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台式机CPU相关知识A.性能参数1、主频、倍频、外频、前端系统总线 主频也就是CPU的时钟频率（CPU Clock Speed），简单地说也就是CPU运算时的工作频率。一般说来，主频越高，一个时钟周期里面完成的指令数也越多，当然CPU的速度也就越快了。不过由于各种各样的CPU它们的内部结构也不尽相同，所以并非所有的时钟频率相同的CPU的性能都一样。至于外频就是系统总线的工作频率；而倍频则是指CPU外频与主频相差的倍数。三者是有十分密切的关系的：主频=外频倍频。外频与前端总线（FSB）频率很容易被混为一谈。前端总线的速度指的是CPU和北桥芯片间总线的速度，更实质性的表示了CPU和外界数据传输的速度。而外频的概念是建立在数字脉冲信号震荡速度基础之上的，也就是说，100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一万万次，它更多的影响了PCI及其他总线的频率。之所以前端总线与外频这两个概念容易混淆，主要的原因是在以前的很长一段时间里（主要是在Pentium 4出现之前和刚出现Pentium 4时），前端总线频率与外频是相同的，因此往往直接称前端总线为外频，最终造成这样的误会。随着计算机技术的发展，人们发现前端总线频率需要高于外频，因此采用了QDR（Quad Date Rate）技术，或者其他类似的技术实现这个目的。这些技术的原理类似于AGP的2X或者4X，它们使得前端总线的频率成为外频的2倍、4倍甚至更高，从此之后前端总线和外频的区别才开始被人们重视起来。 2、内存总线速度英文全称是：Memory Bus Speed。CPU处理的数据是从主存储器那里来的，而主存储器指的就是我们平常所说的内存。一般我们放在外存（磁盘或者各种存储介质）上面的资料都要通过内存，再进入CPU进行处理的。所以CPU与内存之间的通道的内存总线速度对整个系统性能就显得很重要，由于内存和CPU之间的运行速度或多或少会有差异，因此便出现了二级缓存，来协调两者之间的差异，而内存总线速度就是指CPU与二级(L2)高速缓存和内存之间的通信速度。 3、扩展总线速度英文全称是：Expansion Bus Speed。扩展总线指的就是指安装在微机系统上的局部总线如VESA或PCI总线，我们打开电脑的时候会看见一些插槽般的东西，这些就是扩展槽，而扩展总线就是CPU联系这些外部设备的桥梁。 4、工作电压英文全称是：Supply Voltage。任何电器在工作的时候都需要电，自然也会有额定的电压，CPU当然也不例外了，工作电压指的也就是CPU正常工作所需的电压。早期CPU（286486时代）的工作电压一般为5V，那是因为当时的制造工艺相对落后，以致于CPU的发热量太大，弄得寿命减短。随着CPU的制造工艺与主频的提高，近年来各种CPU的工作电压有逐步下降的趋势，以解决发热过高的问题。 5、地址总线宽度地址总线宽度决定了CPU可以访问的物理地址空间，简单地说就是CPU到底能够使用多大容量的内存。16位的微机我们就不用说了，但是对于386以上的微机系统，地址线的宽度为32位，最多可以直接访问4096 MB（4GB）的物理空间。而今天能够用上1GB内存的人还没有多少个呢（当然服务器除外）。6、数据总线宽度数据总线负责整个系统的数据流量的大小，而数据总线宽度则决定了CPU与二级高速缓存、内存以及输入/输出设备之间一次数据传输的信息量。7、协处理器在486以前的CPU里面，是没有内置协处理器的。由于协处理器主要的功能就是负责浮点运算，因此386、286、8088等等微机CPU的浮点运算性能都相当落后，相信接触过386的朋友都知道主板上可以另外加一个外置协处理器，其目的就是为了增强浮点运算的功能。自从486以后，CPU一般都内置了协处理器，协处理器的功能也不再局限于增强浮点运算，含有内置协处理器的CPU，可以加快特定类型的数值计算，某些需要进行复杂计算的软件系统，如高版本的AUTO CAD就需要协处理器支持。8、超标量超标量是指在一个时钟周期内CPU可以执行一条以上的指令。