Arm全面計算戰略重磅升級！Armv9架構CPU一鍵三連

全面計算的時代PPA的重要性越來越低，提高系統性能將變得更加重要。」

今年三月，Arm推出了面向未來十年的新一代架構Armv9。今天，Arm釋出新一代CPU、GPU產品和互聯技術，Arm要用全新的全面計算產品組合，應對智慧手機、高效能PC、可穿戴等眾多應用的計算需求和設計挑戰。

全新的CPU核心包括高效能核心Cortex-X1的升級版Cortex-X2，Cortex-A78的繼任者Cortex-A710，時隔四年後升級Cortex-A55的全新小核心Cortex-A510。

三款全新的CPU核心都基於今年三月份推出的Armv9架構，可謂一鍵三連，因此在改進效能和效率的同時，也將擁有擴展的SVE（可伸縮向量擴展）、機密計算架構、記憶體標籤擴展特性。

Arm新一代Mali GPU產品包括高階系列Mali-G78的繼任者Mali-G710，中端系列Mail-G57的後繼產品Mali-G510，以及高能效產品Mali-G310。

全新的GPU系列依舊採用2019年釋出的Valhall架構，這一架構2019年被Mali-G77首次使用，去年釋出的Mali-G78進行了小幅升級，麒麟9000、Exynos 2100以及MediaTek天璣都使用了Mali-G78。

Arm高階副總裁兼終端裝置事業部總經理 Paul Williamson告訴，「之所以引入新的產品命名規則，主要是因為引入了Armv9架構，希望用新的命名錶示這個新架構將會給市場帶來的變化。」

除了全新CPU和GPU，Arm還發布了CoreLink CI-700 一致性互連技術和 CoreLink NI-700片上網路互連技術與Arm CPU、GPU和NPU IP搭配，可跨SoC解決方案增強系統性能。

1Armv9架構三款全新CPU，效能平均提升超30%

2023年完成向64位應用程式過渡

此前文章指出，Armv9架構有三個系列，分別是針對通用計算的A系列，實時處理器的R系列，微控制器的M系列，預計未來兩代移動基礎設施CPU的效能提升將超過30%。首款基於Armv9架構CPU的移動處理器最快將在今年底問世，可能來自MediaTek。

全新Cortex核心首先需要關注的是相容性問題。自谷歌2019年宣佈Google Play商店要求開發者上傳64位應用程式之後，業界就開始向64位應用程式過渡，並且，谷歌表示將在今年夏天晚些時候停止64位裝置對32位應用程式的相容。

Arm則表示，為了支援生態系統對於效能的需求， 2023 年將僅提供 64 位的移動應用大核和小核。因為在Armv9架構的全新三款CPU中，Cortex-X2和Cortex-A510只支援AArch64微體系結構，它們不再能夠執行AArch32程式碼，而Cortex-A710仍將支援AArch32。

Arm解釋稱這主要是為了滿足中國市場需求，由於中國移動應用市場缺乏像Google Play商店的同類生態系統，中國的供應商以及應用程式需要更多時間過渡到64位應用程式。

這意味著，在採用Arm全新Cortex核心的SoC上如果要運行32位的應用程式，只能運行在Cortex-A710核心。

仍要看到的是，全新的Armv9架構的產品X2和A710總體保持著X1和A78的目標，X系列願意在合理的範圍內折衷功率，通過微體系結構提高效能。A710則更著重於PPA（效能、功耗、面積）的平衡，通過更智慧的設計提高效能和效率。小核A510是四年來的首次更新，是一種全新的小巧設計。

Cortex-X2效能優勢進一步擴大

Cortex-X2進一步擴大了與Cortex-A710的效能和功耗的差距，Arm稱X2除了可以用於智慧手機SoC，也可以用於大螢幕計算裝置和膝上型電腦等對效能要求更高的終端。基於Armv9架構，X2核心從前端分支預測改進、排程優化到後端的管道等都進行了諸多改進。

