CPU的认识与选购.ppt

第3章 CPU的认识与选购 第3章 CPU的认识与选购 3.1 认识CPU 3.2 CPU的选购 3.3 Intel公司的CPU 3.4 AMD公司的CPU 3.5 认识超线程技术 第3章 CPU的认识与选购 3.1 认识CPU 电脑常用的CPU有Intel公司的Pentium系列、 Celeron系列，AMD公司的Athlon系列，VIA(威盛)公司 的C3系列等，如图3-1所示。 第3章 CPU的认识与选购 Intel公司生产的Celeron 芯片 Intel公司生产的Pentium 芯片 AMD公司生产的Athlon CPU VIA(威盛)公司生产的 C3 CPU 图3-1 不同公司的CPU的外观 第3章 CPU的认识与选购 3.1.1 CPU的工作原理 CPU处理存储在内存单元上的信息，这些信息可 以是数据，也可以是指令。数据是一个二进制表达式 ，例如字母、数字和颜色。而指令则告诉CPU如何处 理这些数据，例如对它们进行加、减或者移动等操作 。 CPU对数据进行以下三种基本操作： (1) 读取数据。 (2) 对数据进行处理。 (3) 把数据写回到存储器上。 第3章 CPU的认识与选购 对于最简单的构成，CPU只需要四个部分来实现它对数据 的操作：指令、指令指示器、一些寄存器以及算术逻辑单元。 指令指示器告诉CPU它所需要的指令放在内存中的哪个位置； 寄存器是CPU内部的临时存储单元，它保存等待被处理的数据 ，或者是已经处理过的数据；算术逻辑单元简称为ALU，是 CPU的运算器，执行指令所指示的数学和逻辑运算。 另外，CPU还包括以下一些协助基本单元完成工作的附加单元： 取指器负责从RAM或者CPU上的存储区中取出指令。 解码器从取指器中取出指令，把它翻译成CPU所能理解 的语言，同时它也决定了完成该指令需要哪些步骤。 控制器的工作是管理和控制CPU的所有操作，它告诉 ALU什么时候开始计算，取指器什么时候取一个01值，以及 解码器什么时候把该值翻译成一条指令。 第3章 CPU的认识与选购 CPU的工作过程是这样的：指令指示器指向内存 中存放指令的地方。取指器在那里取出指令，并把它 交给解码器。解码器解释指令，并决定为完成该指令 需要哪些步骤。然后，ALU执行指令所要求的操作： 它对数据进行加、减运算，或者进行其他的一些处理 。在CPU解释并执行完一条指令后，控制器会告诉取 指器在内存中取出下一条指令。这个过程一直持续着 一条指令接一条指令，以令人眼花的速度运行， 直到最后，产生在屏幕上所见的结果。一个程序，例 如文字处理，就是由一系列的指令和数据构成的。 第3章 CPU的认识与选购 为了使一切都按时发生，各组成部分还需要一个时 钟发生器。时钟发生器是用来调节CPU的每一个动作的 ，它发出调整CPU步伐的脉冲。这些脉冲是以每秒数百 万次或者MHz来计算的，它是CPU原始频率的计量单位 。时钟发生器每秒钟发出的脉冲越多，CPU的运行速度 就越快。在相同的条件下，700 MHz的CPU比600 MHz 的CPU运行得快，但是，对于几个CPU的并行以及其他 的形式来说，这些数字的意义并不那么重大。 第3章 CPU的认识与选购 3.1.2 CPU的性能指标标 CPU主要的性能指标包括以下几个方面。 1主频、倍频和外频 主频即CPU的时钟频率(CPU Clock Speed)，也就是 CPU运算时的工作频率。一般来说，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。不过，由于各种各样CPU的内部结构不尽 相同，所以并非所有的时钟频率相同的CPU的性能都 一样。 第3章 CPU的认识与选购 外频是系统总线的工作频率。 倍频是指CPU外频与主频相差的倍数。 主频、倍频和外频的关系为： 主频=外频倍频 超频就是提高倍频，从而提高CPU的主频。 我们所说的733、800、1G等就是指CPU的主频。