第5章 多媒体硬件环境.ppt

5.1 多媒体计算机 多媒体计算机系统组成 5.1 多媒体计算机 5.1.1 多媒体计算机硬件组成 5.1.2 多媒体处理器（CPU） 5.1.3 多媒体计算机总线技术 5.1.4 多媒体个人计算机（MPC） 5.1.1 多媒体计算机硬件组成 硬件是构成计算机系统的各种实体的总称，是组成计算机系统的电子和机械装置，它是计算机系统的物质基础。 硬件的组成部分 （1）运算器（算术、逻辑运算单元 ） 在计算机中，执行算术和逻辑的部件叫做运算器。 （2）控制器（控制单元） 控制器是多媒体计算机的指挥中心，负责对控制指令进行分析，然后发出操作控制信号，控制并协调多媒体计算机各部分的工作。 5.1.1 多媒体计算机硬件组成 （3） 存储器 在多媒体计算机中，起着记忆作用的部件叫存储器。必须将操作系统、应用程序和需要处理的数据等装入内存才能被CPU调用和处理。 （4）外存储器 外存储器是指硬盘、软盘、磁带、光盘、移动存储器等外部存储设备。 （5）各种功能卡 各种功能卡是计算机中用来处理特定多媒体的板卡。 （6）输入设备 输入设备是指把数据输入计算机的设备。 5.1.1 多媒体计算机硬件组成 （7）输出设备 输出设备是指从计算机中输出数据的设备。 （8）总线（Bus） 在多媒体计算机中CPU、内存储器、外存储器、输入、输出设备等都是连接在一条称为总线的公共通道上的，总线实际上是一束导线，它是计算机各部件之间传送信息的公共通道，允许各部件共同使用它传送数据、指令、地址及控制信号等信息。 5.1.1 多媒体计算机硬件组成 多媒体硬件的主要性能指标 （1）时钟频率 通常用时钟周期的倒数——时钟频率（MHz/s）来表示多媒体各处理部分的运行速度。 （2）数据带宽 数据带宽是指每秒最大数据传输量。 （3）分辨率 分辨率是衡量设备处理信息的精细程度的指标。 5.1.2 多媒体处理器（CPU） 在原有的计算机体系结构中，增加多媒体和通信功能的设计原则是： 采用国际标准的设计原则； 把多媒体和通信功能的单独解决变成集中解决； 体系结构设计和算法相结合； 把多媒体和通信技术做到CPU芯片中。 5.1.2 多媒体处理器（CPU） 几种典型的多媒体处理器 目前，在多媒体处理器领域比较领先的厂商包括MicroUnity、Philips、Chromatic research 和Nvidi 4家公司，它们的多媒体微处理器产品依次是Mediaprocessor、Trimedia、Mapact MediaEngine和NVI。 5.1.2 多媒体处理器（CPU） 多媒体处理器的主要性能、技术指标 （1）主频、外频、倍频和前端总线频率 主频是CPU工作的时钟频率，也就是CPU在单位时间（1秒钟）内的时钟周期数，主频越高，CPU的运行速度越快。 外频是CPU的外部频率，由于CPU是通过外部总线与其他部件进行信息传递，所以外频越高，CPU与其他部件之间的信息传递速度越快。 倍频是指CPU外频与主频相差的倍数，CPU的主频等于外频乘以倍频系数，即：主频＝外频×倍频系数 5.1.2 多媒体处理器（CPU） 前端总线(FSB)频率(即总线频率)是直接影响CPU与内存直接数据交换速度。 数据带宽＝(总线频率×数据带宽)/8。 外频与前端总线(FSB)频率的区别： 前端总线的速度指的是数据传输的速度，外频是CPU与主板之间同步运行的速度。 100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一千万次；而100MHz前端总线指的是每秒钟CPU可接受的数据传输量是100MHz×64bit÷8Byte/bit=800MB/s 5.1.2 多媒体处理器（CPU） （2）高速缓存L1和L2 Cache的容量和频率 L1 Cache是集成在CPU芯片内，称为片内Cache或一级Cache（L1）,L1的容量相对较小，一般为16kB、32kB和64kB,工作频率与CPU主频相同。 L2 Cache在CPU外部，称为片外Cache或二级Cache(L2)。运行频率与CPU外频相同的L2称之为“全速L2高速缓存”。目前，L2容量达到1M和2M之多。 另外，由于双核甚至三核CPU的应用，高速缓存容量成倍增大。 5.1.2 多媒体处理器（CPU） （3）支持的多媒体扩展指令集 扩展指令是为提高CPU处理多媒体数据的能力而设计的。 用扩展指令集，一条指令可对2个以上的数据流进行处理计算。这样就成倍的提高了多媒体信息的处理能力。 5.1.2 多媒体处理器（CPU） （4）CPU内部工作电压 CPU内核工作电压指的是CPU正常工作所需的电压。CPU的制造工艺水平越高，内核工作电压就越低。