語宇宙是如何形成的? 　　1.科學家認為它起源為137億年前之間的一次難以置信的大爆炸。這是一次不可想像的能量大爆炸，宇宙邊緣的光到達地球要花120億年到150億年的時間。大爆炸散發的物質在太空中漂游，由許多恆星組成的巨大的星系就是由這些物質構成的，我們的太陽就是這無數恆星中的一顆。原本人們想象宇宙會因引力而不在膨脹，但是，科學家已發現宇宙中有一種 「暗能量」會產生一種斥力而加速宇宙的膨脹。　　2.宇宙學說認為，我們所觀察到的宇宙，在其孕育的初期，集中於一個體積極小、溫度極高、密度極大的奇點。在141億年前左右，奇點產生後發生大爆炸，從此開始了我們所在的宇宙的誕生史。　　3.宇宙大爆炸後0.01秒，宇宙的溫度大約為1000億度。物質存在的主要形式是電子、光子、中微子。以後，物質迅速擴散，溫度迅速降低。大爆炸後1秒鐘，下降到100億度。大爆炸後14秒，溫度約30億度。35秒後，為3億度，化學元素開始形成。溫度不斷下降，原子不斷形成。宇宙間瀰漫著氣體雲。他們在引力的作用下，形成恆星系統，恆星系統又經過漫長的演化，成為今天的宇宙。　　宇宙是什麼?宇宙有多大?宇宙年齡是多少? 　　宇宙是萬物的總稱，是時間和空間的統一。從最新的觀測資料看，人們已觀測到的離我們最遠的星系是130億光年。也就是說，如果有一束光以每秒30萬千米的速度從該星系發出，那麼要經過130億年才能到達地球。根據大爆炸宇宙模型推算，宇宙年齡大約200億年。宇宙有多少個星系?每個星系有多少顆恆星? 　　在這個以130億光年為半徑的球形空間裡，目前已被人們發現和觀測到的星系大約有1250億個，而每個星系又擁有像太陽這樣的恆星幾百億到幾萬億顆。因此只要做一道簡單的數學題，你就不難了解到，在我們已經觀測到的宇宙中擁有多少星星。地球在如此浩瀚的宇宙中，真如滄海一粟，渺小得微不足道。天文學的基礎知識（一） 太陽和地球的年齡? 　　據估計太陽的年齡比地球大1000萬-2000年年，而通過放射性計年，地球的年齡是45億年，因此太陽的年齡是45.1億年。銀河系簡介 是地球和太陽所屬的星系。因其主體部分投影在天球上的亮帶被我國稱為銀河而得名。銀河系呈旋渦狀，有4條螺旋狀的旋臂從銀河系中心均勻對稱地延伸出來。銀河系中心和4條旋臂都是恆星密集的地方。從遠處看，銀河系像一個體育鍛鍊用的大鐵餅，大鐵餅的直徑有10萬光年，相當於946080000億公里。中間最厚的部分約3000～12000光年。銀河系整體作較差自轉，太陽位於一條叫做獵戶臂的旋臂上，距離銀河系中心約2.5萬光年。在銀河系裡大多數的恆星集中在一個扁球狀的空間範圍內，扁球的形狀好像鐵餅。扁球體中間突出的部分叫「核球」，半徑約為7千光年。核球的中部叫「銀核」，四周叫「銀盤」。在銀盤外面有一個更大的球形，那裡星少，密度小，稱為「銀暈」，直徑為7萬光年。銀河系是一個旋渦星系，具有旋渦結構，即有一個銀心和兩個旋臂，旋臂相距4500光年。其各部分的旋轉速度和週期，因距銀心的遠近而不同。1971年英國天文學家林登·貝爾和馬丁·內斯分析了銀河系中心區的紅外觀測和其他性質，指出銀河系中心的能源應是一個黑洞，但是由於目前對大質量的黑洞還沒有結論性的證據。銀河系如何運轉?太陽繞銀河系公轉是多少年?銀河系的年齡是多少? 　　銀河系是一個巨型旋渦星系，Sb型，共有4條旋臂。包含一、二千億顆恆星。太陽距銀心約2.3萬光年，以250千米/秒的速度繞銀心運轉，運轉的週期約為2.5億年。關於銀河系的年齡，目前佔主流的觀點認為，銀河系在宇宙誕生的大爆炸之後不久就誕生了，用這種方法計算出，我們銀河系的年齡大概 在145億歲左右，上下誤差各有20多億年。而科學界認為宇宙誕生的「大爆炸」大約發生 ... 　　什麼叫星系?宇宙有多少個星系和恆星? 　　天穹上的大多數光點是銀河系的恆星，但也有相當大量的發光體是與銀河系類似的巨大恆星集團，歷史上曾被誤認為是星雲，我們稱它們為河外星系，現在已知道存在1000億個以上的星系，著名的仙女星系、大小麥哲倫星雲就是肉眼可見的河外星系。星系的普遍存在，表明它代表宇宙結構中的一個層次，從宇宙演化的角度看，它是比恆星更基本的層次。宇宙中有1000億～2000億個像銀河系這樣的星系。如果銀河系的恆星數量以最低的2000億(有人推算是10000億)顆計算，由此推算出的宇宙中的恆星數量為2×1022～4×1022顆，即20萬億億～40萬億億顆(也有人推出800萬億億～5000萬億億)。銀河系有多少顆恆星?銀河系的質量是太陽的多少倍?宇宙有多少顆恆星? 　　銀河系物質約90％集中在恆星內，銀河系裡還有氣體和塵埃，其含量約佔銀河系總質量的10％。銀河系的總質量大約是我們太陽質量的1萬億倍，大致10倍於銀河系全部恆星質量的總和。銀河系所有的恆星的總質量傾向於認為有7000億個太陽質量，而據計算，1顆恆星的平均質量是太陽的質量的0.7倍，那麼7000億個太陽質量也就是意味著有10000億顆恆星了。宇宙中太約有800億-1250億個星系，有著800萬億億顆恆星，其誤差是10倍左右，也有人計算是5000萬億億顆恆星，與實際情況不會超過6倍。銀河系每年誕生多少顆恆星? 　　銀河系大約已有120億年的歷史了，在這期間共形成了大約7000億顆恆星，即每年誕生恆星的速率是50多顆。大約是有500顆恆星是在最近1000萬年間形成的，當然還有數以千計的，正在形成恆星的產星星雲。　　那些星系距銀河系最近? 　　人馬矮星系是最近的一個，距離約有78200光年。接下來是大麥哲倫雲，距離159000光年，以及小麥哲倫雲，距離189000光年。地球離銀河系中心有多遠? 　　地球離銀河系中心約25000光年，誤差是1600光年。　　銀河系有多少顆類似太陽的恆星? 　　銀河系類似太陽相同的顏色和光度的恆星約有26348顆。　　太陽系的邊緣距離太陽有多遠? 　　太陽系極遠處的柯伊伯帶是一個匯聚著慧核和一些大天體的盤狀區域，離太陽也許有240億公里。　　什麼是行星?太陽系有多少顆行星? 　　如何定義行星這一概念在天文學上一直是個備受爭議的問題。國際天文學聯合會大會 2006年8月24日通過了「行星」的新定義，這一定義包括以下三點：　　1、必須是圍繞恆星運轉的天體；　　2、質量必須足夠大，它自身的吸引力必須和自轉速度平衡使其呈圓球狀；　　3、不受到軌道周圍其他物體的影響，能夠清除其軌道附近的其它物體。一般來說，行星的直徑必須在800公里以上，質量必須在50億億噸以上。　　按照這一定義，目前太陽系內有8顆行星，分別是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。太陽系行星大小的排列順序和相對地球的比例? 　　1.木星1316 　　2.土星745 　　3.天王星65.2 　　4.海王星57.1 　　5.地球1 　　6.金星0.856 　　7.火星0.150 　　8.水星0.056 　 八大行星的遠近排列、大小和體積的排序? 　　太陽系中的九大行星，按距太陽遠近排列依次為水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。　　質量從大到小依次為：木星、土星、海王星、天王星、地球、金星、火星、水星 　　體積從大到小依次為：木星、土星、天王星、海王星、地球、金星、火星、水星 　　什麼是恆星?在夜晚用人眼能看到多少顆恆星? 　　由熾熱氣體組成的，能自己發光的球狀或類球狀天體，恆星都是氣體星球。正常恆星大氣的化學組成與太陽大氣差不多。按質量計算，氫最多，氦次之，其餘按含量依次大致是氧、碳、氮、氖、矽、鎂、鐵、硫等。離地球最近的恆星是太陽。其次是處於半人馬座的比鄰星，它發出的光到達地球需要4.22年。晴朗無月的夜晚，且無光汙染的地區，一般人用肉眼大約可以看到 6000多顆恆星。藉助於望遠鏡，則可以看到幾十萬乃至幾百萬顆以上。　 如何測恆星的質量和密度? 　　只有特殊的雙星系統才能測出質量來，一般恆星的質量只能根據質光關係等方法進行估算。已測出的恆星質量大約介於太陽質量的百分之幾到120倍之間，但大多數恆星的質量在0.1～10個太陽質量之間。恆星的密度可以根據直徑和質量求出，密度的量級大約介於 10克/釐米（紅超巨星）到 10～10克/釐米（中子星）之間。　　什麼叫光年，銀河系的直徑有多少光年? 　　長度單位，指光在真空中行走的距離，1光年=94600公里，光由太陽到達地球需時約八分鐘，已知距離太陽系最近的恆星為半人馬座比鄰星，它相距4.22光年。我們所處的星系——銀河系的直徑約有七萬光年，假設有一近光速的宇宙船從銀河系的一端到另一端，它將需要多於十萬年的時間。　　什麼是光？　　這很有諷刺性。光就在我們周圍，因為它我們才能看到東西。但是要精確的說它是什麼卻不容易。光可以被認為是有時具有波的性質的在時空中傳播的粒子。這是因為光具有雙重的性質。如果你想把它描述成波，想象一下大海中一排排的波浪。當然光波不是水組成的而是電能和磁能在空間的共同傳播。我們叫做電磁波或電磁輻射。真空中光波的速度是30萬千米每秒。從一個波峰到下一個波峰的距離叫波長，一秒鐘內通過一個固定點的波峰叫做波的頻率。　　在地球上看太陽在空中的位置? 　　