一般来 说，同样的CPU，主频越高，CPU的速度就越快，整 机的性能也就越高。 第3章 CPU的认识与选购 2内部缓存(L1 Cache) 封闭在CPU芯片内部的高速缓存，用于暂时存储CPU运 算时的部分指令和数据，存取速度与CPU主频一致。L1缓存 的容量单位一般为KB。 3外部缓存(L2 Cache) CPU外部的高速缓存，由于L2和CPU的频率相差不大， 所以成本昂贵。为了降低成本，Intel公司生产了一种不带L2 的CPU，命名为Celeron(赛扬)，性能也不错，是超频的理想 选择。 4制造工艺 现在CPU的制造工艺可以达到0.13 m。由于距离短，芯 片中各单元之间信号传输的速度就快，所消耗的能源就少， 芯片的性能就优异。 第3章 CPU的认识与选购 5工作电压 任何电器在工作的时候都需要电源，CPU当然也不 例外。工作电压是指CPU正常工作所需的电压。早期 CPU的工作电压一般为5 V，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，使得寿命减短。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。 6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。 如果我们把地址总线宽度比作车牌号码位数，位数越多 ，说明一个地区的汽车容量越大。 第3章 CPU的认识与选购 7数据总线宽度 数据总线负责整个系统的数据流量的速度，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。数据总线 宽度就好比公路的宽度，道路越宽，一次通过的汽车 越多。如果汽车中装载着信息量，显而易见，公路越 宽，一次通过的信息量就越多。 第3章 CPU的认识与选购 3.1.3 CPU的插槽类型 1Socket 370 Socket 370是Intel公司为赛扬系列CPU设计的插槽 ，其基本特征是370插孔，只插与其管脚兼容的赛扬系 列CPU。 2Slot 1 Slot在英文中也是槽的意思，是Intel公司专为其 Pentium 系列CPU设计的插槽。该方案将Pentium CPU及其相关控制电路、二级缓存(跟一级缓存类似)都 做在一块卡上，插入主板上的该插槽中，与其他CPU 插槽不兼容。 第3章 CPU的认识与选购 3Socket A 这种插槽是由AMD公司专门为了抗衡Intel公司的赛扬 和Pentium 而生产的ThunderBird(雷鸟)、Duron(毒龙)和 Athlon系列使用的CPU插槽，该插槽采用462脚架封装。它 以良好的性价比和超强的超频能力得到广大电脑用户的青睐 。 4Socket 423和Socket 478 Socket 423是Intel公司为新一代处理器Pentium 4系列 CPU而设计的插槽，它有423个插孔，与以前的Socket 370完 全不兼容。虽然Intel公司的Socket 423插槽与AMD公司的 Athlon处理器使用的Socket 423插脚相同，但两者并不兼容 。目前广泛使用的第二代Pentium 4处理器使用新的Socket 478插槽。 第3章 CPU的认识与选购 3.2 CPU的选购 3.2.1 根据实际实际 需要选择选择 如果你是刚刚接触电脑或是初级玩家，而且你不过 是用电脑进行简单的文字处理、上网娱乐、看影碟、平 时玩一些小游戏，那么赛扬 4对你已经足够了。 如果你已是中高级玩家，或是想组建初级的图形工 作站，那么Pentium 4就是你最佳的选择。它绝对能胜任 数码影像剪辑、大型商业软件和3D游戏的严峻考验。 第3章 CPU的认识与选购 3.2.2 根据技术术指标选择标选择 1看外频 CPU的主频越高，其运算速度越快。同样，外频越高的 CPU其系统性能也越好。