这在486或者以前的CPU上是很难想象的，只有Pentium级以上CPU才具有这种超标量结构；486以下的CPU属于低标量结构，即在这类CPU内执行一条指令至少需要一个或一个以上的时钟周期。9、L1高速缓存L1高速缓存也就是我们经常说的一级高速缓存。在CPU里面内置了高速缓存可以提高CPU的运行效率，这也正是Pentium III比Celeron快的原因。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大，容量越大，性能也相对会提高不少，所以这也正是一些公司力争加大L1级高速缓冲存储器容量的原因。不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成，结构较复杂，在CPU管芯面积不能太大的情况下，L1级高速缓存的容量不可能做得太大。10、回写结构的高速缓存采用回写(Write Back)结构的高速缓存，它对读和写操作均有效，速度较快。而采用写通(Write-through)结构的高速缓存，仅对读操作有效. 11、动态处理动态处理是应用在高能奔腾处理器中的新技术，创造性地把三项专为提高处理器对数据的操作效率而设计的技术融合在一起。这三项技术是多路分流预测、数据流量分析和猜测执行。动态处理并不是简单执行一串指令，而是通过操作数据来提高处理器的工作效率。（1）、多路分流预测：通过几个分支对程序流向进行预测，采用多路分流预测算法后，处理器便可参与指令流向的跳转。它预测下一条指令在内存中位置的精确度可以达到惊人的90%以上。这是因为处理器在取指令时,还会在程序中寻找未来要执行的指令。这个技术可加速向处理器传送任务。（2）、数据流量分析：抛开原程序的顺序，分析并重排指令，优化执行顺序：处理器读取经过解码的软件指令，判断该指令能否处理或是否需与其它指令一道处理。然后，处理器再决定如何优化执行顺序以便高效地处理和执行指令。（3）、猜测执行：通过提前判读并执行有可能需要的程序指令的方式提高执行速度：当处理器执行指令时(每次5条)，采用的是“猜测执行”的方法。这样可使处理器超级处理能力得到充分的发挥，从而提升软件性能。被处理的软件指令是建立在猜测分支基础之上，因此结果也就作为“预测结果”保留起来。一旦其最终状态能被确定，指令便可返回到其正常顺序并保持永久的机器状态。B.技术参数1、工艺材料制造工艺的微米是指IC内电路与电路之间的距离。制造工艺的趋势是向密集度愈高的方向发展。密度愈高的IC电路设计，意味着在同样大小面积的IC中，可以拥有密度更高、功能更复杂的电路设计。现在主要的180nm、130nm、90nm、65nm的制造工艺。 近年来的芯片里面都是用铝线来做导体，但是随着芯片和芯片内电缆的缩小，铝线的使用已经到达了极限，所以芯片制造商就用比铝线更加好的铜来做芯片，也就是所谓的铜芯片。近日的技术已经能够克服铜和矽的不相容性，Pentium 4就是使用这种铜技术制造的，所以处理器的速度能够大大提升。2、 封装形式CPU封装是采用特定的材料将CPU芯片或CPU模块固化在其中以防损坏的保护措施，一般必须在封装后CPU才能交付用户使用。CPU的封装方式取决于CPU安装形式和器件集成设计，从大的分类来看通常采用Socket插座进行安装的CPU使用PGA(栅格阵列)方式封装，而采用Slot x槽安装的CPU则全部采用SEC(单边接插盒)的形式封装。现在还有PLGA(Plastic Land Grid Array)、OLGA(Organic Land Grid Array)等封装技术。由于市场竞争日益激烈，目前CPU封装技术的发展方向以节约成本为主。3、 CPU接口类型 接口类型是特指CPU散热器所适用的CPU接口类型，这是因为每种接口的CPU其外形大小以及发热量都不同，其CPU插座的尺寸和布局也不同，一般不可混用。例如AMD Athlon XP使用的散热器就不能用在Socket 478的Intel Pentium 4上，反之亦然。当然，现在也有些散热器带有两种（及以上）支架，这样就可以支持不同类型的CPU 了。目前主要的接口类型是Intel的Socket 478、Socket 775、SLOT 1、SLOT 2、SLOT A用于服务器的Socket 603/604、Socket 771。