太陽從東方升起，從西方落下，這樣的情況一年只有兩天。問一個人早上太陽從哪兒升起，他或者她通常會回答：從東方升起。同樣他或者她通常也會說：晚上太陽從西方落下。事實上，一年中只有兩天，太陽是從正東方升起，從正西方落下，即春分和秋分。從春分到秋分，生活在北半球的人看到太陽從東偏北的地方升起，從西偏北的地方落下。在夏至時這種現象尤為明顯，太陽從東偏北最大的方向升起，從西偏北最大的方向落下。從秋分到春分，生活在北半球的人看到太陽從東偏南的地方升起，從西偏南的地方落下。在冬至時這種現象尤為明顯，太陽向南偏離得最遠。生活在南半球的人看到的情形與我們正好相反。太陽的軌跡在天空中的變化是由於地球自轉軸的傾斜造成的。當地球繞太陽公轉時，地軸始終與軌道面保持傾斜。在夏至日的北半球，傾斜軸偏向太陽，因此太陽在天空中的軌道達到最高。六個月後，在北半球，傾斜軸偏離太陽，太陽在天空中的軌道達到最低。而在春分和秋分日，傾斜軸即不偏向太陽又不偏離太陽，所以太陽在天空中的軌道高低適中。　 　　太陽在黃道上運動一週的過程? 　　太陽在黃道上運動一週的過程，就是我們經歷一年的過程。正如一年中太陽的升降方向不斷變化一樣，每天同一時刻太陽在天空中的位置一年中也不斷變化。夏至日，當太陽從東偏北最大的方向升起，從西偏北最大的方向落下，太陽在天空中走過了一年中最長，最高的軌道，因此夏至日是一年中白天最長的一天。相反，在冬至日，當太陽從東偏南最大的方向升起，從西偏南最大的方向落下，太陽在天空中走過了一年中最短，最低的軌道，因此冬至日是一年中白天最短的一天。在春分和秋分日，太陽走過了長短，高低適中的軌道，因此這兩天晝、夜一樣長。　　為什麼會日全食? 　　地球是除冥王星以外能看到日全食的唯一行星。我們能看到日全食完全是巧合：比太陽小400倍的月球正好比太陽離我們近約400倍，故太陽與月球在天空中看起來一樣大，這為日全食創造了可能性。在太陽系，除了冥王星外，沒有其它行星能看到日全食，因為這些行星的衛星不是太小，就是離行星太遠，不能完全擋住太陽。因此我們看到日全食這一壯觀的自然景象是自然造就的。日食能被準確的預言。我們知道地球和月球的軌道，也知道太陽的運動，我們預言日食能準確到分鐘。日食有周期性，如遵循沙羅週期6585.32天，其間，共有71次各種日食發生，周而復始，但地點有所不同，每個沙羅週期有0.32天餘下，這時地球又自轉了117度，這可以用來修正，但不是很準確。正因為地點不同，所以儘管日食有周期，但很多人不知道，所以必須全球調查日食，而不是看一個地點的日食記錄。天文學的基礎知識（一） 太陽系基本概況? 　　1.太陽系和以太陽為中心並受其引力的支配而環繞它運動的天體系統叫太陽系。太陽系的成員包括太陽和環繞太陽的行星（如水星，金星，地球，火星，木星，土星，天王星，海王星），2000多顆軌道已確定的小行星，數量不少的衛星以及為數很多的彗星與流星體等到。太陽和它的行星是同時誕生的。他們是46億年前一團巨大的氣體和塵埃形成的。在內部，重力逐漸結束了物質的紊亂狀態，在氣團中心，溫度逐漸上升，到達一定高溫時，就形成了太陽。一些小物質團也形成了，並圍繞中心轉動，這就是行星及彗星、各自的衛星。在地球早期，太陽與現在有所不同。在3.5億年前，地球上生命初開時，太陽與現在有所不同。從表面上看，太陽是淺黃色，比現在小8％到10％，亮度只有現在的70％到75％。此後太陽慢慢變大、變熱、變亮，持續了3.5億年，但比不上僅持續了一到兩個世紀的「溫室效應」。　　2.今後50億年，太陽仍然保持穩定。太陽以後可能會由於氫的燃燒比現在略大、略熱、略亮，此後，地球會有很大變化。50億年後，太陽的氦核越來越大，最後坍塌，燃燒成為碳元素，表層的氫繼續轉化為氦。氦燃燒反應產生的能量將把光球層外推，太陽變為一顆紅巨星，吞併水星和金星，併到達地球軌道。太陽紅色的表面依然，但會越來越冷。地球仍會被太陽的熱量熔化。　　3.太陽系中的九大行星，按距太陽遠近排列依次為水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。它們到太陽的平均距離符合提丟斯-波得定則。按性質不同可分為三類：類地行星(水星、金星、地球、火星)體積和質量較小，平均密度最大，衛星少；巨行星(木星、土星)體積和質量最大，平均密度最小，衛星多，有行星環，自身能發出紅外輻射；遠日行星(天王星、海王星、冥王星)的體積、質量、平均密度和衛星數目都介於前兩者之間，天王星和海王星也存在行星環。九大行星都在接近同一平面的近圓形的橢圓軌道上，朝同一方向繞太陽公轉，即行星的軌道運動具有共面性、近圓性和同向性，只有水星和冥王星稍有偏離。太陽的自轉方向也與行星的公轉方向相同。地球、火星、木星、土星、天王星和海王星的自轉週期都在10-24小時左右，但水星、金星和冥王星的自轉週期分別為58.6天、243天和6.4天。多數大行星的自轉方向與公轉方向相同，但金星則相反，而天王星的自轉軸與軌道面的交角很小，呈側向自轉。除水星和金星外，其他大行星都有自己的衛星。　　太陽的基本概況? 　　1.太陽的體積是地球的130.25萬倍，太陽系的中心天體。銀河系的一顆普通恆星。太陽的直徑約1392000千米，平均密度 1.409克/立方厘米，質量1.989×10^33克，表面溫度5770℃，中心溫度1500.84萬℃。由裡向外分別為太陽核反應區、太陽對流層、太陽大氣層。其中心區不停地進行熱核反應，所產生的能量以輻射方式向宇宙空間發射。其中二十二億分之一的能量輻射到地球，成為地球上光和熱的主要來源。太陽內部漆黑一片，雖然體太陽光十分耀眼，但它內部卻不能產生光。因為太陽內部核反應產生的能量太高，是由伽馬射線的形式傳向外部，但人眼看不到伽馬射線。所以如果我們能看到太陽內部，那將會是一片黑暗。恆星也有自己的生命史，太陽這個巨大的"核能火爐"已經穩定地"燃燒"了50億年.目前.它正處於壯年，要再過50億年它才會燃盡自己的核燃料.那時，它可能膨脹成一個巨大的紅色星體... 　　2.其實，太陽只是一顆非常普通的恆星，在廣袤浩瀚的繁星世界裡，太陽的亮度、大小和物質密度都處於中等水平。只是因為它離地球最近，所以看上去是天空中最大最亮的天體。其它恆星離我們都非常遙遠，即使是最近的恆星，也比太陽遠27萬倍，看上去只是一個閃爍的光點。在銀河系內一千多億顆恆星中，太陽只是普通的一員，它位於銀河系的對稱平面附近，距離銀河系中心約26000光年，在銀道面以北約26光年， 它一方面繞著銀心以每秒250公里的速度旋轉，另一方面又相對於周圍恆星以每秒19.7公里的速度朝著織女星附近方向運動。太陽上的「一天」時間不一樣。與地球一樣，太陽也有自轉，但跟地球不同的是太陽不是固體，因此不同的緯度轉速不一樣，在太陽赤道，轉一圈要25個地球日。緯度越高，轉速越慢，在靠近兩極的地方，轉一圈要約31個地球日。在地球上，在你南面的地點無論多久都在你的南面，但在太陽上，這不成立。越靠近赤道，轉的越快，就會滑向東邊。這是流體的情形 　　3.我們見到的太陽的表面實際並不是一個面。在我們看來，太陽似乎有一個固體的表面，並且有一個可測的邊界。真實情況是：太陽是一個由氣體組成的球體，沒有固體的表面。我們看到的邊界，只是由於在那兒，太陽氣體的密度下降到使光透明的程度。在這個密度之上，太陽是不透明的，因此我們看不到太陽內部。雖然我們現在瞭解到這些，但天文學家仍然把這一不透明的邊界當作太陽的「表面」，稱作光球層。　　4.光球表面另一種著名的活動現象便是太陽黑子。黑子是光球層上的巨大氣流旋渦，大多呈現近橢圓形，在明亮的光球背景反襯下顯得比較暗黑，但實際上它們的溫度高達4000℃左右，倘若能把黑子單獨取出，一個大黑子便可以發出相當於滿月的光芒。　　5.太陽的年齡約為46億年，它還可以繼續燃燒約50億年。在其存在的最後階段，太陽中的氦將轉變成重元素，太陽的體積也將開始不斷膨脹，直至將地球吞沒。在經過一億年的紅巨星階段後，太陽將突然坍縮成一顆白矮星--所有恆星存在的最後階段。再經歷幾萬億年，它將最終完全冷卻，然後慢慢地消失在黑暗裡。　　6.通過對太陽光譜的分析，得知太陽的化學成分與地球幾乎相同，只是比例有所差異。太陽上最豐富的元素是氫，其次是氦，還有碳、氮、氧和各種金屬。地球上除原子能和火山、地震以外，太陽能是一切能量的總源泉。那麼，整個地球接收的有多少呢？太陽發射出大的能量呢？科學家們設想在地球大氣層外放一個測量太陽總輻射能量的儀器，在每平方釐米的面積上，每分鐘接收的太陽總輻射能量為8.24焦。這個數值叫太陽常數。如果將太陽常數乘上以日地平均距離作半徑的球面面積，這就得到太陽在每分鐘發出的總能量，這個能量約為每分鐘2.273×10^28焦。（太陽每秒輻射到太空的熱量相當於一億億噸煤炭完全燃燒產生熱量的總和，相當於一個具有5200萬億億馬力的發動機的功率。太陽表面每平方米麵積就相當於一個85000馬力的動力站。）而地球上僅接收到這些能量的22億分之一。太陽每年送給地球的能量相當於100億億度電的能量。太陽能取之不盡，用之不竭，又無汙染，是最理想的能源。　　7.太陽表面經常發生強烈的爆炸。這種爆炸就是我們看到的耀斑，能在短短几秒內釋放出上百萬顆原子彈的能量。