一个主频为600 MHz的Pentium CPU，分别工作在100 MHz外频6倍频或133 MHz外频4.5 倍频下，虽然两者都是工作在600 MHz主频下，但性能却有 较大的差别。外频就是CPU的外部工作频率，也就是系统总 线的频率。外频越高，内存速度、PCI总线速度就越快，因 而整机的性能就相应提高。因此，在主板支持的前提下， CPU的默认外频越高越好。 第3章 CPU的认识与选购 Pentium 4将外频提高到400 MHz，其实Pentium 4的外频也只是100 MHz，只不过它采用了4倍的传输 方式，获得了所谓的400 MHz的外频。我们得出的结 论是：同一主频的CPU要选高外频的，除非你的主板 不支持。 2看代号 众所周知，Pentium 4的起点频率是1.3 GHz，为 了避免出现“青黄不接”的现象，Tualatin便横空出世。 Tualatin率先采用0.13 m的铜制工艺，在设计上较好 地解决了散热问题。由此可以看出，不同代号代表了 不同构造的CPU，知道了不同代号CPU的性能指标后 ，我们就能做到看代号而知性能了。 第3章 CPU的认识与选购 3看Cache Cache就是缓存，它的作用就是为CPU和内存在数据 交流时提供一个高速的数据缓冲区。当CPU要读取数据时 ，它会首先在Cache中寻找，如果找到了，则直接从 Cache中读取；如果在Cache中未能找到，CPU才会从主 内存中读取。由于内存的工作速度远不如Cache快，如果 CPU的Cache容量足够大的话，这时的CPU的运算能力便 会明显提高。 一般来说，可从三个方面衡量CPU的Cache：容量大 小、速度和缓存是内置还是外置。我们总希望CPU的缓存 容量越大越好，但缓存大了也会有“副作用”：首先是CPU 的成本会急剧上升，这显然是我们不愿看到的；其次，缓 存大了，耗电量也会跟着增加。 第3章 CPU的认识与选购 比较而言，相同容量相同速度的内置Cache的 CPU肯定要比外置Cache的好，外置Cache的CPU除 了散热性好外，似乎看不出有什么优点了。其实，主 流CPU的二级Cache大都是内置的。综上所述，对于 Cache的要求不妨考虑速度第一，容量第二。 4看核心电压 核心电压越低，CPU的耗电量和发热量就越低， 相对来说，其超频能力就越出色。经常超频的用户都 知道，散热不良是超频失败的主要原因之一，发热量 小了，超频就容易多了。核心电压越低，其制造工艺 也越先进和精良。所以，同频同核心的CPU，选择核 心电压低的会好一点。 第3章 CPU的认识与选购 5看兼容性 CPU的兼容性一般出现在插座、插槽和BIOS等方 面。有的时候，虽然CPU可以顺利地安装到插座中， 却未必能顺利开机，这是因为CPU的针脚和插座针脚 定义不同所致，这大多出现在较早期但不太老的主板 身上。因此，在购买CPU时得首先清楚自己手上的主 板是否支持所要购买的CPU。 像C3虽然也是Socket 370的结构，理论上说，赛 扬的主板可以兼容C3，但由于C3 CPU的针脚位和主 板BIOS的问题，所以某些主板配C3时会出现不能启动 的现象。因此，如果打算用C3的话，就必须清楚地知 道主板是否支持C3的CPU。 第3章 CPU的认识与选购 3.3 Intel公司的CPU 3.3.1 Pentium 4 CPU的选购选购 与识别识别 1Pentium 4 CPU的选择 目前在市面上有两种规格的Pentium 4 CPU：较早 的Socket 423和最新的Socket 478，如图3-2所示。前者 是Intel为推广Pentium 4但又受阻于技术而生产的过渡 性产品，而后者则是Intel为进一步普及Pentium 4以及 生产技术成熟后的稳定型产品，而且今后的Pentium 4 处理器最终都是Socket 478形式。Socket 478的Pentium 4更率先将CPU的时钟频率推至2 GHz的历史新高峰。 