cpu的生产工艺

cpu的生产工艺（精选8篇）

cpu的生产工艺 篇1

我们常可以在CPU性能列表上看到“工艺技术”一项，其中有“0.35μm”或“0.25μm”等，这些同样是为了说明CPU技术先进程度。一般来说“工艺技术”中的数据越小表明CPU生产技术越先进。

目前生产CPU主要采用CMOS技术。CMOS是英语“互补金属氧化物半导体”的缩写。采用这种技术生产CPU时过程中采用“光刀”加工各种电路和元器件，并采用金属铝沉淀在硅材料上后用“光刀”刻成导线联接各元器件。现在光刻的精度一般用微米（μm）表示，精度越高表示生产工艺越先进。因为精度越高则可以在同样体积上的硅材料上生产出更多的元件，所加工出的联接线也越细，这样生产出的CPU工作主频可以做得很高。正因为如此，在只能使用0.65μm工艺时生产的第一代Pentium CPU的工作主频只有60/66MHz，在随后生产工艺逐渐发展到0.35μm、0.25μm时，所以也相应生产出了工作主频高达266MHz的Pentium MMX和主频高达500MHz的Pentium Ⅱ CPU。

由于目前科学技术的限制，现在的CPU生产工艺只能达到0.25μm，因此Intel、AMD、Cyrix以及其它公司正在向0.18μm和铜导线（用金属铜沉淀在硅材料上代替原来的铝）技术努力，估计只要生产工艺达到0.18μm后生产出主频为1000MHz的CPU就会是很平常的事了

cpu的生产工艺 篇2

越来越多的SoC设计中使用多个CPU。用于多CPU设计的处理器内核应该具备一些重要特性，包括出众的性能密度、有效的处理器间通信、调试支持和执行的灵活性及可配置性。本文阐述与专门为多CPU设计的内核——MIPS32 M4K内核有关的特性。

随着对可编程性能需求的不断增长，越来越多的SoC设计师倾向于使用多CPU。许多应用对于性能的需求快速增长。这是单CPU能力所不及的。使用多CPU更容易实现复杂实时系统的性能分配和响应时间。外围设备或是特定加速器中的专用CPU可以为主CPU分担低级功能，这样主CPU便可专注于高级功能。

由于各种原因，现在的多CPU设计在嵌入式系统中是切实可行的。嵌入式应用通常具有高度分区灵活性，可加速对多CPU的映射。在某些情况下，映射到多个独立CPU比使用一个CPU更为容易。同样，由于许多嵌入式应用是采用平行CPU开发的，便具有显著的平行能力。例如NPU设计师利用这个特点开发了邮件路由。另外，利用今天的0．13和0．10μm工艺，多CPU SoC系统的创建可以更加经济。

在不断发展的许多重要市场中都可见到多CPU设计。网络路由是率先广泛应用多CPU设计的领域之一。大多数新一代网络处理器都是基于多CPU设计的。除了标准NPU，目标ASSP也在利用多处理器建立更加优化、更有应用针对性的路由解决方案。许多情况下．特殊ASSP是比标准NPU更为有效率的解决方案。ASSP可以集成恰当的物理接口或考虑片上存储器的大小，亦或提供最佳的处理器配置。

相关的应用如DSLAM和基站或高性能网络存储设备也在利用分治法建立高性能的可编程解决方案。出于成本和／或功耗的原因，甚至终端用户设备也在开始利用多CPU实现最高的性能密度。机顶盒、住宅网关，甚至智能移动设备也都在采用多CPU——不仅再是一个RISC处理器和一个DSP，而是多个RISC处理器和DSP。

如何构成理想CPU内核

用于多CPU设计的理想处理器内核必须具有以下一些重要特性。

首先最重要的是，它必须可提供出色的性能密度。多CPU设计的目的是在每平方毫米或每瓦特拥有尽量多的性能集合。能够以最小空间或最低功耗实现最高MIPS的解决方案才是最佳选择。

另一个需求是处理器间有效的通信。即使许多多CPU设计是软件关联的．仍然需要大量的处理器间的通信。如果没有用来支持处理器之间通信的结构，那么SoC设计师就必须进行开发。这些工作不仅要耗费大量时间．同时也给设计带来了另一方面的复杂性。对于处理器间通信的支持可简化SoC设计师的工作量，也可以缩短开发时间，还可以将分区边界的低效率降到最低。

多CPU设计的另一个挑战的是调试。内核之间是相互影响和彼此依靠的，因此在调试SoC时了解这些交互行为十分重要。CPU需要具备内置能力．在进行调试时能够完全互动。如果没有这种能力，SoC调试可能会迅速变成一场灾难，也许更糟——变得完全不可调试。优秀的多CPU调试工具对于CUP的支持也十分关键，这样才可以保证SoC设计师发挥嵌入CPU的调试能力。

另外需要考虑的是配置和执行CPU内核的灵活性水平。在多CPU设计中，重要的是在最大限度地降低面积和功耗的同时使性能最大化，而一个高度可配置、可合成的CPU有助于设计师考虑特定应用的面积、功率和频率。利用硬内核或不能配置的内核是不可能做的这一点的。它将严重限制执行的选择。

考虑到上述因素，MfPS科技发布了专门针对多CPU设计的CPU内核。MIPS32 M4K内核具有高性能，不过或许令人惊奇的是，它也是小型的低功耗内核，而且还是可合成的，具备低延迟存储器系统。

让我们来看看M4K内核的映射是否满足上述要求。

性能密度

性能密度的定义是．以最小的面积提供最高的性能，或是在最小面积上实现最低的功耗。M4K内核可用紧凑的面积和功率限制来提供高性能。该产品可提供大约1．35Dhrystone(整数和逻辑运算性能测试)MIPS／MHz(无需使用其他内核使用的受到置疑的编译器窍门)，采用普通0．13μm工艺的产品可在240MHz(最差情况下)条件下运行，采用更高性能的0．13μm工艺的产品可在300MHz条件下运行。

