿用与单机系统一样的程序设计方法，现有单机环境中的应用软件可以不加修改地在SMP系统上运行。80年代中期至今，国际上几乎所有计算机系统厂家都已把SMP技术作为高端产品的关键技术。此类产品有:SGI的Challenge（1到36个64位MIPSR4000/R4400CPU）和PowerChallenge服务器（1到18个64位MIPSR8000CPU）；Sun的SPARCSever（1到4个32位SuperSPARCCPU）；DEC的AlphaSever2100（1到4个64位Alpha21064CPU）。SMP高性能服务器有以下特征:高性能的CPU达数十Gb内存；数百TB外存；数百Mb/s处理速度；数百Mb/s系统总线数据传输率；数拾Mb/sI/Q总线数据传输率；网络高速接（100Mb/s）；数Mb高速缓存；高可用性、可管理性、奇偶保护、内存ECC编码、故障诊断和远程维护2开放性、兼容性和互连性、可扩缩性、可剪裁性等。新一代SMP技术，采用新型体系结构，其中以NUMA（非一致存储访问）最为典型。在NUMA、SMP系统中，各处理器仍共享一个一致的全局存储器（系统中各处理器本地内存组成一致的共享式全局存储器），但与传统SMP技术不同，NUMA、SMP采用多层次分布式主存结构（本地主存和共享主存）、各级CPU至内存互联总线（如本地总线和系统底板互联总线两级）等新技术。为进一步提高服务器性能，服务器技术面临挑战是很自然的。有专家提出要迅速解决所谓“四大瓶颈”问题。首先是CPU即加快CPU的工作速度和增加CPU的数量；其二是总线I/O，提高总线I/O的运行速度；其三是磁盘I/O，改善磁盘驱动性能；其四是网络I/O，采用优化的网络接口卡和使用高速网络技术。

本文作者:曾晓烨工作单位:佳都新太科技股份有限公司