为什么说CPU的互联网时代已经结束束了

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CPU历史上最难忘的十个第一
CPU历史上最难忘的十个第一
世界上研究计算机的第一人及第一位软件工程师
& && && && && &&&现代计算机的思想由来已久,到了19世纪已经才日渐成熟,但是当时的技术水平很低弱,所以根本无法制造出可以运行的系统来,其中最据代表性的就是巴贝奇的分析机
图为:巴贝奇分析机部件
英国皇家学会会员、剑桥大学数学教授巴贝奇(Charles Babbage,),是一位富有的银行家的儿子。他于1792年出生于英格兰西南部的托格茅斯,后来继承了相当丰厚的遗产。巴贝奇把继承的财富都用于科学研究,并显示出极高的数学天赋,考入剑桥大学后,他发现自己掌握的代数知识甚至超过了教师。1817年获硕士学位,1928年受聘担任剑桥大学“卢卡辛讲座”的数学教授,这是只有牛顿等科学大师才能获得的殊荣。
图为:巴贝奇教授,Charles Babbage
巴贝奇不但精于科学理论,更喜欢将科学应用在各种发明创造上。他最早提出,人类可以制造出通用的计算机,来代替大脑计算复杂的数学问题。当时并没有电子技术的应用,于是巴贝奇的设想就架构在当时日趋成熟的机械技术上。巴贝奇将他设想的通用计算机命名为“分析机”,并希望它能自动解算有100个变量的复杂算题,每个数达25位,速度达到每秒钟运算一次。分析机包括齿轮式“存贮仓库”(Store)和“运算室”即“作坊”(Mill),而且还有他未给出名称的“控制器”装置,以及在“存贮仓库”和“作坊”之间运输数据的输入输出部件。这种天才的思想,划时代地提出了类似于现代电脑五大部件的逻辑结构,也为后世的通用处理器诞生奠定了坚实的基础。
& & 最初,巴贝奇还有政府的资助来研究设计“分析机”,但是短视的英国政府于1842年,断然宣布停止对巴贝奇的一切资助,而当时的科学界也讥笑他是“愚笨的傻瓜”,公然称差分机“毫无任何价值”。直至1871年,这位先驱者孤独地离开了人世时,分析机终于没能制造出来,未完成的一部分也被保留在英国皇家博物馆里。巴贝奇逝世后,他的儿子亨利.巴贝奇少将制造了若干个复制品,送往世界各地保存。亨利坚定地相信,总有一天,他父亲的这种机器一定会被后人制造出来。
图为:后人完成的巴贝奇分析机
& & 近年来,科学界已经普遍确认巴贝奇在信息科学的鼻祖地位。1991年,为了纪念巴贝奇200周年诞辰,英国肯圣顿(Kensington)科学博物馆根据这些图纸重新建造了一台差分机。复制过程中,只发现图纸存在着几处小的错误。复制者特地采用18世纪中期的技术设备来制作,不仅成功地造出了机器,而且可以正常运转。
&&世界上第一位软件工程师
& & 在故事里英雄总是有美人垂青,英国著名诗人拜伦的女儿爱达.拉夫拉斯伯爵夫人,是唯一能理解巴贝奇的人,也是世界计算机先驱中的第一位女性。她帮助巴贝奇研究分析机,建议用二进制数代替原来的十进制数,她这一天才理论成为了后来几十年软件发展的源泉。她还指出分析机可能像雅各织布机一样编程,并发现了编程的要素。她还为某些计算开发了一些指令,并预言计算机总有一天会演奏音乐。第二年,她帮助巴贝奇处理论文的译稿时,加入了许多独特的见解,深得巴贝奇教授的赞许。
& & 在爱达夫人短暂生命的最后十年里,全力协助巴贝奇工作,甚至把自己的珠宝手饰都拿出来变卖,以帮助巴贝奇度过经济难关。
& & 1981年,美国国防部花了10年的时间,研制了一种计算机全功能混合语言,并成为军方数千种电脑的标准。为了纪念爱达夫人,这种语言被正式命名为ADA语言,并赞誉她是“世界上第一位软件工程师”。
& && &人类历史上第一台计算机“ENIAC”诞生
大家知道世界上第一台计算机吗?教科书里面的答案是ENIAC。没错ENIAC是美国宾州大学研制的第一台电子计算机,也是世界上第一台电子计算机。准确一点说:ENIAC是世界上第一台通用型计算机。
图为:这张图相信很多人都看过,这就是世界上第一台电子计算机ENIAC