作为性能密度公式的分母部分，M4K内核是一个非常小和功耗极低的处理器。该产品可配置成像32K门电路，也就是小于0．3mm²的尺寸，而且仍然可以保持整个MIPS32架构的兼容性。该产品的功耗极低，采用0．13μm工艺时可低至0．10mW／MHz。

该内核还具有新的增强型MIPS架构，可改善重要应用功能的性能。这些功能包括优先化、矢量中断及多达4个寄存器上下文，以减少中断延迟和开销。位域和字节级指令可提供高效率的信息包处理。

该产品包括自定义指令集扩展，SoC设计师可利用该功能执行所需的专用的、高度集中的应用优化，并利用定制指令扩展M4K中业界标准的MIPS32指令集。任何寄存器到寄存器或立即存取寄存器指令都可以进行添加。定制指令可为单周期或多周期，也可支持新用户状态。这些自定义指令是由内核RTL、合成脚本和仿真模式支持的，并可使用GreenHills、Cygnus和Mentor等公司的业界标准开发工具。

此外，可能最为重要的是，M4K内核具有上述所有特性，同时可保持MIPS32的完全兼容性，并可使用MIPS CPU广泛的软件和工具。事实上，该内核是惟一具有定制指令扩展和业界标准架构的有效的可配置处理器。

处理器间的通信

在多CPU设计中，处理器间必须进行通信以控制共享资源的使用。在今天的大多数多CPU设计中，存储器关联完全由软件控制，所以通信所需的普通高速缓存关联是不能使用的。

M4K内核通过外部化MIPS架构中的加载关联(LL)行为和条件存储(SC)来支持多CPU信标，以保证对系统逻辑进行必要的监控。此外。SYNC指令的行为可提供存储器排序壁垒，以保证正确的排序语义，也可以提供信号接口，为系统设计提供最大的控制和灵活性。

如图2所示，当执行典型的信标存取码序列时，LL和sc指令可提供原子型读一改一写序列，而无需锁定整个系统。

例如，在测试和设置安全自旋锁定时，LL指令可在信号接口产生一个读指令，它作为LL由系统进行确认。然后系统按照该地址设置监控。如果另一个处理器写入这个受到监控的地址，监控的通过／失败标记就会被清除。当CPU执行SC指令时．系统逻辑根据监控状态有条件执行对存储器的存储。通过／失败指令会返回处理器，而软件通常会重复失败序列，直到成功为止。

同样，SYNC指令的语义外化可保证系统存储器壁垒的

正确行为。

如图3的例子所示，SYNC被放置在一个共享缓冲器的最后的存储与可释放一个控制语义的存储之间。当执行SYNC指令时，CPU向系统逻辑发送信号，通知CPU等待同步响应。一旦系统确认指令可以执行，就将信号发回CPU，允许其后的任务或存储继续执行。一个简单的系统可能会等待所有未完成处理事务的完成，而一个更为复杂的系统可在其列队中保持顺序，而缓冲器可以更快地做出响应。这两种系统中，CPU软件和硬件机制是相同的。

M4K处理器间的通信功能是一种优异的解决方案，得到了业界标准开发工具的全面支持。计划利用M4K内核实现多CPU的设计师．可以利用这些功能快速而容易地实现内核之间的通信，缩短设计时间并降低实现风险。

调试支持

多CPU设计中的调试可能是一个挑战。多处理器之间的互动可能产生难以发现和解决的问题，除非调试工具可以在所有内核上同时执行。

M4K内核的基于EJTAG的调试逻辑可以应对这一挑战。首先，M4K内核上的EJTAG接口可与一个SoC上的所有内核进行菊链式(daisy-chained)连接，以保证同时对单个调试器和所有内核进行调试。这样还可以支持独立或同步启动、停止或单步控制。

另外一个很好的功能是M4K支持的多CPU调试是跨CPU的断点的。该内核具有支持CPU断点的能力，可在几个时钟周期内在一个CPU或几个CPU中形成一个断点。该功能是通过一个小型逻辑块由软件控制的，它决定哪个CPU可以穿过另一个CPU。这种能力对于解决CPU互动相关的调试问题非常有用。

M4K内核上的这些调试功能可赋予使用者充分的支持，以及针对多CPU SoC设计的易用调试环境，从而减少设计时间和风险。

可配置性

由于多CPU系统中的效率至关重要．执行的灵活性和可配置性对构建解决特定应用问题的最佳解决方案也非常重要。

M4K内核是MIPS科技开发的最具可配置性的内核。如图4所示，大多数CPU模块是可选择或可配置的。

乘法器可以实现高性能或最小的面积。如前所述，寄存器上下文的数量可以进行配置。如果不需要MIPS 16e内核代码压缩解码器．可以将它去掉。调试支持中的多折衷能力只需要最少的支持，就可确定不同数量的硬件断点，甚至还可以使用TAP控制器。

对于程序和数据跟踪，可以使用或不使用片上捕捉缓冲器，跟踪支持可以进行配置。协处理器接口逻辑可内置或外置。如前所述．自定义的定制化指令扩展可以增加，也可以使用时钟选通(为了减少功耗)。

除了内部内核的配置性，M4K内核还具有存储器系统设计的相当大的灵活性。它可以使用单独指令和数据存储空间来支持哈佛系统，后者采用针对高效存储器存取的极低延迟的同步SRAM型接口。该接口支持单一循环或多循环处理，并支持8位、16位和32位外围设备的连接。该接口也可使用相同的低延迟接口针对结合指令和数据空间的分享内存系统建立。