第3章 CPU的认识与选购 这是Socket 423规格的Pentium 4 CPU 这是Socket 478规格的Pentium 4 CPU 图3-2 两种不同规格的Pentium 4 CPU 第3章 CPU的认识与选购 因为Pentium 4采用全新的架构，产生的热量和电磁噪声 比Pentium 高得多，所以Intel对Pentium 4主板的CPU插座 设计和主板设计有着严格的要求。根据Pentium 4标准设计 的散热风扇，其面积比CPU甚至插座本身的面积还大，所以 不能直接扣在Socket插座上。 Intel规定Pentium 4主板在插座四周预留安装锁定散热风 扇扣具的螺丝孔，让散热风扇以90的角度覆盖在CPU插座 上，再利用扣具以螺丝贯穿主板，直接固定在机箱上。因此 ，除主板外，标准的Pentium 4电脑必须要配合Pentium 4专 用机箱，否则将无法扣上散热风扇。不过，这种情况在850 主板上比较常见，在845主板上已经完全解决了这个问题， 用户如果购买i845主板时可以完全不必担心这个问题。 第3章 CPU的认识与选购 Pentium 4主板对电源的要求也比Pentium 主板严 格，而且组装电脑时还要特别考虑电源和机箱的匹配 。要组装一套可靠性高的Pentium 4电脑，就必须选择 符合标准的电源。为提供足够电力给整个Pentium 4电 脑系统，Intel建议在主板中增加ATX 12 V插头，以备 使用更高速Pentium 4处理器时提供足够的电力。 ATX 12 V与ATX的最大不同是前者除ATX电源接 头外，还增加有一对P8、P9电源接头。不过也有些主 板厂商通过修改线路来达到使用普通4针插口就可以取 代P8、P9插口，甚至只需要使用普通ATX的电源就可 以正常运行，具体购买的时候需要有所注意。 第3章 CPU的认识与选购 总的来说，从外形上很难区分出新旧Pentium 4， 最直观的方法就是看标识，如图3-3所示。Northwood 处理器表面的文字字体和Pentium 4处理器的Logo标识 要相对小一些，而且Intel公司为了区分Willamette核心 的Pentium 4 2GHz，新的Pentium 4 2GHz命名为Pentium 4 2A GHz 。 第3章 CPU的认识与选购 图3-3 Pentium 4 2 GHz CPU标识 第3章 CPU的认识与选购 旧Pentium 4的电容只有8颗 图3-4 新、旧Pentium 4 CPU电容数量的差异 第3章 CPU的认识与选购 针对同为2 GHz主频的CPU，由于新Pentium 4和 旧Pentium 4在外观上几乎一模一样，是很难直接从其 正面分辨的，因此用户在购买新Pentium 4时要格外小 心，选购时主要留心新旧Pentium 4 2 GHz之间的差别 。由于Pentium 4 2A GHz采用的是新的制造工艺、新 内核，并且L2数据缓存数增加了一倍，性能(特别是超 频性)肯定比采用Willamette内核的Pentium 4 2 GHz要 好，所以希望大家在选择时留个心眼，免得上当受骗 。 第3章 CPU的认识与选购 3.3.2 Intel系列CPU盒装与散装的区别别 对于DIY爱好者来讲，在装机时首先要考虑的就是 计算机的CPU，如果打算使用Intel系列的CPU，建议用 户使用Intel盒装CPU来装机。CPU的盒装与散装的区别 见表3-1。 第3章 CPU的认识与选购 表3-1 Intel系列CPU盒装与散装的区别 第3章 CPU的认识与选购 第3章 CPU的认识与选购 通过上面的比较，我们对Intel系列CPU的盒装与散 装就有一个较清楚的认识了。所以，如果准备购买 Intel CPU，最好购买Intel 盒装CPU。 例如，在装机时要选择原包盒装的Pentium 4处理 器。由于盒装处理器与散装处理器之间存在着不小的 差价，所以很多不法商家便把散装Pentium 4 CPU打造 成原包盒装的CPU来出售，以获得差价利润。在这种 情况下，如何识别原包盒装Pentium 4处理器，便成了 很多用户的焦点问题。 