以及AMD的Socket 462、Socket 754、Socket 939、Socket AM2 940等等。台式CPU生产厂家及品牌大全英特尔(Intel)公司在1968年创建于美国。在短短的二十多年内，创下令人瞩目的辉煌成就。1971年推出全球第一个微处理器，1981 年，IBM采用Intel生产的8088微处理器推出全球第一台IBM PC机，1984年入选全美一百家最值得投资的公司，1992年成为全球最大的半导体集成电路厂商，1994年其营业额达到了118亿美元，在CPU市场大约占据了80份额。Intel 领导着CPU的世界潮流，从286、386、486、Pentium、昙花一现的Pentium Pro、Pentium II 、Pentium III到现在主流的Pentium 4，它始终推动着微处理器的更新换代。Intel的CPU不仅性能出色，而且在稳定性、功耗方面都十分理想。AMD 公司创办于1969 年，总公司设于美国硅谷。是集成电路供应商，专为电脑、通信及电子消费类市场供应各种芯片产品，其中包括用于通信及网络设备的微处理器、闪存、以及基于硅片技术的解决方案等。AMD是唯一能与Intel竞争的CPU生产厂家，AMD公司的产品现在已经形成了以Athlon XP、Duron、Sempron、Athlon 64等为核心的一系列产品。AMD公司认为，由于在CPU核心架构方面的优势，同主频的AMD处理器具有更好的整体性能。但AMD前期的处理器的发热量往往比较大，目前的新产品因为关注了发热量问题，现在的产品中这个问题已经不用太多注意。同时因为产品得到多家合作伙伴以及众多整机生产厂商的支持，早期产品中兼容性不好的问题已经基本解决。AMD的产品的特点是性能较高而且价格便宜。VIA Cyrix（C3）处理器是由威盛电子股份有限公司(VIA Technologies, Inc.，简称VIA)生产的，公司在1992年9月成立于中国台湾，主要针对PC系统相关周边芯片组(Chipsets)的开发、设计，并委托硅片OEM厂制造，再以自有品牌行销全球。目前资本额达94.68亿新台币，为全球IC设计与个人电脑平台解决方案领导厂商，2001年全年营收则达到新台币341亿元，并挤身全球前五大专业IC设计公司之列。其产品VIA Cyrix（C3）处理器最大的特点就是价格低廉，性能实用，对于经济比较紧张的用户具有很大的吸引力。INTEL处理器台式INTEL CPU目前主流的型号有：Pentium D、Pentium EE、Core 2 Duo、Core 2 Extreme；移动平台（笔记本的）有：Celeron M、Pentium M、Core Duo和Core Solo。各型号的命名规则如下：1、Pentium D Pentium D系列都采用三位数字的方式来标注，形式是Pentium D 8xx或9xx，例如Pentium D 830等等，数字越大就表示规格越高或支持的特性越多。Pentium D 8x0：表示这是Smithfield核心、每核心1MB二级缓存、800MHz FSB的产品。Pentium D 8x5：其与8x0系列的区别有两点，一是前端总线降低到533MHz FSB，二是不支持节能省电技术EIST，除此之外其它的技术特性和参数都完全相同。 Pentium D 9x0：表示这是Presler核心、每核心2MB二级缓存、800MHz FSB的产品，其与8x0系列的区别有两点，一是采用了更先进的65nm制程的Presler核心，二是增加了对虚拟化技术Intel VT的支持，除此之外其它的技术特性和参数都完全相同。Pentium D 9x5：其与9x0系列的唯一区别仅仅只是不支持虚拟化技术Intel VT，除此之外其它的技术特性和参数都完全相同。2、Pentium EE Pentium EE系列都采用三位数字的方式来标注，形式是Pentium EE 8xx或9xx，例如Pentium EE 840等等，数字越大就表示规格越高或支持的特性越多。