此外，从SRAM型接口到基于EC系统逻辑的桥接可支持现有的基于MIPS32 4K、4KE或MIPS64 5K内核系统的外围设备应用。

该桥接支持低延迟存储器，以保证本地存储器存取的高性能，同时可连接传统的MIPS-based CPU子系统。

多CPU系统

系统可以用多CPU内核做什么呢，如图5所示，网络存储系统可以使用多核从主处理器卸载特定的功能，就像MIPS64 20Kc那样。通过在网络接口添加一个CPU，可以通过外围设备在本地实现如过滤、L2或L3协议响应和分段与重组等更高级的功能，使主CPU可以处理更高级的协议或管理功能。

同样，利用加速器(如这个例子中的TCP卸载)中的一个或多个M4K内核，可以将特殊高性能功能的与主处理器分开，同时仍然保持标准可重复编程器件的优势。

另一个多CPU系统设计的常见例子是线卡。它可能是一个网络路由器，也可能是DSLAM或无线基站。在这些例子中．平行的CPU子系统，也叫微型引擎．可用来为高度平行的应用提供巨大的总体性能，如level2处理、信息包分类、过滤或标记管理。在这个例子中，主处理器主要用于异常处理。这种方法有许多变化．不仅可用于平行处理．而且可用于处理器流水线或平行处理器流水线。

食用油的生产工艺 篇3

食用油有两种制取工艺：压榨法和浸出法。

“压榨法利用施加物理压力把油脂从油料中分离出来，来源于传统作坊的制油方法，现在的压榨法已经是工业化的作业。压榨法由于不涉及添加任何化学物质，榨出的油各种成分保持较为完整，但缺点是出油率低。”

相对于压榨法这种非常古老的生产方法，浸出法选用符合国家相关标准的溶剂，利用油脂与所选定溶剂的互溶性质，通过溶剂与处理过的固体油料中的油脂接触而将其萃取溶解出来，并用严格的工艺脱除油脂中的溶剂。与压榨法相比，浸出法制油粕中残油少，出油率高；加工成本低、生产条件良好；油料资源得到了充分的利用。

两种方法分别适用于不同的油料品种

我国植物油料种类繁多，不同油料的化学成分、含量、物理性状有差别。压榨法和浸出法这两种油脂制取工艺分别适用于不同的原料。”

一般来说，高含油油料采用预榨——浸出法，如油菜籽等；低含油油料采用直接浸出法，如大豆等；而某些油料中可产生特殊风味的油脂，为保持其产品不失去原有的风味，多采取压榨法取油，如芝麻油、花生油等油脂的生产。

工艺不同，油的风味也是不一样的。压榨油一般就经过初步的脱酸和脱胶就行了。压榨油因为保留了油料本身（如花生）的香味，可能比较符合中国人的口味特点。而浸出油要经过脱酸、脱胶、脱色和脱嗅，其间正好可以祛除许多人所不喜欢的豆腥味。

两种油都要经过精炼处理

只经过压榨或浸出这一道工序而未经精炼等工艺处理的原油毛油，含有较多的胶质、游离脂肪酸、有色物质等，是不能直接食用的，只能作为成品油的原料。为防止危害消费者的身体健康，原油必须经过精炼加工处理，经过水洗、碱洗、脱酸、脱色、脱臭等工艺，使之成为颜色较浅、澄清的精制油，达到各级油品的标准才能上市销售。

生产现场的工艺管理制度 篇4

1、各生产工序的操作者，应熟练掌握本岗位的工艺操作规程。

2、在加工前应按工艺规程对本工序的加工条件进行调整以达到规定要求。

3、各工序的生产操作人员、应认真按工艺操作规程要求对产品进行加工。

4、当因生产条件变更或遇有技术疑难问题时，应及时向工艺技术人员报告，由工艺技术人员进行指导或调整后方可继续加工。

5、所有设备和工装均应保持良好的状态，计量器具应按周期进行检定或校准，不得超期使用。

6、生产操作人员应坚持“三按”生产（按图纸按工艺 按标准）和“三检”制度（首检 中间检 完工检）。

7、生产车间要做好“三定”工作，即定人、定机、定工种。

8、生产操作人员要经过培训，经考试或考核合格后，持操作证上岗，并按规定保养好使用的设备。

阴极铜的生产工艺流程 篇5

铜冶金技术的发展是个漫长的过程，欧洲在公元前二十世纪中期已采用硫化铜矿炼铜，到公元初期的罗马帝国即已普及。16世纪阿里科拉(G.Arricola)在《冶金论》一书中叙述了铜的熔炼和精炼工艺。17世纪末，美国人赖特(D.Wright)用反射炉炼铜，产出锍(冰铜)。1880年开始用转炉吹炼锍，这是炼铜技术的重大进步。铜电解精炼技术也在此阶段发明。

目前冶炼方法主要有火法冶炼与湿法冶炼，前者多用于硫化矿的冶炼，后者一般用于氧化矿的冶炼。冶炼的纯铜可拉成很细的铜丝，制成很薄的铜箔。能与锌、锡、铅、锰、钴、镍、铝、铁等金属形成合金，形成的合金主要分成三类：黄铜是铜锌合金，青铜是铜锡合金，白铜是铜钴镍合金。

一、火法冶炼主要分采矿、选矿、熔炼、电解等步骤。⒈ 阴极铜火法冶炼过程

采矿就是将矿石与废石分离的过程。分离后的矿石运往选矿厂进行选矿。

选矿就是将采矿得到的矿石进行破碎、筛选获得品位较高的铜精矿的过程，包括破碎、浮选、分离、浓缩、脱水等步骤。矿石经过旋回破碎机、中细碎圆锥破碎机进行三级破碎后变成细颗粒状，再经球磨机碾磨成粉状进入浮选池。浮选池内加入药剂，经浮选机不断搅拌，金属吸附在搅拌后形成的泡沫上，泡沫悬浮在池的表面，金属随泡沫流入浮选池边上的槽内得到分离。分离后的矿浆经浓缩和过滤相结合的脱水手段，最后形成铜精矿。通过此过程，含铜量可由原矿的0.5％提高到30％(在干燥状态下)。