第3章 CPU的认识与选购 以前用户识别原包盒装Pentium 4处理器多是从CPU的 包装盒上动脑筋，总认为只要包装盒是真的，那里面的 CPU自然就是真品了。但是，即使包装盒是真的，也不能 保证里面装的就是原包盒装Pentium 4处理器。下面向用户 推荐一种识别盒装Pentium 4的方法，可以有效区别真假 CPU，保证用户的利益。 首先我们还是要保证Pentium 4处理器的包装是真的。 在保证包装是真的前提下，再对比包装上的编号和Pentium 4上面相应的编号，如果是真品，包装盒与CPU的编号是完 全一致的，一旦发现二者的编码不符，必须要求换货或退 货。但是，这样也并不完全能够保证CPU是真品，因为不 法商家还可以撕掉原来包装盒上的编号标签，然后通过打 印机在不干胶纸上打印出与CPU相符的编号标签，从而达 到以假乱真的目的。 第3章 CPU的认识与选购 3.3.3 800FSB的Pentium 4处处理器 在Pentium 4平台的高端市场，一直以来都是850E 和Rambus DRAM支撑局面，不过随着Intel E7205、 SiS655等双通道折中方案推出以来，Rambus的日子越 来越不好过了。 我们常常听到用户抱怨说这么贵的主板和内存， 只比SDRAM快一点点而已。现在，伴随着Intel全新一 代双通道DDR400芯片组产品发布的同时，Rambus最 终完成了历史使命。 第3章 CPU的认识与选购 Intel之所以在高端应用领域取得成功，除了 Rambus以及所带来的高内存带宽之外，还得益于 Pentium 4处理器不断提升的前端总线以及所带来的性 能提升。我们知道，当前端总线FSB运行于400 MHz时 ，系统所需总线带宽为 64位总线位宽100 MHz系统外频4倍速/8 = 3200 MB/s 第3章 CPU的认识与选购 如果Pentium 4系统的前端总线一直停留在533 MHz 上，E7205已经能够很好地满足P4的需求。不过，Intel 一直致力于走在技术的前端，向全球同步发布了 800FSB的Pentium 4处理器，如图3-5所示。同时发布的 还有配套逻辑控制芯片i875以及崭新的超级南桥ICH5 。800FSB的CPU需要6.4 GB/s的内存带宽，E7205显然 不能满足新处理器的需要，于是全新的865、875也就 随着800FSB的Pentium 4同步推出了。 第3章 CPU的认识与选购 3.3.4 NorthWood核心Pentium 4 作为替代现在的Pentium 4 的产品，NorthWood核 心新Pentium 4拥有众多的新技术，它采用0.13 m制造 工艺，CPU内部集成了512 KB的全速L2缓存，使得新 一代NorthWood核心Pentium 4将拥有全面超越现有 Willamette核心Pentium 4的性能表现和优秀的超频能力 。如图3-6所示。 第3章 CPU的认识与选购 图3-6 NorthWood核心Pentium 4处理器 第3章 CPU的认识与选购 NorthWood核心Pentium 4是工作在2400 MHz的一 款产品，高达24倍频，512 KB全速二级缓存。由于采 用512 KB全速缓存，新NorthWood核心P4 2.4 GHz比老 核心P4 2.0 GHz性能要高出很多。 第3章 CPU的认识与选购 3.4 AMD公司的CPU 3.4.1 AMD 的K6-2与3DNOW！ AMD为了确保在CPU竞争中获得更大的利益，推 出了K6-2，如图3-7所示。 K6-2最显著的变化是加入了3DNOW!技术。这项 新技术可提高三维图形、多媒体以及浮点运算密集的 个人电脑应用程序的运算能力，使“逼真的运算平台” 成为现实。 3DNOW!有一组共21条新指令，可采用单指令多 数据(SIMD)及其他加强的性能，以缓解主处理器与三 维图形加速卡之间在三维图形通道上所形成的传输瓶 颈。 