當耀斑發生時，太陽的大氣層會被吹出一個巨大的洞，併發出十分強烈的光、電磁波，高能X射線及數以百億計的帶電粒子，這種現象被稱作太陽風。當太陽黑子最活躍時，耀斑和太陽風也發生的最頻繁最劇烈。　　8.太陽像是空間的一塊巨大的磁鐵。與地球類似，太陽內部好像有一個巨大的磁鐵，這磁鐵產生了巨大的磁場，在太空中綿延數億英里，並控制周圍熱氣體的流動。每隔11年，在黑子活動週期的開端，磁場南北極會顛倒一次，而太陽自轉軸保持不變。天文學的基礎知識（一） 地球的基本概況? 　1.年齡：46億歲。公轉週期：約365天。公轉軌道：呈橢圓形。7月初為遠日點，1月初為近日點。自轉週期：恆星日：約23.小時56分4秒。太陽日：24小時。自轉方向：自西向東。黃赤交角：23°26。赤道半徑：是從地心到赤道的距離，大約6378.5公里。平均半徑：大約6371.3 公里(這個數字是地心到地球表面所有各點距離的平均值)。體積：10832億立方千米。質量：5.9742×10^21 噸。平均密度：5.515 g/cm^3，地球是太陽系中密度最大的星體。地球表面積：5.1億平方千米。海洋麵積：3.61億平方千米。大氣：主要成份：氮（78.5%）和氧（21.5%）。地殼：主要成份：氧(47%)、矽（28%）和鋁（8%）。表面大氣壓：1013.250毫巴。由化學組成成分及地震震測特性來看，地球本體可以分成一些層圈，以下就標示出它們的名稱與範圍(深度，單位為公里)：0- 40地殼，40-2890地幔，2890-5150外地核，5150-6378內地核。地球表面積71%為水所覆蓋，地球是太陽系唯一在表面可以擁有液態水的行星 ( 土衛六的表面有液態乙烷或甲烷，而藏於木衛二的表面之下則可能有液態水，不過地球表面有液態水仍是獨一無二的)。天文學的基礎知識（二） 2.地球距離太陽1.5億千米，從地球到太陽上去步行要走3500多年，就是坐飛機，也要坐20多年。地球屬於銀河系太陽系，處在金星與火星之間，是太陽系中距離太陽第三近的行星，在八大行星中大小排行是第五，但人類直到16世紀哥白尼時代人們才明白地球只是一顆行星。地球與月球之間的引潮力會使地球的自轉週期每一世紀增加約2毫秒，最新研究顯示在9億年前一天只有18小時，而一年則有481天。地球衛星月球俗稱月亮，也稱太陰。在太陽系中是地球中唯一的天然衛星。月球是最明顯的天然衛星的例子。在太陽系裡，除水星和金星外都有自己的衛星。　　3.地球繞地軸的旋轉運動，叫做地球的自轉。地軸的空間位置基本上是穩定的。它的北端始終指向北極星附近，地球自轉的方向是自西向東；從北極上空看，呈逆時針方向旋轉。地球自轉一週的時間，約為23小時56分，這個時間稱為恆星日；然而在地球上，我們感受到的一天是24小時，這是因為我們選取的參照物是太陽。由於地球自轉的同時也在公轉，這4分鐘的差距正是地球自轉和公轉疊加的結果。天文學上把我們感受到的這1天的24小時稱為太陽日。地球自轉產生了晝夜更替。晝夜更替使地球表面的溫度不至太高或太低，適合人類生存。　　月球基本概況? 　　1.它每年以三釐米的速度遠離地球，十億年前，它和地球的距離只有現在的一半長。像地球一樣，月球也是南北極稍扁，赤道稍隆起的扁球。它的平均極半徑比赤道半徑短500米，南北極也不對稱，北極區隆起，南極區凹陷約400米。月球基本上沒有水，也就沒有地球上的風化、氧化和水的腐蝕過程，也沒有聲音的傳播，到處是一片寂靜的世界。月球本身不發光，天空永遠是一片漆黑，太陽和星星可以同時出現。　　2.月球上幾乎沒有大氣，因而月球上的晝夜溫差很大。白天，在陽光垂直照射的地方，溫度高達127.25℃；夜晚溫度可低到-183.75℃。由於沒有大氣的阻隔，使得月面上日光強度比地球上約強1／3左右；紫外線強度也比地球表面強得多。由於月球大氣少，因此在月面上會見到許多奇特的現象，如月球上的天空呈暗黑色，太陽光照射是筆直的，日光照到的地方很明亮；照不到的地方就很暗。因此才會看到的月亮表面有明有暗。由於沒有空氣散射光線，在月球上星星看起來也不再閃爍了。 　　3.月亮比地球小，直徑是3476公里，大約等於地球直徑的3/11。月亮的表面面積大約是地球表面積的1／14，比亞洲的面積還稍小一些；它的體積是地球的1／49，換句話說，地球裡面可裝下49個月亮。月亮的質量是地球的1／81；物質的平均密度為每立方厘米3.34克，只相當於地球密度的3／5。月球上的引力只有地球1／6，也就是說，6公斤重的東西到限月球上只有1公斤重了。人在月面上走，身體顯得很輕鬆，稍稍一使勁就可以跳起來，宇航員認為在月面上半跳半跑地走，似乎比在地球上步行更痛快。天文學的基礎知識（二） 4.月球是離地球最近的天體，它是圍繞地球運轉的、唯一的天然衛星，它與地球的平均距離約384400公里。月球繞地球運動的軌道是一個隨圓形軌道，其近地點（離地球最近時）平均距離為363300公里，遠地點（離地球最遠時）平均距離為405500公里，相差42200公里。　　5.月球在繞地球運動的過程中，還要跟著地球一起繞太陽運動。這就是說，月球繞地球運動一週後，再回到的空間位置已不是原出發點了。由此可見，月球在運動過程中還要參與多種系統的運動。月球的運動和其他天體一樣，月球也處於永恆的運動之中。月球除東昇西落外，它每天還相對於恆星自西向東平均移動13°多，因此，月亮每天升起來的時間，都比前一天約遲50分鐘。月亮的東昇西落是地球自轉的反映；而自西向東的移動卻是月亮圍繞地球公轉的結果。月亮繞地球公轉一週叫做一個「恆星月」，平均是27天7小時43分11秒。月亮繞地球公轉的同時，它本身也在自轉。既然月亮自轉一週是地球上的27.3天，為什麼月亮上的一天等於地球上29天半的時間呢？原來月亮一面自轉，一面還要圍繞地球公轉，而地球同時也在圍繞太陽公轉。當月亮轉了一週以後，地球也在繞太陽公轉的軌道上走了一段距離，因此月亮原來正對太陽的一點，還沒有正對著太陽，必須再轉過一個角度，才能正對太陽，這段時間要用2.25天。把27.3天加上2.25天，正好大約29天半的時間。　　6.月亮的自轉週期和公轉週期是相等的，即1：1，月球繞地球一週的時間為也就是它自轉的週期。月球這種奇特地自轉結果是：月球總以同一半面向著地球，而從地球上永遠看不到月球背面是什麼樣，只有靠探測器才能揭開月背千古之謎，人類的這個願望早在30多年前就已實現了。當今大型天文望遠鏡能分辯出月面上約 50米（相當於14層高樓）的目標。　　7.大家知道，月亮本身不發光，只是把照射在它上面的太陽光的一部分反射出來，這樣，對於地球上的觀測者來說，隨著太陽、月亮、地球相對位置的變化，在不同日期裡月亮呈現出不同的形狀，這就是月相的週期變化。進一步說，雖然月亮被太陽照射時，總有半個球面是亮的，但由於月亮在不停地繞地球公轉，時時改變著自己的位置，所以它正對著地球的半個球面與被太陽照亮的半個球面有時完全重合，有時完全不重合，有時一小部分重合，有時一大部分重合，這樣月亮就表現出了陰晴圓缺的變化。水星基本概況? 　　1.水星在八大行星中是最小的行星，比月球大1/3，它同時也是最靠近太陽的行星。水星目視星等範圍從 0.4 到 5.5；水星太接近太陽，常常被猛烈的陽光淹沒，它的軌道距太陽4590萬～6970萬千米之間，所以望遠鏡很少能夠仔細觀察它。水星沒有自然衛星。水星離太陽的平均距離為5790萬公里，繞太陽公轉軌道的偏心率為0.206，故其軌道很扁。太陽系天體中，除冥王星外，要算水星的軌道最扁了。水星在軌道上的平均運動速度為48公里／秒，是太陽系中運動最快的行星，繞太陽一週只需88天，自轉一週只需58.6天，水星上的一天相當於地球上的59天。水星有一個小型磁場，磁場強度約為地球的1％。水星只有微量的大氣。水星的大氣極其稀薄。實際上，水星大氣中的氣體分子與水星表面相撞的頻密程度比它們之間互相相撞要高。出於這些原因，水星應被視為是沒有大氣的。「大氣」主要由氧，鉀和鈉組成。　　2.早在公元前3000年的蘇美爾時代，人們便發現了水星，古希臘人賦於它兩個名字：當它初現於清晨時稱為阿波羅，當它閃爍於夜空時稱為赫耳墨斯。水星上的溫差是整個太陽系中最大的，溫度變化的範圍為90開到700開，最高地表溫度 634.5°C 最低地表溫度為-86°C ，平均地表溫度 179°C 。相比之下，金星的溫度略高些，但更為穩定。水星的密度比月球大得多，(水星 5.43 克/立方厘米 月球 3.34克/立方厘米)。水星是太陽系中僅次於地球，密度第二大的天體。　　金星基本概況? 　　1.按離太陽由近及遠的次序是第二顆。它是離地球最近的行星。中國古代稱之為太白或太白金星。它有時是晨星，黎明前出現在東方天空，被稱為「啟明」；有時是昏星，黃昏後出現在西方天空，被稱為「長庚」。金星是全天中除太陽和月亮外最亮的星，亮度最大時為-4.4等，比著名的天狼星（除太陽外全天最亮的恆星）還要亮14倍，猶如一顆耀眼的鑽石，於是古希臘人稱它為阿佛洛狄忒（Aphrodite）——愛與美的女神，而羅馬人則稱它為維納斯（Venus）——美神。1950年代後期，天文學家用射電望遠鏡第一次觀測了金星的表面。從1961年起，前蘇聯和美國向金星發射了30多個探測器，從近距離觀測，到著陸探測。　　