熔炼就是将铜精矿冶炼成合格的阳极铜，包括预干燥、闪速熔炼、转炉吹炼、阳极炉精炼及阳极浇铸等工序。经过预干燥，矿的水分降至13％以下；干燥后，矿的水分降至3％以下。经闪速炉熔炼后的产物称“冰铜”，液体状，铜含量50％--75％，与硫混合。“冰铜”经转炉吹炼后的产物是“粗铜”，铜含量98.5％左右。粗铜再经阳极炉精炼并经过圆盘浇铸机浇铸，即形成阳极铜。阳极铜外型与阴极铜相似，但表面缺少光泽，厚度一般为阴极铜的2―3倍，是下一道工序电解中的阳极。

电解就是利用氧化-还原反应原理，阳极的铜电解进入电解液成为Cu离子，Cu离子带正电，流向阴极，在阴极富集，还原为金属铜，吸附在阴极上，阴极铜的纯度高于阳极。一般经过12天(阴极的反应周期)的电解反应，阴极上的铜就是所谓的“阴极铜”。阳极的反应周期24天。刚出炉的阴极铜呈砖红色，表面平整而光亮，铜的含量达99.95％以上。而阳极铜含多种其他元素，经电解后，这些元素在阳极沉淀下来，成为“阳极泥”。阳极泥再经处理可以得到金、银、粗硒和精碲等副产品。

电解的阴极，又称“始极片”，由专门的加工厂生产。始极片有三种：①由阴极铜制成，这种始极片电解后成为阴极铜的一部分；②钛板；③不锈钢板。后两种可以重复使用，又称“永久阴极”。

⒉ 火法冶炼的主要工艺

世纪70年代以前，火法冶炼普遍采用的炼铜设备是鼓风炉、反射炉和电炉。这几种工艺的共同缺点是能耗高、硫利用率低和污染环境。由于全球性的能源和环境问题突出，促使铜冶金技术从80年代起获得飞速发展。传统的冶炼方法逐渐被淘汰，随之兴起的是以闪速熔炼和熔池熔炼为代表的强化冶炼技术，其中最重要的突破是氧气的广泛应用。

⑴ 闪速熔炼

包括国际镍公司闪速炉、奥托昆普闪速炉和旋涡顶吹熔炼3种。

奥托昆普闪速炉自1949年在芬兰Harjavalta冶炼厂投产以来，至今已投产42座。用此法生产的粗铜约占世界粗铜产量的45％左右，居各熔炼方法之首。该法特点是：熔炼速度高、能耗低、可连续而稳定地产出适宜于制酸的高浓度S02烟气，冰铜品位可达60％～70％等。高铜炉渣(含Cu达2.5％)经浮选后可降到0.3％～0.5％。

⑵ 熔池熔炼

包括特尼恩特炼铜法、三菱法、瓦纽柯夫炼钢法、艾萨熔炼法、诺兰达法、顶吹旋转转炉法(TBRC)、白银炼铜法、水口山炼铜法(富氧底吹熔池熔炼)等8种。

二、湿法冶炼过程

由于铜矿石品位不断下降，难处理的复杂矿增加等原因，人们对湿法冶炼越来越重视。溶剂萃取电积法(SX―EW)提取铜的技术已在美国、智利、赞比亚、秘鲁、澳大利亚和墨西哥等地推广应用，大大提高了铜的回收率并降低了生产成本。

现代湿法炼铜技术有硫酸化焙烧--浸出--电积，浸出--萃取--电积、细菌浸出法等，适于低品位复杂矿、氧化铜矿、含铜废矿石的堆浸、槽浸选用或就地浸出。湿法冶炼的工序可简单地分为三个步骤：浸出、萃取、电解。

浸出：就是将矿石中铜元素以离子形式分离出来的过程。用于浸出的矿石也许是较深的矿床(就地浸出)，但这种情况很少。比较普遍的是采取堆浸的方式，浸出的对象是低品位矿。

三、再生铜

废铜做为精炼铜的主要原料之一，包括旧废铜和新废铜，旧废铜来自旧设备和旧机器，废弃的楼房和地下管道；新废铜来自加工厂弃掉的铜屑(铜材的产出比为50％左右),一般废铜供应较稳定，废铜可以分为：裸杂铜:品位在90％以上；黄杂铜（电线）:含铜物料（旧马达、电路板）；由废铜和其他类似材料生产出的铜，也称为再生铜。

我国生产再生铜的方法主要有两类： 第一类是将废杂铜直接熔炼成不同牌号的铜合金或精铜，所以又称直接利用法； 第二类是将杂铜先经火法处理铸成阳极铜．然后电解精炼成电解铜并在电解过程中回收其他有价元素。

用第二类方法处理含铜废料时，通常又有 3 种不同的流程，即一段法、二段法和三段法。

l 一段法 将分类过的黄杂铜或紫杂铜直接加入反射炉精炼成阳极铜的方法。其优点是流程短、设备简单、建厂快、投资少，但该法在处理成分复杂的杂铜时，产出的烟尘成分复杂，难以处理； 同时精炼操作的炉时长，劳动强度大，生产效率低，金属回收率也较低。二段法 杂铜先经鼓风炉还原熔炼得到金属铜．然后将金属铜在反射炉内精炼成阳极铜；或杂铜先经转炉吹炼成粗铜．再在反射炉内精炼成阳极铜。由于这两种方法都要经过两道工序，所以称为二段法。鼓风炉熔炼得到的金属铜杂质含量较高，呈黑色，故称为黑铜。三段法 杂铜先经鼓风炉还原熔炼成黑铜，黑铜在转炉内吹炼成次粗