ENIAC是Electronic Numerical Integrator And Computer的缩写,它于日诞生,当时的资助者是美国军方,目的是计算弹道的各种非常复杂的非线性方程组。众所周知,这些方程组是没有办法求出准确解的,因此只能用数值方法近似地进行计算,因此研究一种快捷准确计算的办法很有必要。
图为:那个时候的“程序设计”,需要插拔N多的插头
美国军方花费了48万美元经费在ENIAC项目上,这在当时可是一笔巨款,要不是为了二次世界大战,谁能舍得出这么大的钱?事实上ENIAC也是美国陆军军械部和宾州大学莫尔学院联合发布的,而非书本上所提的只有宾州大学。
& & 从技术上而言,ENIAC是没有太明晰的CPU概念的。因为它采用电子管作为基本电子元件。用了足足18800个电子管,而每个电子管大约有一个普通家用25瓦灯泡那么大。这样整部电脑就有了8英尺高、3英尺宽、100英尺长的身躯,体积有研立方米,重达30吨,耗电高达140千瓦。每秒能进行5000次加法运算(而人最快的运算速度每秒仅5次加法运算),还能进行平方和立方运算,计算正弦和余弦等三角函数的值及其它一些更复杂的运算。这样的速度在当时已经是人类智慧的最高水平。
& && && &世界上第一枚集成电路的通用型CPU诞生
其实早在英特尔公司诞生前,集成电路技术就已经被发明。1947年,AT&T贝尔实验室的三位科学家发明了晶体管,晶体管的出现,迅速替代电子管占领了世界电子领域。随后,晶体管电路不断向微型化方向发展。1957年,美国科学家达默提出“将电子设备制作在一个没有引线的固体半导体板块中”的大胆技术设想,这就是半导体集成电路的核心思想。
& & 1958年,美国德克萨斯州仪器公司的工程师基尔比(Jack Kilby)在一块半导体硅晶片上将电阻、电容等分立元件集成在里面,制成世界上第一片集成电路。也正因为这件事,2000年的诺贝尔物理奖颁发给了已退休的基尔比。1959年,美国仙童公司的诺伊斯用一种平面工艺制成半导体集成电路,从此开启了集成电路比黄金还诱人的时代。其后,摩尔、诺宜斯、葛洛夫这三个“伙伴”离开原来的仙童公司,一起开创事业——筹建一家他们自已的公司。三人一致认为,最有发展潜力的半导体市场是计算机存储器芯片市场。
图为:Intel的元老:摩尔、诺宜斯、葛洛夫
引他们成立新公司的另一个重要原因是:这一市场几乎完全依赖于高新技术,你可以尽可能地在一个芯片上放最多的电路,谁的集成度高,谁就能成为这一行业的领袖。基于以上考虑,摩尔为新公司命名为:Intel,这个字是由“集成/电子(Integrated Electronics)”两个英文单词组合成的,象征新公司将在集成电路市场上飞黄腾达,结果就真的如此,看来在摩尔有生之年,请他起个名字一定发达。当时,这三位创业者说服风险资本家阿瑟.罗克给他们投资了200万美元,还找到了他们创业的最佳地点,就是原联合碳化物电子公司的大楼,这可比惠普的车库要强多了。公司创建不久,三位创建人就与公司职员,这时是1968年底,英特尔公司已约定,他们将不拘泥于任何特定的技术或产品生产线,用诺宜斯的话来说就是“对当今所有技术进行快镜拍摄,从中发现哪种技术行得通,哪种技术最卓有成效,就开发哪种技术”,公司有的是时间、才能和资金,所以他们不能草率行事。诺宜斯说:“没能任何合同规定我们必须保证某一生产线的生产。我们也不受任何旧技术的约束。”
& & 英特尔公司发现:当电子在集成电路块的细微部位上出现或消失时,可以将若干比特(bites,资料的最小计量单位)信息非常廉价地储存在微型集成电路硅片上,他们首先将这种发现应用在商业上。1969年的春天,在公司成立一周年以后,英特尔公司生产了第一批产品,即双极处理64比特存储芯片。不久,公司又推出256比特的MOS存储器芯片。一个小小的Intel公司,以它的两种新产品的问世而打入了整个计算机存储器市场——这是一个辉煌的开端,而其他的一些公司直到1980年才能生产MOS芯片和双极芯片。