2.金星和水星一樣，是太陽系中僅有的兩個沒有天然衛星的大行星。因此金星上的夜空中沒有「月亮」，最亮的「星星」是地球。由於離太陽比較近，所以在金星上看太陽，太陽的大小比地球上看到的大1.5倍。有人稱金星是地球的孿生姐妹，確實，從結構上看，金星和地球有不少相似之處。金星的半徑約為6073公里，只比地球半徑小300公里，體積是地球的0.88倍，質量為地球的4/5；平均密度略小於地球。但兩者的環境卻有天壤之別：金星的表面溫度很高，不存在液態水，加上極高的大氣壓力和嚴重缺氧等殘酷的自然條件，金星不可能有任何生命存在。因此，金星和地球只是一對「貌合神離」的姐妹。　　3.金星表面溫度高達465至485度，是因為金星上強烈的溫室效應，原因在於金星的大氣密度是地球大氣的100倍，且大氣97％以上是「保溫氣體」——二氧化碳；同時，金星大氣中還有一層厚達20～30千米的由濃硫酸組成的濃雲。二氧化碳和濃雲只許太陽光通過，卻不讓熱量透過雲層散發到宇宙空間，所以晝夜溫差並不大。金星環境複雜多變，天空是橙黃色，經常下硫酸雨，一次閃電竟然持續15分鐘！。金星的大氣壓強非常大，為地球的90倍，相當於地球海洋中1千米深度時的壓強。金星本身的磁場與太陽系的其它行星相比是非常弱的。這可能是因為金星的自轉不夠快，其地核的液態鐵因切割磁感線而產生的磁場較弱造成的。這樣一來，太陽風就可以毫無緩衝地撞擊金星上層大氣。最早的時候，人們認為金星和地球的水在量上相當，然而，太陽風的攻擊已經讓金星上層大氣的水蒸氣分解為氫和氧。氫原子因為質量小逃逸到了太空。金星地表沒有水，空氣中也沒有水份存在，其雲層的主要成分是硫酸，而且較地球雲層的高度高得多。金星上可謂火山密佈，是太陽系中擁有火山數量最多的行星。業已發現的大型火山和火山特徵有1600多處。此外，還有無數的小火山，沒有人計算過它們的數量，估計總數超過10萬，甚至100萬。由於大氣高壓，金星上的風速也相應緩慢。這就是說，金星地表既不會受到風的影響也沒有雨水的沖刷。因此，金星的火山特徵能夠清晰地保持很長一段時間。　　4.金星的自轉很特別，是太陽系內唯一逆向自轉的大行星，自轉方向與其它行星相反，是自東向西。因此，在金星上看，太陽是西升東落。金星繞太陽公轉的軌道是一個很接近正圓的橢圓形，且與黃道面接近重合，其公轉速度約為每秒35公里，公轉週期約為224.70天。但其自轉週期卻為243日，也就是說，金星的自轉恆星日一天比一年還長。不過按照地球標準，以一次日出到下一次日出算一天的話，則金星上的一天要遠遠小於243天。這是因為金星是逆向自轉的緣故；在金星上看日出是在西方，日落在東方；一個日出到下一個日出的晝夜交替只是地球上的116.75天。金星曆法是一種以金星的週期活動為標準的歷法規則。然而，金星曆法並不是甚麼科幻小說的作品，而是切切實實曾在古代瑪雅文明出現過的歷法系統。基於一種我們不知道的原因，瑪雅人同時採用兩套曆法系統，而其中一套曆法系統就是基於金星的週期運轉而製成。天文學的基礎知識（二）5.金星就是最漂亮，最常見的啟明星和長庚星。因為金星的公轉軌道在地球軌道的內側，從地球上看起來，金星在太陽的兩側搖擺。因此，金星日落後在西南天空待一兩個小時，然後又在日出前跑到東方的天空呆上幾個小時。在那些時間裡，除了太陽和月亮外，金星也可以成為天空中最亮的物體，閃耀著紫色的柔光。　　6.相比太陽系中的其他行星，金星與地球走得要更近些。金星是太陽系由內到外數的第二顆行星，它那近似圓形的公轉軌道距太陽表面有6700萬公里。大概每十九個半月金星從地球旁邊經過一次，這是它與地球的距離只有2600萬公里。而地球另一側的火星，距地球最近則有3500公里。所以說，金星是與地球走得最近的行星。　　7.很長時間來，金星被稱作地球的「姊妹星」。金星的直徑僅僅比地球的直徑小408公里。加上金星的公轉軌道與地球很相近的事實，使得人們有理由相信金星不太可能與地球的構造有很大差異。早期的科幻小說家幻想著金星上充滿了水，然後演化成一個由恐龍統治的混亂的世界，然後到有高階工們居住的星球。但是當科學資料積累後，科學家知道，這兩個星球的共同點只有那差不多大小的尺寸而已。　　火星基本概況? 　　1.為距太陽第四遠，也是太陽系中第七大行星。火星(希臘語：阿瑞斯，ares)被稱為戰神，這或許是由於它鮮紅的顏色而得來的；火星有時被稱為「紅色行星」，古代中國稱之為熒惑。火星的直徑相當於地球的半徑，表面積只有地球的四分之一，直徑為6786千米，每24.62小時自轉一週，火星公轉一週約為687天，火星的一年約等於地球的兩年。火星在史前時代就已經為人類所知。由於它被認為是太陽系中人類最好的住所（除地球外），它受到科幻小說家們的喜愛。　　2.火星上曾有過洪水，地面上也有一些小河道（右圖），十分清楚地證明了許多地方曾受到侵蝕。在過去，火星表面存在過乾淨的水，甚至可能有過大湖和海洋。但是這些東西看來只存在很短的時間，而且據估計距今也有大約四十億年了。在火星的早期，它與地球十分相似。像地球一樣，火星上幾乎所有的二氧化碳都被轉化為含碳的岩石。火星的那層薄薄的大氣主要是由余留下的二氧化碳（95.3％）加上氮氣（2.7％）、氬氣（1.6％）和微量的氧氣（0.15％）和水汽（0.03％）組成的。火星表面的平均大氣壓強僅為大約7毫巴（比地球上的1％還小），但它隨著高度的變化而變化，在盆地的最深處可高達9毫巴。火星有兩個小型的近地面衛星。　　3.火星上的火山高度比金星和地球上火山高度低，主要是因為火星上的重力要弱些。火山的高度主要是受它所在星球的重力決定的。這是因為火山的高度是受它支援自己重量的能力決定的。金星和地球的大小和質量相似，所以它們上的火山高度相當。火山上的重力只有地球的38%，所以它上面的火山高度有2.5倍地球上的高。關於「火星上的臉」。兩艘「海盜」號飛船（「海盜1」和「海盜2」）傳回來的成千上萬張照片中有一幅非常引人注意的有趣照片，那是一個非常象人臉的岩石照片。不幸的是，這張照片被許多偽科學者利用大造聲勢。這件事的解釋也很簡單，這只是一個巧合。天文學的基礎知識（二）木星基本概況? 　　1.木星古稱歲星，是離太陽遠近的第五顆行星，而且是八大行星中最大的一顆，比所有其他的行星的合質量大2倍（地球的318倍）。木星直徑是142，984 千米，體積只有太陽的千分之一，距太陽大約為7.8億公里。，繞太陽公轉的週期4332.5天，約合11.86年。木星(a.k.a. Jove)希臘人稱之為 宙斯(眾神之王，奧林匹斯山的統治者和羅馬國的保護人，它是Cronus（土星)的兒子。　　2.木星是天空中第四亮的物體（次於太陽，月球和金星；有時候火星更亮一些），早在史前木星就已被人類所知曉，伽利略1610年對木星四顆衛星（現常被稱作伽利略衛星）進行觀察。我們得到的有關木星內部結構的資料（及其他氣態行星）來源很不直接，並有了很長時間的停滯，（來自伽利略號的木星大氣資料只探測到了雲層下150千米處），「先驅者11號」於1974年12月飛掠木星時，測得的木星表面溫度為零下148攝氏度，木星由90％的氫和10％的氦（原子數之比， 75/25％的質量比）及微量的甲烷、水、氨水和「石頭」組成。這與形成整個太陽系的原始的太陽系星雲的組成十分相似。土星有一個類似的組成，但天王星與海王星的組成中，氫和氦的量就少一些了。氣態行星沒有實體表面，它們的氣態物質密度只是由深度的變大而不斷加大（我們從它們表面相當於1個大氣壓處開始算它們的半徑和直徑）。我們所看到的通常是大氣中雲層的頂端，壓強比1個大氣壓略高。木星可能有一個石質的核心，相當於10－15個地球的質量。　　3.宇宙飛船發回的考察結果表明，木星有較強的磁場，表面磁場強度達3～14高斯，比地球表面磁場強得多（地球表面磁場強度只有0.3～0.8高斯）。木星磁場和地球的一樣，是偶極的，磁軸和自轉軸之間有 10°8′的傾角。木星的正磁極指的不是北極，而是南極，這與地球的情況正好相反。木星的四個大衛星都被木星的磁層所遮蔽，使之免遭太陽風的襲擊。　　4.木星有一個同土星般的環，不過又小又微弱，它們由許多粒狀的岩石質材料組成。在宇宙飛船探測木星之前，人們知道木星有13顆衛星。科學家們從「旅行者2號」發回的照片上又發現了3顆，共有16顆木衛（可能有無數衛星，最新數量61顆）。其中靠近內側的地方有４顆特別大是伽利略衛星，(伽利略衛星即木衛一、木衛二、木衛三和木衛四分別叫伊奧、歐羅巴 、加尼美德、卡利斯托)。按距離木星中心由近及遠的次序為：木衛十六、木衛十四、木衛五、木衛十五、木衛一、木衛二、木衛三、木衛四。它們都圍繞著木星公轉，離木星最遠的木衛九與木星的距離比地球和月亮的距離遠60倍，它繞木星公轉一週需要758天。木星的大小與衛星差異之大。除了歐羅巴以外，每顆伽利略衛星都比月球大，加尼美德的半徑大約為2600公里，是太陽系中所有衛星中最大的一個，甚至比九大行星中的水星還要大。伊奧的大小和月球差不多，卻擁有眾多的活火山，地殼運動頻繁。　　5.從化學組成上來講，木星更像太陽。雖然木星也和地球一樣有鐵核，可是它的85%是氫元素，其餘15%主要是氦元素。其它元素只佔1%。這是因為木星有強重力場，它保持了太陽系剛形成時期的大氣組成。