中国是世界上最大的铜生产国，但是产量不到需求量的1/3，这使中国成为全球精矿市场最大的购买国家之一。国外铜矿每7年向中国冶炼厂供应的铜精矿加工费报价（美元/吨）/精炼费报价(美分/磅)称为TC/RC.例子：

韩国油果的生产工艺 篇6

关键词 油果 ；糯米 ；膨化食品 ；生产工艺

分类号 TS213.3

韩国油果是由糯米制成的一种传统的膨化食品，由于其松脆的质感和独特的口感而备受韩国消费者欢迎。在韩国婚礼、祭祀、生日等重大节日，油果是自古至今必不可少的食品。如今，油果已经成为许多民众的日常食品，并且其消费量逐年上升。Kim等[1]在美国纽约、亚特兰大、芝加哥和旧金山对油果进行了口感、组织结构等方面的感官评定，结果显示，60.9%的评价员认为油果口感很好，48.5%的评价员认为油果组织结构很好。目前，国内对于韩国油果的介绍报道比较少见，国人对该产品的了解也较少，韩国油果生产的引进将会丰富我国膨化食品的种类，扩大我国糯米的利用途径，提高糯米的附加值，为农民和企业增收。

1 韩国油果的生产工艺

油果的生产工艺流程为：糯米→浸泡→磨粉→蒸制→揉压→冷却→成型→干燥→水分平衡→深层油炸→上糖浆→包衣→油果成品。油果的品质取决于各道生产工序的操作，其成品如图1所示。

1.1 浸泡

糯米洗净后，浸入水中使其充分吸水，以便于在蒸制阶段糯米中的支链淀粉充分糊化。韩国传统的油果生产过程中，糯米一般在室温下浸泡7 d左右，夏季温度较高时浸泡时间会适当缩短。Lee等[2]发现在20℃浸泡糯米7 d可以得到品质较好的油果产品。然而，8℃浸泡糯米24 h得到的油果膨化率和脆度都比较满意[3]。Kang等[4]发现糯米在15℃浸泡3 d可以使糯米壳中水分达到平衡，浸泡到6 d以上可以使油果更加松脆爽口，而Jeon等[5]在15℃浸泡糯米15 d得到理想的油果产品。当糯米浸泡时间从0 d延长到15 d时，油果的物理感官性质越来越好[6]。但是，随着浸泡时间的延长，糯米中的糖分、蛋白质、脂肪和矿物质含量降低，在浸泡介质中也检测到大量的挥发性有机化合物[7]。为了缩短油果的生产周期，提高经济效益，Park等[8]尝试通过添加酶以及微生物接种等方法来代替糯米浸泡过程，结果显示，浸泡液中的微生物主要有芽孢杆菌和乳酸杆菌，接种18 h是糯米制粉的最佳时间，用接种微生物和浸泡28 d的糯米制得的油果显示了相同的膨化率，然而接种微生物油果组的硬度明显低于浸泡28 d糯米的油果。

1.2 磨粉

吸足水分的糯米沥水2 h后，通过磨粉机器磨成糯米粉，并用筛子筛出较大的颗粒，得到颗粒大小均匀的湿糯米粉。在传统的生产过程中，一般将糯米通过磨粉机磨粉2遍既可进行下一步的蒸制工艺。Shin等[9]发现，用糯米粉通过40和80目筛后制成的油果比通过100目筛后制得的产品拥有更好的膨化率和硬度。

1.3 蒸制

为了将糯米粉中的淀粉充分糊化，使油果产品更加松脆爽口，传统做法中将糯米粉的水分含量调到50%左右蒸制20 min。有研究表明，一般蒸制15～20 min就可以使糯米粉中的淀粉充分糊化[3]。糊化是淀粉的一个非常重要的特性，在淀粉中由于直链淀粉和支链淀粉通过氢键缔合形成结晶胶束区，因此淀粉分子在冷水中是不溶的，但是随温度的上升，由于暴露在水中的直链淀粉和支链淀粉中的羟基与水分子的相互作用，淀粉颗粒开始吸水膨胀，随着可溶的直链淀粉及不可溶但分散在溶液中的支链淀粉颗粒的膨胀和破裂使溶液的粘度不断上升[10]。Sin等[11]尝试用不同的糯米和非糯米品种为原料做油果产品，结果发现，支链淀粉含量高的糯米做成的油果品质明显高于支链淀粉含量低的非糯米做成的产品。

1.4 揉压

油果的最终结构取决于米团的粘弹性以及受揉压过程影响的气孔大小的影响[12]。在揉压过程中，米团内的气孔结构形成，米团揉压的能量输入决定了气孔的数量和大小，同时也影响油果产品的结构和膨化率。韩国民众一般将米团放入揉压机中搅拌20 min。Jeon等[5]发现，以40次/min的速度揉压米团至少160次才能得到比较满意的产品，而Seon等[13]发现，揉压米团160次得到的产品比仅仅揉压80次具有更好的内部结构和口感。

1.5 压片成型

如图2所示，揉压后的米团压成薄饼型，于4℃冷却1 h，切片成型。由于蒸制后的米团粘度很高，直接切片很容易粘到切刀上，冷却后切片过程容易操作。Kang等[4]认为，将米团切成3 cm×5 cm×0.5 cm大小的饼坯最为理想，既有利于干燥过程的进行，又会膨化得到大小适宜的油果产品。

1.6 干燥

为了使油果产品具有更高的膨化率和更松脆的结构，需要对压片成型的饼坯进行干燥。干燥后的饼坯最适水分含量为14%～17%[4]。干燥时间长短由干燥箱型号，干燥温度和饼坯的初始水分含量决定。Kim[14]建议先将饼坯在45℃干燥5 min，然后在23℃干燥15 min。饼坯也可以在室温下直接干燥，每小时测定饼坯的水分含量直至其值为11%～13%[5]。Shin等[15]发现，40℃干燥24 h后，饼坯的水分含量为11%～15%。