& & 随着日本公司加入竞争,内存的生意越来越艰难。尽管当时有很多美国人抱怨日本人公司以低于成本的价格向美国倾销产品,但一个不可否认的事实是,日本在芯片制造上的速度和质量是无与伦比的。这时候,英特尔公司面对有史以来最大的生存危机。不过最终他们作出一个令人钦佩的决断:放弃内存,全力投入微处理器业务。
& & 说到微处理器业务,其实最初是件很偶然的事情:英特尔的一家客户(Busicom,一家现已不存在的日本厂商)要求英特尔为其专门设计一些处理芯片。在研究过程中,英特尔的研究员霍夫(Hoff)问自已:对于集成电路,能否在外部软件的操纵下以简单的指令进行复杂的工作呢?为什么不可将这个计算机上的所有逻辑集成到一个芯片上并在上面编制简单通用的程序呢?这其实就是今天所有微处理器的原理。但日本公司对此毫无兴趣。在同事的帮助及公司支持下,霍夫把中央处理器的全部功能集成在一块芯片上,再加上存储器;完善了这种后来被称为4004的芯片,也就是世界上第一片微处理器。1971年英特尔诞生了第一个微处理器——4004。
图为:Intel这个名字有着深远涵义
4004的集成度只有2300个晶体管,功能其实比较弱,且计算速度较慢,以致只能用在Busicom计算器上,更不用说进行复杂的数学计算了。不过比起第一台电子计算机ENIAC来说,它已经轻巧太多太多了。而且最大的历史意义是,它是第一个通用型处理器,这在当时专用集成电路设计横行的时代是难得的突破。所谓专用集成电路设,就是为不同的应用设计独特的产品,一旦应用条件变化,就需要重新设计;当然在商业盈利上,对设计公司是很有好处的。但是英特尔公司的目光并没有这么短浅,霍夫做出大胆的设想:使用通用的硬件设计加上外部软件支持来完成不同的应用,这就是最初的通用微处理器的设想。英特尔公司很快对这个设想进行了论证,发现确实可行,而且这种产品的好处就在于采用不同的软件支持就能完成不同的工作,这比重新设计专用的集成电路要简单得多。看到这种产品将来的广阔前景,英特尔公司马上投入了设计工作并很快推出了产品——世界上第一块微处理器Intel 4004。
& & 其实4004处理只能处理4位数据,但内部指令是8位的。4004拥有46条指令,采用16针直插式封装。数据内存和程序内存分开,1K数据内存,4K程序内存。运行时钟频率预计为1M,最终实现达到了740kHz,能进行二进制编码的十进制数学运算。这款处理器很快得到了整个业界的承认,蓝色巨人IBM还将4004装备在IBM 1620机器上
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来源:蓝鲸网,作者:思想道,文章来源:The economist
“有几次我们差点就倒闭了。”公司创始人通常都不会谈论自己公司频临破产的经历,不过英伟达(Nvidia)的老板黄仁勋没什么理由要避忌。他的公司近来捷报频传。过去一个季度,这家开发微处理器和相关软件的公司收益增长55%,达22亿美元,股价在过去12个月几乎翻了两番。
英伟达的成功有很大一部分原因是人们对其生产的芯片需求增长很快。这种名为图形处理器(GPU)的芯片能让个人电脑成为快速游戏设备。不过GPU还有了新的用武之地,特别是为数据中心提供人工智能程序耗费的大量计算能力。
这些芯片飞涨的销量是迄今为止信息技术长期转型最显著的标志。摩尔定律放慢了脚步(不久之前这个定律还保证计算能力大约每两年会翻一番),加之云计算和AI的快速崛起,计算的体系正趋于碎片化。这对半导体行业及业内主导企业英特尔有着深远的影响。
摩尔定律以英特尔创始人之一戈登·摩尔(Gordon Moore)的名字命名。在该定律完全应验之时, 情况很简单。无论是在个人电脑(PC)还是服务器(数据中心里性能更强劲的计算机)中,名为"中央处理单元"(CPU)的一类微处理器都可处理大多数"工作负载"(各类计算任务的总称)。英特尔制造的CPU性能最为强大,因此这家公司不仅在PC处理器市场一家独大(占据约8o%的市场份额),还几乎完全垄断了服务器的处理器市场。2016年,英特尔的收入接近6oo亿美元。