第3章 CPU的认识与选购 3DNOW!技术可加强三维图形通道前端的物理及 几何运算功能，使三维图形加速器可以全面发挥其性 能。由于K6-2处理器备有SIMD式的指令以及双寄存器 执行通道，因此可以在每一时钟周期内执行四个浮点 运算。K6-2/333的浮点性能最高可达1.333 Gflops，较 P333及P400的浮点性能好很多(这两款CPU的最高 浮点性能分别只有0.333 Gflops及0.4 Gflops)。AMD K6 -2-300可以发挥1.2 Gflops的最高浮点性能，若与最高 性能只有0.3 Gflops的P300比较，K6-2-300的三维处 理性能要高3倍。 第3章 CPU的认识与选购 在3DNOW!技术的支持之下，供应商可开发性能更强 劲的软硬件应用方案，Windows兼容型个人电脑可发挥更 卓越的三维图形性能及更逼真的视觉效果。3DNOW!若与 各大三维图形加速器配合使用，可发挥各种不同的优点， 其中包括以更高的帧速率播放高清晰度画面，建造更接近 真实世界的物理模型、更逼真的三维图形及影像，以及可 与影院媲美的影音效果。 在制定3DNOW!技术标准及整个计划执行的过程中， Microsoft、应用程序开发商、图形供应商以及x86处理器 供应商均提供意见，整个计划获得业界广泛支持。 3DNOW!技术可与现在的x86软件兼容，经过优化，适用 于3Dnow!技术的应用程序可以与现时所有的操作系统配 合运行。 第3章 CPU的认识与选购 3.4.2 K7的卓越性能 AMD公司为了推出完全具有与Intel P处理器相抗 衡的CPU，开发了K7系列CPU。 AMD的K7开始使用的是Slot结构，和老P一样， K7有一个塑料外壳，内部集成同主频的L2 Cache。K7包 含128 KB的L1 Cache(是K6-2的两倍)，512 KB1 MB的 L2 Cache。AMD的K7也拥有一个强劲的浮点单元(FPU) ，在3D NOW!的帮助下有更进一步的3D和多媒体处理能 力。这个先进的FPU会使K7拥有超越其他X86处理器2倍 的性能。AMD认为，在该FPU的帮助下，3D NOW!技术 完全有能力和Intel发布的KNI指令集相抗衡。 第3章 CPU的认识与选购 虽然K7所用的Slot接口(称为“Slot A”)在物理结构 上和Intel的Slot1接口可以完全互换(即从外表看上去完 全一样)，但两者在电气性能上完全不兼容，为K7所设 计的芯片组或主板将不能使用Intel的CPU(甚至包括局 部总线)。AMD称，按照这个设计，生产厂家可以从现 有市场上得到所有所需的原材料部件。 K7还是AMD的第一个具有SMP能力的桌面系统 CPU，这意味着使用者能够用K7构建双处理器甚至4处 理器系统，而在以前x86级CPU中，这一直是Intel才能 办到的。 第3章 CPU的认识与选购 K7的主板具有异步速度运行内存的能力，使内存 条能工作在100 MHz的速度下。为了适应未来的 200 MHz高速EV6兼容主板，则必须使用新型的内存， 如DDR SDRAM或RDRAM。 AMD-K7使用了一种200 MHz总线技术，该技术只 有Alpha处理器设计中才有，称之为“EV-6”。AMD发 布了一种主板，它和ATX Slot1主板很相似。令人感兴 趣的是，该主板所用的芯片组是AMD自己设计的。 Acer和VIA生产了这种K7所用的芯片组。 第3章 CPU的认识与选购 3.4.3 Duron(毒龙龙) 为了在低端市场争夺份额，AMD推出了Duron(毒 龙)CPU系列。在Duron登场前，全新的赛扬最高时钟 频率是566 MHz，于是Duron针对这一点发起了冲击。 Duron系列一问世就发布了三款，即600 MHz、 650 MHz和700 MHz，而且时钟频率上都没有和AMD 的雷鸟发生重叠(雷鸟的时钟频率是从750 MHz一直到 1 GHz)。