而地球的較弱的重力讓它失去了大多數的原初元素。天文學的基礎知識（二）6.木星上的雲五彩斑斕。和地球上只有白色的雲不一樣，木星上的雲五顏六色。這主要是因為木星大氣中複雜的化合物造成的　　7.木星會變成恆星嗎？木星如果想變成一顆恆星，它的核心溫度必須達到100萬度，這才足以點燃熱核反應（氫聚變成氦的反應），釋放出巨大的能量。而要達到那麼高的核心溫度，木星的質量至少要比現在大100倍，而它沒法從其他地方獲得這麼大的質量，所以它不可能成為一顆恆星。　　土星基本概況? 　　1.土星古稱鎮星或填星，軌道距太陽14億公里。土星直徑119300公里（為地球的9.5倍），是太陽系第二大行星，公轉週期相當於29.5個地球年，土星的自轉很快是9.6公里／秒，僅次於木星。另外，英文的星期六（Saturday）也是以土星的英文名（Saturn）來命名的。在太陽系的行星中，土星的光環最惹人注目，它使土星看上去就像戴著一頂漂亮的大草帽，是最美麗的行星。土星環位於土星的赤道面上。在空間探測以前，從地面觀測得知土星環有五個，其中包括三個主環（A環、B環、C環）和兩個暗環（D環、E環）。土星光環中間有一條暗縫，後稱卡西尼環縫。觀測表明構成光環的物質是碎冰塊、岩石塊、塵埃、顆粒等，它們排列成一系列的圓圈，繞著土星旋轉。它與鄰居木星十分相像，表面也是液態氫和氦的海洋，上方同樣覆蓋著厚厚的雲層。土星上狂風肆虐，沿東西方向的風速可超過每小時1600公里。土星上空的雲層就是這些狂風造成的，雲層中含有大量的結晶氨。土星還是太陽系中衛星數目最多的一顆行星，目前已發現的土星衛星就已經超過了60顆。土星衛星的形態各種各樣，五花八門，使天文學家們對它們產生了極大的興趣。最著名的「土衛六」上有大氣，是目前發現的太陽系衛星中，唯一有大氣存在的天體，土衛六與土星的平均距離為122萬公里，沿著近乎正圓形的軌道繞土星運動。它像月球一樣，總以同一面向著自己的行星——土星。也就是說，如果在土星上看土衛六的話，永遠只能看到土衛六的同一個半面。它的軌道基本上在土星赤道面內。你可以想一想，土衛六這麼大的天體，沿著大約122萬公里的半徑，居然運動在近乎正圓的軌道上，這真是有點難以想象的事。如果讓我們專門畫這樣一個圓，恐怕也是不容易辦到的。足見天體演化中的自然奇觀。天文學的基礎知識（二）2.土星大氣以氫、氦為主，並含有甲烷和其他氣體，大氣中飄浮著由稠密的氨晶體組成的雲。根據紅外觀測得知，雲頂溫度為-170℃，比木星低50℃。土星表面的溫度約為-140℃，支頂溫度為-180℃，比木星低50℃。在太陽系的行星中，土星的質量和大小僅次於木星。土星的平均密度是太陽系諸行星裡最小的，平均密度為0.69（少於水的密度），這是因為土星核心的密度雖然要比水大一些，但有著高氣體比例、低密度的大氣層。由於土星的密度太小，其表面重力加速度和地球差不多 （為地球的1.07）。天文學的基礎知識（二） 天王星基本概況? 　　1.天王星是從太陽向外的第七顆行星，在太陽系的體積是第三大（比海王星大），質量排名第四（比海王星輕），表面積相當於15.91 個地球表面積，質量等於14.536 個地球，自轉週期17時 14分24秒，軸傾斜97.77°，遠日點距離約30億公里，近日點距離約27億公里，軌道週期84.323326 年，陽光的強度只有地球的1/400。他的名稱來自古希臘神話中的天空之神尤拉納斯（Ο?ραν??），是克洛諾斯（農神）的父親，宙斯（朱位元）的祖父。天王星在被發現是行星之前，已經被觀測了很多次，但都把它當作恆星看待。最早的紀錄可以追溯至1690年，約翰·佛蘭斯蒂德在星表中將他編為金牛座34，並且至少觀測了6次。天王星是第一顆在現代發現的行星，雖然他的光度與五顆傳統行星一樣，亮度是肉眼可見的，但由於較為黯淡而未被古代的觀測者發現。威廉·赫歇耳爵士在1781年3月13日宣佈他的發現，在太陽系的現代史上首度擴展了已知的界限。這也是第一顆使用望遠鏡發現的行星。目前已知天王星有27顆天然的衛星。　　2.天王星和海王星的內部和大氣構成不同於更巨大的氣體巨星--木星和土星。同樣的，天文學家設立了不同的冰巨星分類來安置她們。天王星大氣的主要成分是氫和氦，還包含較高比例的由水、氨、甲烷結成的「冰」，與可以察覺到的碳氫化合物。他是太陽系內溫度最低的行星，最低的溫度只有49K，還有複合體組成的雲層結構，水在最低的雲層內，而甲烷組成最高處的雲層。根據旅行者2號的探測結果，科學家推測天王星上可能有一個深度達10000公里、溫度高達攝氏6650度，由水、矽、鎂、含氮分子、碳氫化合物及離子化物質組成的液態海洋。由於天王星上巨大而沉重的大氣壓力，令分子緊靠在一起，使得這高溫海洋未能沸騰及蒸發。反過來，正由於海洋的高溫，恰好阻擋了高壓的大氣將海洋壓成固態。天文學的基礎知識（三）3.如同其他的大行星，天王星也有環系統、磁層和許多衛星。天王星的系統在行星中非常獨特，因為它的自轉軸斜向一邊，幾乎就躺在公轉太陽的軌道平面上，因而南極和北極也躺在其他行星的赤道位置上。當天王星在至日附近時，一個極點會持續的指向太陽，另一個極點則背向太陽，每一個極都會有被太陽持續的照射42年的極晝，而在另外42年則處於極夜。天王星有一個暗淡的行星環系統，由直徑約十米的黑暗粒狀物組成。他是繼土星環之後，在太陽系內發現的第二個環系統。目前已知天王星環有13個圓環，其中最明亮的是ε環。　　海王星基本都很小。最早發現的「穀神星」（Ceres 1)、「智神星」(Pallas 2)、「婚神星」(Juno 3) 和「灶神星」(Vesta 4)是小行星中最大的四顆，被稱為「四大金剛」。「四大金剛」中最大的穀神星直徑約為1000千米，最小的婚神星直徑約為200多千米；如果能把它們從天上「請」到地球上來，中國的青海省剛好可以讓穀神星安家。除去「四大金剛」外，其餘的小行星就更小了，據估計，最小的小行星直徑還不足1千米。雖然它們的體積比衛星還小得多，但是在太陽系這個家庭中，卻要和九大行星論資排輩。　　4.大多數小行星是一些形狀很不規則、表面粗糙、結構較鬆的石塊，表層有含水礦物。它們的質量很小，按照天文學家的估計，所有小行星加在一起的質量也只有地球質量的4／10000。這些小行星和它們的大行星同伴一起，一面自轉，一面自西向東地圍繞太陽公轉。儘管擁擠，卻秩序井然，有時它們巨大的鄰居--木星的引力會把一些小行星拉出原先的軌道，迫使它們走上一條新的漫遊道路。在近年對小行星觀測中，還發現一個有趣的現象，有些小行星竟然也有自己的衛星。　　四大小行星是哪四個?它們的基本概況? 　　1.據統計，太陽系中約有50萬顆小行星和八大行星一樣繞著太陽公轉，目前已登記在冊的超過8000顆。它們大多體積很小，最早發現的四大小行星(穀神星(Ceres)、智神星(Pallas)、婚神星(Juno)和灶神星(Vesta))中，穀神星是最大的一顆，通常被稱作『偉大的母親』。這種稱呼，就是來自那些遙遠的羅馬神話。　　2.穀神星（1 Ceres）又稱榖神星，是火星與木星之間的小行星帶中，人們最早發現的第一顆小行星，由義大利人皮亞齊於1801年1月1日發現。其平均直徑為952公里，等於月球直徑的1/4，質量約為月球的1/50，又被稱為1號小行星。是小行星帶中最大最重的天體。有趣的事，很多國際上的環保主題網站，都採用穀神星的標誌來表示自己環保的決心。　　3.婚神星是處在火星跟木星的小行星帶之間，它在數千萬小行星裡面體積第四大，直徑240公里長。　　4.智神星（2 Pallas）是第二顆被發現的小行星，由德國天文學家奧伯斯於1802年3月28日發現。其平均直徑為520千米。該天體以希臘神話中海神波賽冬的孫女Pallas Athena（即雅典娜的別稱）來命名。　　5.灶神星，又稱第4號小行星，是德國天文學家奧伯斯於1807年3月29日發現的。灶神星是第二大的小行星，僅次於穀神星。天文學的基礎知識（三）什麼是近地小行星? 　　近「地」指接近地球，批的是那些軌道與地球軌道相交的小行星。這類小行星可能會帶來撞擊地球的危險。同時，它們也是相對容易使用地頢發射太空梭訪問的。事實上，訪問近地小行星所需的delta-v比訪問月球還小。NASA的近地小行星約會探測器已經訪問過這些小行星中最著名的小行星433 號(愛神星)。目前已知的大小4千米的近地小行星已有數百個。可能還存在成千上萬個直徑大於1千米的近地小行星數量估計超過2000個。天文學家相信已經在它們的軌道上運行了1000萬至1億年。它們要最終與內行星碰撞要麼就是在接近行星時被彈出太陽系。　　什麼是特洛依小行星? 　　特洛依小行星指的是與木星有著相同的軌道，在木星軌道前後60°的拉格朗日點附近一片拉長的扁平區域，半長軸在5.05AU至5.40AU的小行星， 現在它的概念已經不單單限於木星了.而的泛指有著相似關係的天體。　　什麼是天狼星? 　　天狼星冬季夜空裡最亮的恆星，屬一等星，目視星等為-1.45等，絕對星等為+1.3等。它在天球上的座標是赤經06h 45m 08.9173s赤緯-16°42'58.017"(曆元2000.0)。它是大犬座中的一顆雙星。