Pentium EE 8x0：表示这是Smithfield核心、每核心1MB二级缓存、800MHz FSB的产品，其与Pentium D 8x0系列的唯一区别仅仅只是增加了对超线程技术的支持，除此之外其它的技术特性和参数都完全相同。Pentium EE 9x5：表示这是Presler核心、每核心2MB二级缓存、1066MHz FSB的产品，其与Pentium D 9x0系列的区别只是增加了对超线程技术的支持以及将前端总线提高到1066MHz FSB，除此之外其它的技术特性和参数都完全相同。自Pentium EE以后，INTEL设计了一种全新的CPU架构，也就是目前最流行的“Core（酷睿）”架构，酷睿分为：赛扬酷睿、奔腾酷睿、酷睿2 Duo、酷睿2 Extreme、酷睿 2 Quad。其中除赛扬酷睿为单核处理器，其它均为双核处理器。各命名规则如下：3、赛扬酷睿赛扬酷睿以E4X0命名，X越大就表示产品系列的规格越高。为单核处理器。4、奔腾酷睿奔腾酷睿以E21X0命名，X越大就表示产品系列的规格越高。5、Core 2 DuoCore 2 Duo系列采用了全新的命名规则，由一个前缀字母加四位数字组成，形式是Core 2 Duo 字母+xxxx，例如Core 2 Duo E6600等等。前缀字母在编号里代表处理器TDP(热设计功耗)的范围，目前共有E、T、L和U等四种类型。其中E代表处理器的TDP将超过50W，主要针对桌面处理器；T代表处理器的TDP介于25W-49W之间，大部分主流的移动处理器均为T系列；L代表处理器的TDP介于15W-24W之间，也就是低电压版本；U代表处理器的TDP低于14W，也就是超低电压版本。目前已经发布的产品还只有E系列和T系列，2006年底左右会增加L系列和U系列。在前缀字母后面的四位数字里，左起第一位数字代表产品的系列，其中用奇数来代表移动处理器，例如5和7等等，在前缀字母相同的情况下数字越大就表示产品系列的规格越高，例如T7x00系列的规格就要高于T5x00系列；用偶数来代表桌面处理器，例如4、6和8等等，在前缀字母相同的情况下数字越大也同样表示产品系列的规格越高，例如E6x00系列的规格就要高于E4x00系列。后面的三位数字则表示具体的产品型号，数字越大就代表规格越高，例如E6700规格就要高于E6600，T7600规格也同样要高于T7400。6、Core 2 Extreme Core 2 Extreme系列也采用了与Core 2 Duo类似的命名规则，仍然由一个前缀字母加四位数字组成，例如Core 2 Extreme X6800等等。目前前缀字母只有X一种，不过与Core 2 Duo系列不同的是，前缀字母在编号里并不代表处理器TDP(热设计功耗)的范围，X的含义是Extreme，具有极速、顶级的意思，代表这是最顶级的PC处理器。在前缀字母后面的四位数字里，左起第一位数字仍然代表产品的系列，在前缀字母相同的情况下数字越大就表示产品系列的规格越高，目前还只有一个6系列，还有一个8系列，前端总线会提升到1333MHz FSB并且采用四核心设计。后面的三位数字则表示具体的产品型号，数字越大就代表规格越高。 AMD处理器现在，AMD台式处理器有四大类产品：速龙64FX（Athlon64FX）、双核速龙64X2（Athlon64X2）、速龙64（Athlon64）和闪龙（Sempron）等处理器，FX是顶级产品。AMD“双核”家族成员有皓龙（Opteron）、炫龙（Turion）、速龙和闪龙等处理器。其中，皓龙是专门用于服务器和工作站上的处理器，炫龙是笔记本电脑专用处理器。而双核速龙有3800、4200、4400、4600、4800等几个型号，产品有散装与盒装两种。盒装产品是AMD针对零售市场销售的正品，质量有保证，还能质保三年，具有明显的性价比优势。今年1月，AMD正式发布其第一款顶级双核版本的处理器Athlon64FX-60，这款Athlon64FX-60主频为2.6GHz，外频为200MHz，倍频为13x，L1一级缓存容量为128K，L2二级缓存容量为每个核1M（共2兆），HT总线频率为2GHZ，接口类型为Socket939采用90纳米制造工艺，核心代号为Toledo，支持AMD64位数据处理技术。Athlon 64 X2系列处理器。