如今这个单极世界已开始崩溃。 处理器性能提升的速度并不足以满足例如机器学习以及其他AI应用程序的需求。这些应用都需要大量的数据,消耗的数字运算能力比几年前所有数据中心加起来还要多。英特尔的客户,如谷歌、微软和其他大数据中心运营商,正在选择来自其他公司越来越专门化的处理器,而且还开始设计自己的处理器。
英伟达的GPU就是一个例子。这些GPU最初是设计用来运行交互式视频游戏所需的大量复杂计算。GPU有数百个专用"核心"(处理器的"大脑")并行工作,而CPU只有几个强大的核心来按顺序处理计算任务。英伟达最新的处理器拥有3584个核心,而英特尔的服务器CPU最多只有28个。
英伟达上次濒临倒闭是在年全球金融危机期间,不过它也是在那时时来运转。它发现自家芯片在对冲基金和研究机构那里有了新用途,例如用来计算复杂的投资和气候模型。英伟达开发了一种被称为CUDA的编程语言,帮助其客户就不同任务为处理器编程。当云计算、大数据和AI在几年前势头渐劲时,能够满足这些需求的正是英伟达芯片。
每个互联网巨头都在使用英伟达的GPU,以令它们的AI服务能够从医学到图像和人类语音等各类材料中吸收大量数据。上一个财年,英伟达面向数据中心运营商的芯片销售额增长了两倍,达到2.96亿美元。
不过,GPU只是这些被称为加速器的专用处理器中的一种。为了提高运营效率并在竞争中保持领先,云计算公司会混用和搭配芯片,因此专用处理器的范围也在扩大。负责谷歌技术基础设施的乌尔斯·霍尔泽(Urs Holzle)这样描述在灵活性、速度和成本因素之间取得平衡:要为合适的工作找到合适的工具。
专用处理器的一种极端形式是专用集成电路(ASIC)。顾名思义,这种电路为单一目的而搭建。相较于其他芯片,它们速度最快,能效也最高。数十个创业公司都正在开发这种已内置AI算法的芯片。谷歌已打造了一个叫作"张量处理单元"(TPU)的ASIC,用于语音识别。
另一个方向的极端是现场可编程门阵列(FPGA)。这种芯片可以编程,灵活性也就更大,因此尽管这种芯片不易驾驭,微软还是把它加入到许多服务器中,比如微软的在线搜索必应(Bing)的服务器里就有它们。微软的云计算平台Azure的首席技术官马克·拉希诺维奇(Mark Russinovich) 说:“我们现在有世界上最多的FPGA。”
该提心吊胆了
近年来,英特尔没有制造ASIC或FPGA,而是致力于制造更为强劲的CPU。没有人认为传统处理器很快就要失去用武之地:每个服务器都需要这些处理器,无数的应用程序也都在其上运行。英特尔的芯片销量仍在增长。不过IT 咨询公司高德纳(Gartner)的艾伦·普里斯特利(Alan Priestley) 说,加速器正在加速的增长对英特尔来说似乎是个坏消息。加速器上进行的计算越多,留给CPU 的就越少。
一种对策就是通过收购来赶上加速器的发展。2015年,英特尔以167亿美元的天价收购了FPGA制造商Altera;去年8月,它又以4亿多美元买下Nervana——这家创业公司刚成立三年,正在开发从软件到芯片的专用AI系统。英特尔称视专用处理器为机遇而非威胁。主管英特尔数据中心业务的黛安·布莱恩特(Diane Bryant) 解释说,新的计算工作负载往往先在专用处理器上进行,到头来还是会被"拉入CPU”。例如,加密计算以前在单独的半导体上进行,但现在只是英特尔CPU上的简单指令,全球几乎所有计算机和服务器上都在运行。在加速器上运行AI等新型工作负载意味着成本增加、复杂性更高。
这样的整合一旦发生,英特尔已经进行了投资以占领先机。今年夏天,英特尔将开始销售代号为Knights Mill的新处理器,与英伟达一争高下。英特尔还在利用Nervana的技术开发另一款代号为Knights Crest的芯片。到某个时候,英特尔还会将其CPU与Altera 的FPGA整合在一起。
可以预见,竞争对手对未来有着不同的看法。英伟达认为它已搭建了自己的计算平台。许多公司已经编写了AI应用程序在英伟达的芯片上运行,并且英伟达还为其他类型的程序创建了软件基础设施,用于实现可视化和虚拟现实等功能。几十岁高龄的计算巨头IBM也在试着抢英特尔的生意。IBM学习开源软件的做法,在2013年"开源"了其Power处理器的架构,把它变成了半导体业的一种共有资源。专用芯片制造商可以更轻松地将它们的产品与Power CPU整合,并且对平台如何发展有了发言权。