1.7 水分平衡

干燥后的饼坯内水分分布不均衡，内部的水分含量高于边缘部分，如果直接将其膨化，将会导致成品内部气孔结构不均匀，因此要先将饼坯密封在塑料袋中于4℃下保存1～2 d使内部水分达到均衡。经过水分平衡后，饼坯内部的气孔分布更加有规律，饼坯的最大粘度值在进行水分平衡2 d的时候达到最大值[4]。

1.8 深层油炸

油果饼坯的深层油炸需要经过两个阶段，Kang等[16]发现，将饼坯先放入120℃食用油中2 min，再放入180℃食用油中2 min得到的产品具有较好的内部结构和口感。如果油炸时间超过了最适时间，最终产品将会含油量很高，如果油炸时间不足，内部残留的水分释放不出来，最终产品将会湿而不脆。

nlc202309020407

1.9 上糖浆并包衣

饼坯经深层油炸后的油果芯如图3所示。将油果芯均匀浸渍于熬制好的糖浆中，迅速将其放入打碎的膨化大米中进行包衣，即得油果成品。

2 油果膨化方式的研究进展

深层油炸是指将物料置于沸点较高的食用油液面以下的一种传统食品加工工艺。在油炸过程中，由于油脂和食品之间的相互作用使油炸食品的物理化学特性、感官特性等都发生明显的变化，产生脂质过氧化物以及低分子醛、酮、酸等次级分解产物严重影响产品的质量，危害身体健康，缩短了产品的货架期。近年来，许多学者研究用非油炸的方式来生产油果，试图得到与传统油炸油果一样口感的产品。Lee等[17]用烤箱、微波炉和油炸3种方法膨化添加0%～30%悬钩子的饼坯，发现油炸油果的膨化率明显高于烤箱油果和微波炉油果，而硬度却低于烤箱油果和微波炉油果，但是添加10%～20%悬钩子的烤箱油果和微波炉油果感官评价最好，说明用烤箱和微波炉膨化油果也有很大的应用前景。Choi等[3]也用微波膨化方法得到油果产品，膨化率比油炸油果较低，但是松脆程度和感官特征与油炸油果差别不大。Yang等[18]用远红外电烤炉膨化添加1.0%～1.5%艾蒿粉的饼坯得到比较满意的产品。Yu等[19]和Shen等[20-22]用真空膨化的方法成功研制出了非油炸油果，明确了浸泡条件和饼坯水分含量对真空膨化油果物理性质的影响，研究比较了绿茶添加剂对真空膨化油果和油炸油果的影响，并且运用双螺旋挤压机成功得到可以用于真空膨化的饼坯，简化了真空膨化油果的制作过程。

参考文献

[1] Kim S H， Kim Y H， Park H W， et al. Preference test of Yukwa in the particular regions of America. Korean Journal of Food Preservation[J]， 2004， 11：12-16.

[2] Lee Y S， Jung H O， Rhee C O. Quality characteristics of Yukwa prepared with pigmented rice. Korean Journal of Society of Food and Cookery Science， 2002，18：529-532.

[3] Choi Y H， Yun E K， Kang M Y. Comparison of some characteristics relevant to Yukwa （fried rice cookie） made by different processing conditions. Journal of the East Asian Society of Dietary Life， 2000， 10： 71-76.

[4] Kang S H， Ryu G H. Analysis of traditional process for Yukwa making， a Korean puffed rice snack （Ⅰ）： steeping and punching process. Korean Journal of Food Science and Technology， 2002， 34： 597-603.

[5] Jeon H J， Sohn K H， Park H K. Studies on optimum conditions for experimental procedure of Yukwa. Korean Journal of Dietary Culture， 1995， 10： 75-78.

[6] Chun H S， Cho S B， Kim H Y. Effects of various steeping periods on the physical and sensory characteristics of Yukwa （Korean rice snack）. Cereal Chemistry， 2002， 79： 98-101.

[7] Lee Y H， Kum J S， Ku K H， et al. Changes in chemical composition of glutinous rice during steeping and quality properties of yukwa. Korean Journal of Food Science and Technology， 2001， 33： 737-744.

[8] Park J， Jeon H J， Chung H J， et al. Effect of microorganism inoculation and enzyme treatment on Yukwa characteristics. Journal of the Korean society of Food Science and Nutrition， 2000， 13： 213-217.

[9] Shin D H， Kim M K， Chung T K， et al. Shelf-life study of Yukwa （Korean traditional puffed rice snack） and substitution of puffing medium to air. Korean Journal of Food Science and Technology， 1990， 22： 266-270.

[10] 李 玥，钟 芳，麻建国，等. 大米淀粉糊化过程的光谱分析. 高分子学报，2008（7）：720-725.

nlc202309020407

[11] Sin D H， Kim M K， Chung T G， et al. Quality characteristics of Yukwa made by different varieties of rice. Korean Journal of Food Science and Technology， 1989，21： 820-825.

[12] Kang S H， Lee S J， Ryu G H. Effects of steeping and mixing time on mixing energy input and properties of pellets and puffed pellets （Yukwa）. Food Engineering Process， 2001， 5： 19-25.

[13] Seon K H. Standardization of cooking method of Yukwa and study of steeping process of glutinous rice. Desan Rural Culture， 1995， 3： 224-229.

[14] Kim T H. Experimental study of Gangjung and Sanja （Ⅱ）. Textural change in Ganjung and Sanja by drying and frying method. J. Korean Home Economics，1982， 20： 119-125.

[15] Shin D H， Kim M K， Chung T K， et al. Effect of some additives for Yukwa （popped rice snack） quality improvement and process modification trials. Korean Journal of Food Science and Technology， 1990， 22： 272-277.

[16] Kang S H， Ryu G H. Analysis of traditional process for Yukwa making， a Korean puffed rice snack （Ⅱ）： pelleting， drying， conditioning and additives. Korean Journal of Food Science and Technology，2002， 34： 818-823.