雙星中的亮子星是一顆比太陽亮23倍的藍白星，體積略大於太陽，直徑是太陽的1.7倍，表面溫度是太陽表面溫度的2倍，高達10000℃。它距太陽系約8.6光年，只有除太陽以外最近恆星距離的兩倍。古代埃及人認識到若該星偕日升起，即正好出現在太陽升起之前時尼羅河三角洲就開始每年的泛濫。而且他們發現，天狼星兩次偕日升起的時間間隔不是埃及曆年的365天而是365.25天。天狼星是大犬座α，是全天最亮的星星。天狼星是由甲、乙兩星組成的目視雙星。甲星是全天第一亮星，屬於主星序的藍矮星。乙星一般稱天狼伴星，是白矮星，質量比太陽稍大，而半徑比地球還小，它的物質主要處於簡併態，平均密度約3.8×106/立方厘米。天文學的基礎知識（三） 什麼是織女星? 　　織女星是天琴座中的一顆亮星，學名叫天琴座α。它是夏夜星空中最著名的亮星之一。平時，人們都叫它織女星。在西方，稱為Vega。赤徑18h47m，赤緯38度47分。織女星的直徑是太陽直徑的3.2倍，體積為太陽的33倍，質量為太陽2.6倍，表面溫度為8900攝氏度，呈青白色。它是北半球天空中三顆最亮的恆星之一，距離地球大約26.5光年。在織女星的旁邊，有四顆構成一個小菱形。傳說這個小菱形是織女織布用的梭子，織女一邊織布，一邊擡頭深情地望著銀河東岸的牛郎（河鼓二）和她的兩個兒子（河鼓一和河鼓三）。在1.3萬多年以前，織女星曾經是北極星，由於地軸的進動，現在的北極星是小熊座a星。然而，再過1.2萬年以後，織女星又將回到北極星的顯赫位置上。現代天文觀測表明，整個太陽系正以每秒19公里的速度向著織女星附近的方向奔去。織女星是天琴座最亮的恆星（天琴座α星），也是全天第五亮星，在大角星之後。在北半球的夏天，織女星多可在天頂附近的位置見到，由於織女星的視星等接近零，因此不少專業天文學家會以織女星來作光度測定的標準。織女星與位於天鷹座的河鼓二（牛郎星），及天鵝座的天津四，組成著名的「夏季大三角」。如果把它看作是一個直角三角形，那織女星便是構成直角的星星。　　什麼是牛郎星? 　　河鼓二即天鷹座α星，俗稱「牛郎星」。在夏秋的夜晚它是天空中非常著名的亮，可紅巨星的體積是如此之大，它的光度也變得很大，極為明亮。肉眼看到的最亮的星中，許多都是紅巨星。　　什麼是紅矮星? 　　在眾多處於主序階段的恆星當中，其大小及溫度均相對較小和低，在光譜分類方面屬於K或M型。它們在恆星中的數量較多，大多數紅矮星的直徑及質量均低於太陽的三分一，表面溫度也低於3，500 K。釋出的光也比太陽弱得多，有時更可低於太陽光度的萬分之一。又由於內部的氫元素核聚變的速度緩慢，因此它們也擁有較長的壽命。紅矮星的內部引力根本不足把氦元素聚合，也因此紅矮星不可能膨脹成紅巨星，而逐步收縮，直至氫氣耗盡。也因為一顆紅矮星的壽命可多達數百億年，比宇宙的年齡還長，因此現時並沒有任何垂死的紅矮星。人們相信，宇宙眾多恆星中，紅矮星佔了大多數，大約75%左右。例如離太陽最近的恆星，半人馬座的南門二比鄰星，便是一顆紅矮星，其光譜分類為M5，視星等11.0。　　什麼是白矮星? 　　是一種低光度、高密度、高溫度的恆星。因為它的顏色呈白色、體積比較矮小，因此被命名為白矮星。白矮星是一種很特殊的天體，它的體積小、亮度低，但質量大、密度極高。比如天狼星伴星（它是最早被發現的白矮星），體積比地球大不了多少，但質量卻和太陽差不多！白矮星是一種晚期的恆星。根據現代恆星演化理論，白矮星是在紅巨星的中心形成的。　　什麼是褐矮星? 　　是構成類似恆星，但質量不夠大，不足以在核心點燃聚變反應的氣態天體。其質量在恆星與行星之間。　　什麼叫黃道? 　　是在一年當中太陽在天球上的視路徑，看起來它在群星之間移動的路徑，太陽在地球上沿著黃道一年轉一圈，為了確定位置的方便，人們把黃道劃分成了十二等份(每份相當於30°），每份用鄰近的一個星座命名，這些星座就稱為黃道星座或黃道十二宮。這樣，相當於把一年劃分成了十二段，在每段時間裡太陽進入一個星座。在西方，一個人出生時太陽正走到哪個星座，就說此人是這個星座的。　　什麼是白道? 　　是月球繞地球公轉的軌道平面與天球相交的大圓。白道與黃道相交於兩點。月球沿白道從黃道以南運動到黃道以北通過的那個交點稱為升交點，與此相對的另一交點稱為降交點。白道與黃道的交角在4°57′～5°19′之間變化，平均值約為 5°9′，變化週期約為173 天。由於太陽對月球的引力，兩個交點的連線沿黃道與月球運行的相反方向向西移動，這種現象稱為交點退行。交點每年移動19°21′，約18.6年完成一週。這一現象對地球的章動和潮汐起重要影響。　　什麼是星座? 　　星座的定義：星座是投影在天球上一塊區域的天體空間的總合，因此，說某某星座在銀河系以內/以外都是不準確的說法。星座是指天上一群群的恆星組合。在三維的宇宙中，這些恆星其實相互間沒有實際的關係，不過其在天球這一個球殼面上的位置相近。自古以來，人對於恆星的排列和形狀很感興趣，並很自然地把一些位置相近的星聯絡起來，組成星座。一些星座是古代的，還有一些是現代的。一些星座如獅子座可以追溯到古埃及的法老時代。另外一些星座是1600年左右有兩名荷蘭旅行家 Pieter?Keyser 和 Frederik?de Houtman 命名的，這些星座主要分佈在南半球。當時他們在作環球旅行，看到了在歐洲不曾 見過的星空，然後創造了一系列極具想象力的動物的名字給這些星座命名。一個多世紀後Nicolas de Lacaille 為了紀念一些在工業革命中發明的工具，把南天一些零散的星組成了 新的星座：熔爐座、唧筒座和顯微鏡座。當然，很早以前南半球的土著民對自己頭頂的星空 也有自己想象的圖案，那是他們的星座。　　星座的來源?如何辨認星座? 　　星座起源於四大文明古國之一的古巴比倫，古代巴比倫人將天空分為許多區域，稱為「星座」，不過那時星座的用處不多，被發現和命名的更少。黃道帶上的12星座初開始就是用來計量時間的，而不像現在用來代表人的性格。在公元前1000年前後已提出30個星座。兩河流域文化傳到古希臘以後，公元2世紀，古希臘天文學家托勒密綜合了當時的天文成就，編制了48個星座。希臘神話故事中的48個星座大都居於北方天空和赤道南北。16世紀麥哲倫環球航行時，不僅利用星座導航定向，而且還對星座進行了研究。1922年，國際天文學聯合會大會決定將天空劃分為88個星座，其名稱基本依照歷史上的名稱。1928年，國際天文聯合會正式公佈了88個星座的名稱。這88個星座分成3個天區，北半球29個，南半球47個，天赤道與黃道附近12個。人類肉眼可見的恆星有近六千顆，每顆均可歸入唯一一個星座。每一個星座可以由其中亮星的構成的形狀辨認出來。　　中國如何分星座? 　　中國在觀星上的成就要比西方早，中國人說三垣２８宿，把天上星座分成三大塊28類，而不是隻有西方的12星座。其中最重要的就是紫微垣。中國的觀星術，現在統稱紫微星座，與西方的十二星座相區別。紫微星座共有十四主星，分別是紫微、天機、太陽、武曲、天同、廉貞、天府、太陰、貪狼、巨門、天相、天樑、七殺、破軍。黃道有哪十二星座? 　　黃道星座大概是做著名的一組星座了。在西方傳統中，黃道星座是環繞天球一整圈的 一組共12個星座。黃道十二星座包括：雙魚座、白羊座、金牛座、雙子座、巨蟹座、獅子 座、室女座、天秤座、天蠍座、射手座、摩羯座和寶瓶座。英語中 Zodiac（黃道）一詞來 自希臘語，意思是「動物的帶」。黃道十二星座中大部分為動物，但雙子、室女、天秤、寶 瓶都不是動物，而射手座通常也繪成半人半獸。黃道十二星座對天文學家和占星學家都是很有意義的。黃道星座十分著名就是引文太 陽、月球、和可見的行星都在這一區域內運行。天文學的基礎知識（三） 88個星座的總名單? 　　對天文學家而言，星座更 像是國家的疆界。星座本身並不包含科學知識， 它們只是人為強制劃出的邊界。全天一共88個星座，星座是古人把天上的星星用假想的線連在一起想象成的形象。但地球是個球體，所以在北極點上永遠看不到天赤道以南的星座，在南極點永遠看不到天赤道以北的星座。換句話說，越靠近兩極，能看到的星座就越少，在赤道上可以看到全部88個星座。星座的具體名字如下：仙女座、唧筒座、天燕座、寶瓶座、天鷹座、天壇座、白羊座、御夫座、牧夫座、鵰具座、鹿豹座、巨蟹座、獵犬座、大犬座、小犬座、摩羯座、船底座、仙后座、半人馬座、仙王座、鯨魚座、堰蜓座、圓規座、天鴿座、后髮座、南冕座、北冕座、烏鴉座、巨爵座、南十字座、天鵝座、海豚座、劍魚座、天龍座、小馬座、波江座、天爐座、雙子座、天鶴座、武仙座、時鐘座、長蛇座、水蛇座、印地安座、蠍虎座、獅子座、小獅座、天兔座、天秤座、豺狼座、天貓座、天琴座、山案座、顯微鏡座、麒麟座、蒼蠅座、矩尺座、南極座、蛇夫座、獵戶座、孔雀座、飛馬座、英仙座、鳳凰座、繪架座、雙魚座、南魚座、船尾座、羅盤座、網罟座、天箭座、人馬座、天蠍座、玉夫座、盾牌座、巨蛇座、六分儀座、金牛座、望遠鏡座、三角座、南三角座、杜鵑座、大熊座、小熊座、船帆座、室女座、飛魚座、狐狸座。這個順序是按照88個星座的英文名字首字母排列的。最後再說一句，現行的星座主要起源於古希臘神話，而希臘是看不到南天的部分星空的。因此北天的星座以希臘神話中的英雄、怪物等命名的較多，例如獅子座、獵戶座等；而南半