未来很大程度上将取决于AI的发展,市场研究公司IDC的马修·伊斯特伍德(Matthew Eastwood) 说。他认为如果AI最终没有带来许多人所期待的革命,而只是在几年内带来了变革,英特尔还是有机会的。但是,如果AI在未来十年或更长时间内继续影响芯片行业,其他种类的处理器将有更多的机会攻占市场。鉴于AI技术应用之广泛,第二种情况的可能性似乎可大。当然,运算任务无论多大多复杂一概由又大又笨的CPU处理的时代已经结束了。CPU的坠落就像童谣中的蛋头先生摔下墙头变成碎片那样,英特尔的兵马再怎么努力也无法将它复原了。
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声明:本文由入驻搜狐公众平台的作者撰写,除搜狐官方账号外,观点仅代表作者本人,不代表搜狐立场。&&&&目前主流的电脑显示器分辨率是,也就是常说的FHD标准,不过在都开始朝前进了,PC显示器显然还需要更进一步的强化,下一代的标准就是4K分辨率,也就是Utlra&HD标准。今年以来,戴尔、联想、华硕、三星等公司纷纷推出廉价型4K显示器,最便宜的只有4000多即可买到,预计今年底明年初就能降到3000元内,用户也更容易接受。4K分辨率未来几年,将渐渐替代1080P成为新的行业标准&&&&4K对我们来说不仅是一次分辨率升级,其影响远远比之前分辨率升级到还要大,从应用体验、UI优化及性能上都提出了更严峻的挑战,更重要的是4K即将来临之前,很多人对4K尚无清晰的认识。从本文开始,超能网也会推出一系列有关4K分辨率的科普文章,从4K显示器到4K电视,从4K基础知识再到4K视频、游戏应用皆有涉及。&&&&之前我们已经科普了下4K分辨率到底是什么,也看到了Windows&8.1系统对4K的优化支持,也体验了4K应用中对硬件要求最高的4K游戏以及私人影院级别的4K视频,想来不少玩家已经准备入手4K显示设备了,下面我们就来看看4K显示器与4K电视之间的选择问题。4K显示设备的两大阵营:4K显示器与4K电视&&&&目前4K显示设备大体分为两个阵营,一个是4K显示器,另一个是4K电视,4K显示器的尺寸多集中在24英寸到32英寸之间,价格通常是同尺寸的1080P级别显示器的2-3倍,高端的32寸产品甚至叫价数万元;而4K电视&的主打产品多在50英寸到60英寸级别&,有不少还支持3D立体显示技术,而且价格也不高,一般相比同尺寸1080P电视也就高出30%左右,60英寸级别的4K电视要价还不到一万元。戴尔UP2414Q这款24英寸4K显示器的售价接近7000元人民币这个价格足以购买55英寸的4K电视了&&&&这种价格上的差异让很多想体验4K应用的朋友更倾向于4K电视领域,甚至有人想用4K电视来代替4K显示器使用。实际上,像这种用电视机代替PC显示器的做法早在1080P时代就开始兴起,很多玩家都认为大尺寸的电视机用起来比小尺寸的显示器会更爽,而且如今4K电视的价格比4K显示器的更容易让用户接受,有这种想法的消费者不在少数。只是这种想法是正确的吗?4K电视机真的可以代替4K显示器吗?我们先来说说这两者的差异。4K显示器与4K电视有着尺寸和观看距离上的区别&&&&目前4K显示器与4K电视的共同点有两个,一个是以分辨率作为主流,另一个则是配置有HDMI或者DP接口,毕竟目前只有着两个接口才能输出4K分辨率信号。而两者不同的地方则要多一些,不仅是主流产品在尺寸上的不同,它们还有着观看距离&、屏幕刷新率上的不同,另外在灰阶以及亮度的设置上也是有些差异的,这几点区别对用户的使用体验都可以说是至关重要。&&&&首先我们来说说4K电视与4K显示器在尺寸上的不同,4K显示器的尺寸多集中在24英寸到32英寸之间,目前主推的多是24英寸级别的产品;而4K电视的起跑线就已经是40英寸级别了,主打产品多集中在50英寸到60英寸级别上,供给消费者的选择有很多。