[17] Lee M S， Kim M Y， Chun S S. Quality characteristics of Yukwa prepared with Rubus coreanus Miquel extract using different puffing process methods. Korean Journal of Society of Food and Cookery Science， 2008， 24： 382-391.

[18] Yang S， Kim M Y， Chun S S. Quality characteristics of Yukwa prepared with mugwort powder using different puffing process. Korean Journal of Society of Food and Cookery Science， 2008， 24： 340-348.

[19] Yu J H， Ryu G H. Development of vacuum puffing machine for non-deep fried Yukwa and its puffing characteristics by process variables. Food Engineering Progress， 2010， 14： 193-20.

[20] Shen X J， Norajit K， Ryu G H. Effects of pellet moisture content on the physical properties of vacuum-puffed Yukwa. Food Engineering Progress， 2011， 15： 262-268.

[21] Shen X J， Han J Y， Ryu G H. Effects of the addition of green tea powder on the quality and antioxidant properties of vacuum-puffed and deep-fried Yukwa （rice snacks）. LWT-Food Science and Technology， 2014， 55： 362-367.

[22] Shen X J， Gil S K， Ryu G H. Effects of Waxy Rice Moisture Content and Rate of CO2 Injection on Characteristics of Extruded Pellets and Vacuum-puffed Yukwa （a Korean Traditional Snack）. Cereal Chemistry， 2013， 90： 157-163.

提高 CPU 的性能 篇7

尽管提高 CPU 的时钟频率和增加缓存容量后，的确可以改善性能，但这样的 CPU 性能提高，在技术上存在较大的难度。实际上，在应用中基于很多原因，CPU 的执行单元都没有被充分使用。如果 CPU 不能正常读取数据（总线/内存的瓶颈），其执行单元利用率会明显下降。另外，就是目前大多数执行线程缺乏 ILP（Instruction-Level Parallelism，多种指令同时执行）的支持。这些都造成了目前 CPU 的性能没有得到全部的发挥。因此，Intel 则采用另一个思路去提高 CPU 的性能，让 CPU 可以同时执行多重线程，就能够让 CPU 发挥更大效率，即所谓超线程（Hyper-Threading，简称 HT）技术。超线程技术，就是利用特殊的硬件指令，把两个逻辑内核模拟成两个物理芯片，让单个处理器都能使用线程级并行计算，进而兼容多线程操作系统和软件，减少了 CPU 的闲置时间，提高了 CPU 的运行效率。

采用超线程技术，在同一时间里，应用程序可以使用芯片的不同部分。虽然单线程芯片每秒钟能够处理成千上万条指令，但是在任一时刻，只能够对一条指令进行操作。而超线程技术可以使芯片同时进行多线程处理，使芯片性能得到提升。

超线程技术是在一颗 CPU 同时执行多个程序而共同分享一颗 CPU 内的资源，理论上要像两颗 CPU 一样，在同一时间执行两个线程，P4 处理器需要多加入一个 Logical CPU Pointer（逻辑处理单元）。因此，新一代的 P4 HT 的 die 的面积，比以往的 P4 增大了 5%。而其余部分如 ALU（整数运算单元）、FPU（浮点运算单元）、L2 Cache（二级缓存）则保持不变，这些部分是被分享的。

虽然采用超线程技术能同时执行两个线程，但它并不象两个真正的 CPU 那样，每个 CPU 都具有独立的资源。当两个线程都同时需要某一个资源时，其中一个要暂时停止，并让出资源，直到这些资源闲置后才能继续。因此超线程的性能，并不等于两颗 CPU 的性能。

英特尔 P4 超线程，有两个运行模式：Single Task Mode（单任务模式）及 Multi Task Mode（多任务模式）。当程序不支持 Multi-Processing（多处理器作业）时，系统会停止其中一个逻辑 CPU 的运行，把资源集中于单个逻辑 CPU 中，让单线程程序不会因其中一个逻辑 CPU 闲置而减低性能。但由于被停止运行的逻辑 CPU 还是会等待工作，占用一定的资源，因此 Hyper-Threading CPU 运行 Single Task Mode 程序模式时，有可能达不到不带超线程功能的 CPU 性能，但性能差距不会太大，

也就是说，当运行单线程软件时，超线程技术甚至会降低系统性能，尤其在多线程操作系统下运行单线程软件时，容易出现此问题。

需要注意的是，含有超线程技术的 CPU 需要芯片组和软件的支持，才能比较理想的发挥该项技术的优势。

支持操线程技术的操作系统有：

Microsoft Windows XP

Microsoft Windows

Linux kernel 2.4.x 以后的版本，也支持超线程技术

目前，支持超线程技术的芯片组包括：

1、Intel 芯片组：845、845D 和 845GL 是不支持支持超线程技术的；845E 芯片组自身是支持超线程技术的，但许多主板都需要升级 BIOS 才能支持；在 845E 之后推出的所有芯片组，都支持支持超线程技术。例如 845PE/GE/GV 以及所有的 865/875 系列以及 915/925 系列芯片组，都支持超线程技术。

2、VIA 芯片组：P4X266、P4X266A、P4M266、P4X266E 和 P4X333 是不支持支持超线程技术的，在 P4X400 之后推出的所有芯片组，都支持支持超线程技术。例如 P4X400、P4X533、PT800、PT880、PM800和PM880 都支持超线程技术。

3、SIS 芯片组：SIS645、SIS645DX、SIS650、SIS651 和 SIS648 是不支持支持超线程技术的；SIS655、SIS648FX、SIS661FX、SIS655FX、SIS655TX、SIS649 和 SIS656 则都支持超线程技术。