就單核效能而言，在SPECint2006測試中，在相同工藝製程和頻率下，X2相比X1的整合效能提升了16%，機器學習效能提升高達2倍。但由於Arm是將8MB L3快取設計與4MB L3設計進行比較，6%的效能提升到底是較大快取還是核心效能提升暫不清楚。

效能和功耗曲線來看，想要實現16%的效能提升需要付出更高的功耗，這將給三星和高通等手機SoC設計公司帶來更大挑戰。

Cortex-A710能效提升30%

由於同樣採用了最新的Armv9架構，因此Cortex-A710同樣從核心的前端到後端也進行了改進，不同的是A710還支援AArch32。

經過優化的結果是，Cortex-A710相比Cortex-A78實現了最多10%的效能提升和30%的能效提升。同樣，10%的效能提升也是在8MB L3快取設計與4MB L3快取設計的比較。由於Cortex-A710可用於中端或低端SoC，這就意味著會使用較小快取，10%的效能提升可能不容易實現。

相比效能提升，稍微降低頻率可以帶來很大的功耗降低。Arm稱，在效能相同的情況下，A710的功耗比Cortex-A78少30%。這將有利於適中頻率的Cortex-A710 「中間」核心實現持續的效能和電源效率。

總體看來，X2和A710的效能和功率指標都很適中，提升也是近幾年來最少的。Arm解釋稱，由於向Armv9的遷移而進行了較大的體系結構更改，因此對通常的效率和效能改進產生了影響。

X2和A710都是該奧斯汀微體系結構家族的第四代產品，因此我們正面臨著不斷減少的收益和成熟的設計壁壘。

四年來首次更新Cortex小核

小核心是時隔四年終於迎來更新，因為上一代小核心Cortex-A55早在2017年就釋出。全新的Cortex-A510來自Arm劍橋團隊，使用了很多已經在較大核中使用的技術。Arm稱Cortex-A510新核心與此前的旗艦核心Cortex-A73的單核效能和頻率非常相似，但功耗卻低很多。

據悉，Arm採用了一個被稱為「合併核心」的設計方法，這是一種非常複雜的方法，最多兩個核心對，它們共享L2快取系統以及它們之間的FP / NEON / SVE管道。

Arm指出，共享管道對硬體是完全透明的，並且還使用了細粒度的硬體排程。在同時使用兩個核心的實際多執行緒工作負載中，與為每個核心專用的管道相比，效能影響和不足僅佔百分之幾。

乍一看，Arm的做法與AMD十年前在其Bulldozer核心中對CMT（叢集多執行緒）所做的改進有一些非常相似，但是在某些重要方面卻有很大不同。

從效能指標看，將Cortex-A55與32KB L1、128KB L2和4MB L3與具有32KB L1、256KB L2和8MB L3的Cortex-A510比較。在核心頻率相同的情況下，SPECint2006效能提升35%，SPECfp2006效能提升50%，提升非常顯著，但從年均複合增長率的角度看，提升並不那麼令人印象深刻。

比較IOS功率和效能，Cortex-A510效能提升10%，功耗可以降低20%。

值得注意的是，A510與A55的曲線在較低工作點幾乎重疊。儘管A510總體上具有更好的效能，但這似乎主要是將效率曲線擴展到更高的功率水平的結果。實際上要在任何結構化的基準測試中重現這些更真實的工作負載是極其困難的。

需要注意，Armv9-A CPU群集（cluster）的支柱是新款的動態共享單元（ DynamIQ Shared Unit）DSU-110，DSU-110 具備可擴展性、可支援最多八Cortex-X2 核心配置，同時確保效率表現。

Paul Williamson稱：「通過共享系統級快取最多可以降低15%的能耗。」

2旗艦Mali-G710 GPU是關注重點，中低端GPU效能大躍升

新的GPU系列延續採用Valhall 架構，旗艦產品Mali-G710是Mali-G78的繼承者，目標是相對簡單的代際演進，這是Arm的架構師在Mali GPU中實現的最高效能。

Mali-G610對於Mali GPU的品牌有積極意義，G610繼承了 Mali-G710 的所有功能，微體系結構相同，但價格更低。G610配置低於7個核心，可以幫助合作伙伴更好地區分旗艦產品與「高階」產品。

AnandTech指出，新的G710微體系結構看起來非常有趣，尤其是要解決與Arm的Mali GPU的API開銷相關的一些弱點。如何發揮作用還有待觀察，但從效能和功耗的提升來看，這似乎是一個穩健的進步，即便這不足以改變移動市場的競爭格局。

總的來說，對於大部分消費者而言，此次Arm升級的三款GPU關注的重點仍然是旗艦GPU Mali-G710。作為Valhall GPU架構的延續，新款G710執行引擎的與上一代Mali-G77和Mali-G78大致相同。與前一代Mali-G78 GPU相比，Arm承諾的改進是效能提高約20%，功耗有望降低20%，機器學習效能提升35%。

Mali-G510和Mali-G310是在前代G57和G31產品的基礎上迭代升級。Mali-G510是Arm中端產品組合的重大升級，G510可從2核擴展到6核，可以在端智慧手機、旗艦智慧電視和機頂盒上實現 100%的效能提升以及22%的節能優化，延長了電池續航。

新的Mali-G310是基於Valhall的新低端產品，瞄準的是以低面積效率為重點的市場，包括數千億的低成本裝置和其他嵌入式市場，例如入門級智慧手機、AR 裝置和可穿戴裝置。G310一個關鍵的價值是代表了Mali GPU架構從Bifrost架構到新的Valhall設計的重大轉變。

這些新設計代表了微體系結構中新的重大突破，讓Arm的中端和低端產品實現了顯著的效能提升。G510相比G54效能提升了1倍，能效提升22%，機器學習效能提升了1倍。G310相比G31圖形變形效能提升4.5倍，Vulkan效能提升4.5倍，Android UI效能提升2倍。

有意思的是，Anandtech認為由於缺少更大的幅度變化或步進功能升級，Arm的高階GPU前景看起來並不十分理想，三星已經確認在下一代Exynos GPU中採用AMD RDNA GPU，海思麒麟SoC被按下了暫停鍵。聯發科成為最後一個會採用Mali高階GPU的公司，但他們至今還未推出真正的旗艦級SoC，所以有可能看不到高階Mali-G710產品。

Arm Mali GPU設計哲學一直是一把雙刃劍，特別是它們正試圖通過非常相似的微體系結構來滿足如此廣闊的市場。高階市場看起來有些暗淡，但中端和低端產品看起來非常有前途。

Arm表示，到2020年，他們已經出貨了超過10億個Mali GPU， DTV市場份額為80%，智慧手機市場份額超過50%。

3全面計算時代系統性能更加重要

Arm在2019年首次提出全面計算戰略，隨著全新架構產品的釋出，Arm的全面計算戰略也進一步升級。Arm認為全面計算設計戰略的三大關鍵原則是——計算效能、開發者可及性和安全性。要同時滿足這三大關鍵原則，需要提供出色的效能、安全性、可擴展性和效率。

「我們正致力於將 Armv9 技術引入到各個領域，以系統級設計最大程度地提高效能。基於 Arm 架構的計算技術正在構建超越智慧手機市場以外的領導地位，藉助移動生態系統帶來的巨大規模優勢，在膝上型電腦、桌上型電腦、雲等應用領域打造領先的解決方案。這些靈活的解決方案將被應用於Arm 合作伙伴的各種應用中，開啟新一代沉浸式的互動體驗。」Paul Williamson表示。

全面計算對於移動裝置、有豐富功能的AI產品都非常重要。因此，既需要Arm的Cortex CPU和Mali GPU，還需要全新的互聯技術，這對於提高系統性能至關重要。

Arm今天推出的CoreLink CI-700 和 CoreLink NI-700 對新的 Armv9-A 功能提供硬體級支援，如記憶體標籤擴展（Memory Tagging Extension），並支援更高的安全性、改進的頻寬和延遲。

Paul Williamson指出，「以往算力用基準測試來衡量，但全面計算的時代PPA的重要性越來越低，交付更好的使用者體驗和更高的系統性能將變得更加重要。Arm 全新的全面計算解決方案採用系統範圍的整體優化方法，橫跨硬體 IP、物理 IP、軟體、工具和標準，滿足所有終端細分市場的應用場景和成本區間。」

對算力需求越來越高以及應用越來越豐富是可以看到的趨勢，在變化越來越快的5G、AI和數字化時代，晶片巨頭都已經轉向多晶片組合競爭的時代，更加靈活的產品組合能夠滿足不同應用的效能需求。當然，與之相對應的還有製程、異構整合、封裝等一系列的問題，需要整個產業鏈共同面對。

Arm的全面計算策略能獲得多大的成功？