实际上,这种电视与PC显示器上的尺寸划分在1080P产品上就已经存在,而决定这个存在的因素恰好就是4K电视与4K显示器的另一个区别——观看距离。4K电视的最佳观看距离不少于2米&&&&有研究表明,显示设备的最佳观看距离是设备屏幕高度的3倍左右。因此对于50英寸级别的4K电视机来说,其最佳观看距离不少于2米,而对于24英寸的4K显示器来说,其观看距离大约是50到80厘米,这点正好符合电视机与显示器目前的正常使用状况。我们的眼睛一直在做“快速对焦”,4K大尺寸电视会让眼睛更疲劳&&&&实际上决定这个观看距离的,是我们的眼睛。我们的眼睛在日常生活中实际上是不断在做“对焦”动作的,因此当我们来回看远处和近处的物体一段时间后,眼睛会因为连续“对焦”而导致有酸痛的感觉。当我们在近距离看大尺寸屏幕时也是类似的状况,由于屏幕中心和屏幕边缘与眼球的距离有较大的差距,因此为了看清整个画面,我们不仅要大幅度转动眼球和脖子,眼睛的焦点也在不断做远近切换动作,时间一长眼睛就受不了了,这就是为什么PC显示器的尺寸不超过32英寸的主要原因。&&&&因此对于多数消费者来说,用大尺寸的4K电视当作4K显示器使用,就日常应用环境来说其实是不科学的,以日常环境来说,22英寸至24英寸之间的PC显示器更加符合人眼的观看要求,4K电视要派上用场,2米以上的观看距离还是很有必要的。&&&&但或许会有玩家说,4K显示器与4K电视之间的价格差距那么大,那么我买一个4K电视,在2米以外的距离观看,就可以解决“大尺寸屏幕看着很累”的问题,可以用4K电视来代替4K显示器了。但事情并没有大家想的那么简单,因为4K显示器与4K电视之间还有&其它区别,那就是灰阶、亮度以及屏幕刷新率的差异。灰阶表现的区别:4K电视有灰阶损失,4K显示器可完整显示&&&&目前图像的灰阶输出可以分为256级,分别是0到25,其中0级为全黑,255级为全白,任何一级灰阶无法准确识别和输出,都会造成色彩上的损失。目前PC主机可以输出的灰阶是0到255级,也就是完整的灰阶输出。因此作为PC显示器的话,256级完整灰阶输出是必备的,这点4K显示器就无须担心了,因为它的本职工作就是如此。256级灰阶测试图,部分4K电视只能准确识别13至235级(点击查看大图)&&&&但4K电视则不同,它不需要做到256级完整灰阶,因为多数电视节目以及4K视频、高清视频的灰阶范围是16级到235级,低于或等于16级的灰阶就是全黑,高于或等于235级的灰阶就是全白,因此有部分4K电视产品在接入PC后,由于控制芯片没有对256级灰阶实行一一对应,最终结果就是图像色彩出现差异,显示效果大打折扣。只有部分高端的4K电视有对PC环境进行优化,可以手动设置实现256级灰阶完整显示。亮度的区别:4K电视的亮度高于4K显示器&&&&亮度也是4K显示器和4K电视一个很重要的区别,目前主流液晶显示器的亮度大都不超过400cd/m2,在4K显示器上也是如此,这是显示器的观看距离和作用决定的,PC显示器的观看距离一般不超过1米,常用于上网、办公、视频或者是游戏,一般而言在150cd/m2到250cd/m2左右的亮度就足够了,再高的话眼睛会受不了。PC显示器的最高亮度甚少超过400cd/m2&&&&而电视机常用于视频播放,亮度要求至少需要200cd/m2以上,而且由于电视的观看距离一般在2米以上,亮度也会要求更高一些,300cd/m2以上才算是最佳观看亮度,因此电视机包括4K电视的亮度都是300cd/m2起步的,有些甚至可以提升至500cd/m2,这种亮度设置用在近距离观看的话,足以让你眼冒金星了。刷新率的区别:24Hz/30Hz只适合看视频,PC游戏需要60Hz&&&&屏幕刷新率简单来说就是“每秒钟可以显示多少帧画面”,这点在之前的文章已经有提到,我们就不再重复了。4K显示器与4K电视的刷新率是以30Hz为界线的,4K显示器一般以30Hz为最低刷新率,&但只有刷新率可以上60Hz的才算得上是“有实用价值”的产品,只能跑30Hz刷新率的尽可以算是“尝鲜型”产品;而4K电视的刷新率则很少超过60Hz,多数以30Hz甚至是24Hz刷新率为主流,能上60Hz都是旗舰级产品。