4、ULI 芯片组：M1683 和 M1685 都支持超线程技术。

5、ATI 芯片组：ATI 在 Intel平台所推出的所有芯片组都支持超线程技术，包括 Radeon 9100 IGP、Radeon 9100 Pro IGP 和 RX330。

cpu的生产工艺 篇8

摘 要：随着汽车行业的发展，人们对乘车舒适性的要求越来越高，但国内外早期的汽车顶棚生产工艺并未对声波噪音产生足够的认识，汽车顶棚工艺技术的滞后使得驾驶员和乘客要无可奈何地承受车内声场共振现象。面积较大的汽车顶棚作为因外界刺激而产生振动和噪声的主要来源，逐步成为了汽车性能指标的重要影响因素。本文以振动噪声理论为指导，通过有限元模态技术，建立起汽车顶棚的模态模型，并对汽车顶棚生产工艺和NVH改进进行了研究。

关键词：汽车顶棚；生产工艺；有限元建模；NVH；模态分析

随着汽车行业的发展，人们对乘车舒适性的要求越来越高，但国内外早期的汽车顶棚生产工艺并未对声波噪音产生足够的认识，汽车顶棚工艺技术的滞后使得驾驶员和乘客要无可奈何地承受车内声场共振现象。面积较大的汽车顶棚作为因外界刺激而产生振动和噪声的主要来源，逐步成为了汽车性能指标的重要影响因素。本文以振动噪声理论为指导，通过有限元模态技术，建立起汽车顶棚的模态模型，并对汽车顶棚生产工艺和NVH改进进行了研究。

一、汽车顶棚结构的建模和模态分析

汽车顶棚的振动造成了车内的低频噪声，影响了驾驶和乘坐的舒适性，通过汽车顶棚的模态分析，可以根据振动传递产生的噪声机理来对噪声处理提供诊断依据。

本文采取有限元软件PATRAN对汽车顶棚结构进行建模，再导入声振分析软件SYSNOISE中进行汽车顶棚的模态分析。在SYSNOISE中，材料参数选择0.9mm的低碳钢，边界条件设定为四边位移为零。因为车内噪声的主要频段为200Hz以下，所以，该模态分析的关键在于对200Hz以下的低频段进行低阶模态计算。其次，由于汽车顶棚围成的封闭车内空间会产生声波共鸣现象，导致驾驶员和乘客的耳鸣噪音出现，国内外早期的汽车顶棚生产工艺并未对声波噪音产生足够的认识，汽车顶棚工艺技术的滞后使得驾驶员和乘客要无可奈何地承受车内声场共振现象。因此，本文同样通过PATRAN对车内声场进行建模，再利用SYSNOISE来分析车内声场的声学模态。汽车顶棚结构的模态分析流程见表1所示。

二、汽车顶棚结构的工艺与模态的关系

通过上文对汽车顶棚结构的建模和模态分析，为了减振降噪，可根据汽车顶棚结构特点和振动噪声之间的关系，来对汽车顶棚生产工艺进行研究。

1、金属板厚度对汽车顶棚模态的影响

前文在汽车顶棚有限元分析中采用的是0.9mm的金属板厚度，本文将其与0.7mm和1.2mm厚金属板的汽车顶棚结构模态进行对比。通过对前十阶模态进行计算，200Hz以下的低阶模态声场振型结果表示：在汽车顶棚金属板厚度为0.7mm时，汽车前排和后排均出现了较强的低频噪声，其模态频率低于0.9mm，而在汽车顶棚金属板厚度为1.2mm时，其模态频率要比0.9mm厚时要高出不少。因此，金属板厚的增加对于减振降噪具有良好的改善效果。

2、金属板材料对汽车顶棚模态的影响

前文在汽车顶棚有限元分析中采用的是低碳钢作为顶棚材料，作为对比试验，本文将铝合金纳入其中。通过对前十阶模态进行计算，200Hz以下的低阶模态声场振型结果表示：在低碳钢和铝合金为同等厚度的前提下，模态频率有少许上升，但铝合金的密度较之低碳钢要小很多，对车身质量的优化有一定帮助。

三、汽车顶棚结构的工艺改进措施

汽车顶棚结构的工艺是一个复杂的结构系统，既要考虑性能的实现，又要降低经济费用，因此，本文提出在替换汽车顶棚金属材料和减小金属板厚度的条件下，在振动的峰值点设计数根加强带来对汽车顶棚生产工艺进行改进的措施。

汽车顶棚采用0.7mm厚的铝合金材料，设置三条相同材质、宽度50mm的加强带，总体维持在12kg左右的重量之内。其中，加强带设置在汽车顶棚后部位置，靠近汽车尾部的加强带厚度设置为0.3mm，靠近汽车头部的加强带厚度设置为0.5mm，中间的加强带设置为0.7mm，利用PATRAN建立汽车顶棚模型并导入SYSNOISE进行模态分析。

改进后，汽车顶棚的低阶模态有了一定的改善，200Hz以下的低频整体升高，加强带的设计有效地抑制了汽车顶棚引发的生辐射，模态振型的峰值点挪动到了对驾驶员和乘客有利的状态，本措施实施后，低频模态有明显提高，对低频噪音的改进效果满足要求。而此时汽车顶棚的结构质量减小，更符合经济性能的需求。随着计算机系统的日益发展和新材料的日新月异，汽车顶棚的生产工艺改进研究还将有进一步的研究前景，相信日后将出现更为简便和有效的有限元模态分析方法，建立起更加切合实际需求的驾乘模型。

参考文献

【1】何渝生.汽车噪声控制.机械工业出版社，1999

【2】丁渭平.车身结构的低噪声优化设计研究[J].机械设计与制造，2002，2（2）：50-52

【3】黄天泽.黄金陵等.汽车车身结构与设计.机械工业出版社，1992

【4】刘懿、靳晓雄、都峥.应用有限元方法分析和降低轿车室内噪声[J].汽车工程.2001，23：186-189

【5】凯墨尔.沃尔夫编.现代车身结构分析.陈励志译.人民交通出版社.1997