AM2 Athlon 64双核系列AM2是一种CPU接口，针脚是940个针脚，是AMD今年发布用来对抗Intel的新武器，其优点是支持了DDR2代的内存，并且支持双通道内存管理，而且还把内存控制器集成到了CPU当中，使CPU不用访问总线就可以和内存直接交换信息。 AM2 Athlon 64 X2系列处理器是AMD针对主流及高端市场推出的双核心处理器。此系列最初采用的是温莎(Windsor)核心，基于90nm制造工艺，支持虚拟化技术AMD VT，仍然采用1000MHz的HyperTransport总线，二级缓存方面Windsor核心的两个内核仍然采用独立式二级缓存，Athlon 64 X2每核心为512KB或1024KB，Athlon 64 FX每核心为1024KB。Windsor核心的最大亮点是支持双通道DDR2 800内存，这是其与只支持双通道DDR 400内存的Socket 939接口Athlon 64 X2和Athlon 64 FX的最大区别。AM2 Athlon 64 X2处理器的型号及参数： Socket AM2在技术规格上并没有太大的变化，因此处理器编号也与此前类似。在产品命名上，AM2系列也继续沿袭了AMD擅长的“缓存+主频”区隔原则，即在同一主频下，以小二级缓存版本的处理器为基准，将大容量版的处理器定义高一个级别。比如表中所示的AMD Athlon 64 X2 4000+，其实就是3800+的1MB二级缓存版，它们在其他规格指标上都不尽相同。这种命名方法或许真的会像AMD官方所言，让普通用户更容易理解其处理器产品之间，实际使用体验上的差别(二级缓存大的就快一些)。但对于习惯了传统以主频、架构等关键指标来区分CPU的玩家高手们，这种做法可能就不那么容易理解了，毕竟不是所有应用都能从大容量二级缓存中显著受益。需要说明的是，AM2 Athlon 64 X2则分为TDP功耗89W的标准版(核心电压1.35V左右)、TDP功耗65W的低功耗版(核心电压1.25V左右)和TDP功耗35W的超低功耗版(核心电压1.05V左右)。不过与Intel用低电压、超低电压来分类标称不同能耗处理器系列所不同的是，AMD仍将它们编排在同一产品型号下，只是通过产品编码中的第3位字母来区分。例如，表中所列AMD Athlon 64 X2 3800+，就依据功耗分为89W的标准版、65W的低功耗版以及35W的超低功耗版，编码则依次以“A、O、D” 3个字母来区分，而最后的两位识别码“CU”则代表该处理器的核心代号为“Windsor”。目前AMD已经推出了采用65nm布里斯班(Brisbane)核心的Athlon 64 X2处理器。相对于Windsor核心，Brisbane最大的改进是采用65nm制程及引入0.5倍频定义机制。目前主要型号有5000+、4800+、4400+、4000+、3600+，其中已经上市的有4000+、3600+两款。AM2 Athlon 64 X2处理器的型号及参数：Socket AM2在技术规格上并没有太大的变化，因此处理器编号也与此前类似。在产品命名上，AM2系列也继续沿袭了AMD擅长的“缓存+主频”区隔原则，即在同一主频下，以小二级缓存版本的处理器为基准，将大容量版的处理器定义高一个级别。比如表中所示的AMD Athlon 64 X2 4000+，其实就是3800+的1MB二级缓存版，它们在其他规格指标上都不尽相同。这种命名方法或许真的会像AMD官方所言，让普通用户更容易理解其处理器产品之间，实际使用体验上的差别(二级缓存大的就快一些)。但对于习惯了传统以主频、架构等关键指标来区分CPU的玩家高手们，这种做法可能就不那么容易理解了，毕竟不是所有应用都能从大容量二级缓存中显著受益。需要说明的是，AM2 Athlon 64 X2则分为TDP功耗89W的标准版(核心电压1.35V左右)、TDP功耗65W的低功耗版(核心电压1.25V左右)和TDP功耗35W的超低功耗版(核心电压1.05V左右)。不过与Intel用低电压、超低电压来分类标称不同能耗处理器系列所不同的是，AMD仍将它们编排在同一产品型号下，只是通过产品编码中的第3位字母来区分。例如，表中所列AMD Athlon 64 X2 3800+，就依据功耗分为89W