4K电视的刷新率很少有超过60Hz的播放电视节目、4K视频是4K电视的主要用途&&&&之所以会有这样的分界线,这主要是两者的应用环境决定的。4K电视的主要用途就是作为电视机使用,播放电影视频或者是电视节目才是它的主要工作。目前无论是电视节目还是高清、超清电影都是基于每秒24帧的标准制作的,稍微好一点的也只是每秒30帧,换而言之,对于播放电视节目或者是高清视频等任务来说,屏幕刷新率24Hz或者是30Hz就已经足够了,即便屏幕刷新率能上60Hz,在播放每秒24帧或每秒30帧视频时也不会带来更好的表现,甚至很有可能会带来拖影、画面模糊等负面影响。&&&&值得一提的时,由于电视节目或者是高清电影的是按照每秒24帧或者是每秒30帧的规格拍摄的,传输给电视机的视频信号也是24Hz或者是30Hz的规格,因此在60Hz刷新率的显示设备上播放时,设备自身还需要进行帧数适配,才能让视频信号适配60Hz刷新率。这个适配技术被称为“Pull-Up/Pull-Down”,简单来说就是把某一帧画面重复输出2次到3次,然而由于这个过程并未增加新的图像,而且因此帧画面复制比例的不均匀性,视频图像的连贯性在一定程度上是会被破坏的。为此显示设备厂商必须要在“Pull-Up/Pull-Down”的过程中加入更多优化的技术,来保证图像的连贯性。&&&&这对于显示设备的开发来说无疑是一个难点,会增加设备的研发成本。因此对于4K电视来说,选用24Hz或者是30Hz刷新率即可以实现对电视节目或高清、4K视频的帧数一对一适配,也可以有效降低产品的开发难度,从而降低产品成本和最终售价。4K游戏就需要用到4K显示器了,因为它需要60Hz刷新率&&&&而对于用在PC平台上4K显示器就是另外一回事了,4K显示器的应用范围显然比4K电视更加广泛,除了会用在视频播放上,游戏、制图、设计等地方也能用上4K显示器。而且相比于帧数相对恒定的电视节目以及高清视频来说,输入到4K显示器的视频信号并不具备恒定的帧数,空闲时可能每秒输入的画面只有数帧,但游戏时每秒输出的画面可能高达上百帧,此时如果把画面适配为24Hz或者30Hz的话,那么显示器就只能选择放弃显示部分帧画面,这时在用户看来,画面的流畅度就大打折扣了。&&&&因此为了确保图像的流畅性,4K显示器就必须选择60Hz级别的刷新率,才能确保那些高速变换的帧画面能够得到最大限度的呈现。这点我们在戴尔UP2414Q显示器上就有所体会,这款显示器分辨率为,有30Hz和60Hz两种刷新率,在30Hz模式下,当我们快速移动鼠标时,屏幕画面就会有明显的卡顿感,但在60Hz模式下就非常流畅,跟主流的1080P显示器没有区别。&&&&因此即使抛开灰阶、亮度等因素不谈,目前大多数4K电视仅仅是刷新率上的限制,就决定着他们并不适合作为PC显示器使用,它们无法应对PC上高速画面变换的要求;而4K显示器则因为价格、观看距离等因素,决定着它并不适合用作多人观看的电视机,而且如果只把4K显示器用作于观看4K视频或者是高清电视节目的话,也未免有些大材小用了,4K游戏以及高分辨率下的制图、设计等领域才是4K显示器一展身手的地方。4K电视和4K显示器之间如何选择?大尺寸的4K显示设备其实不适合近距离观看&&&&看到这里我想大家也该清楚4K电视和4K显示器之间的选择了。如果用户只是想看4K视频,那么4K电视就足够了,它相对4K显示器在尺寸和价格上有优势,基本可以满足4K视频的播放要求,适合远距离观看,但不适合对色彩要较高要求或者是输出帧率较高的应用领域;而4K显示器的则适合于近距离观看,是一个应用多面手,价格虽然相对要高一些,但是有着比较准确的色彩还原能力,60Hz的刷新率也能满足高帧率输出的要求,适合希望体验4K游戏或者对色彩还原要求较高的用户选择。&
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