雷鸟核心为了集成256 KB L2 Cache用去了近 1500万个晶体管，使得处理器核心晶体管总数从2200 万个急升到3700万个。由于Duron的L2 Cache只有雷鸟 的1/4大小，所以其处理器的晶体管只用了2500万个。 第3章 CPU的认识与选购 Duron CPU采用0.18 m工艺制造，拥有100 MHz DDR(实际上相当于200 MHz)的EV6前端总线，芯片内 部电路采用铝导线。与AMD已经推出的雷鸟处理器一 样，Duron处理器也采用了Socket A封装形式(462针脚) 。之所以采用Socket A封装形式的原因在于其制造成本 较低，适用范围也比较灵活。 目前，为了抗衡赛扬CPU的挑战，Duron CPU的工 作频率已达到1.6 GHz以上。 第3章 CPU的认识与选购 AMD又发布了内核名称为“Applebred”的新核心Duron 。新内核的Duron在缓存方面与以前的一样，一级缓存为 128 KB，二级缓存为64 KB，但它不同于以前的Spitfire或 Morgan内核，而是彻底抛弃了原来200 MHz的前端总线， 采用了全新的266 MHz的EV-6前端总线。由于新Barton核心 的Athlon XP的系统前端总线已经提升到333 MHz，这样， 即使266 MHz外频的Duron，仍然可以和Athlon XP保持一定 外频差距与缓存差距。这样，一是可以稳固现有的Athlon XP市场不会受到低端较大冲击，产生尴尬局面；二是可以 保证高主频，弥补性能上的不足，获得较高性价比。 新Duron继承了目前Barton内核Athlon XP的SSE指令集 、动态分支预取和感温二极管等技术，OPGA封装，电压 1.5 V，最大功率57.0 W。如图3-8所示。 第3章 CPU的认识与选购 图3-8 AMD Duron CPU 第3章 CPU的认识与选购 3.4.4 Athlon XP AMD公司为了在高端CPU市场与Intel公司竞争， 推出了Athlon XP CPU，如图3-9所示。 第3章 CPU的认识与选购 图3-9 AMD Athlon XP CPU 第3章 CPU的认识与选购 Athlon XP CPU的性能指标如下： 0.18 m制造工艺； OPGA封装； 核心电压为1.75 V； 系统总线266 MHz； 128 KB一级缓存； 256 KB二级缓存； 第3章 CPU的认识与选购 先进的微结构设计，9个并行执行单元； 先进缓存设计； 超标量浮点单元； 增强型3DNOW！Professional； 266 MHz前端总线。 基于Palomino核心的桌面处理器Athlon XP，其0.18 m制造工艺在频率上仍然没有太大的突破，好在处理 器的性能并没有受到频率的太大影响。VIA和nVIDIA 同期发布的KT266A和nForce芯片组也给Athlon XP锦上 添花，完全将CPU的性能发挥得淋漓尽致。 第3章 CPU的认识与选购 AMD公司还推出了新核心Thoroughbred的CPU，它采 用0.13 m工艺制造的CPU，除了在制造工艺上有所改进之 外，核心的L2 Cache是512 KB。我们都知道，处理器中L2 Cache的大小直接影响着整个电脑性能的优劣。 最近，AMD发布了Athlon XP 2600+/2400+，它依然采 用了Thoroughbred核心和133 MHz FSB总线，这两款处理 器的实际频率分别是2 GHz和2.13 GHz，是AMD首款实际 运行频率在2 GHz以上的处理器。如图3-10所示。 第3章 CPU的认识与选购 图3-10 AMD Athlon XP 2600+ 第3章 CPU的认识与选购 1Athlon XP 2600+/2400+处理器 Thoroughbred核心首次应用了0.13 m制造工艺，理论 上讲，它应该比采用0.18 m制造工艺的核心功耗更低，而 且可以达到更高的主频。但是，Thoroughbred似乎并没有给 AMD带来预想的结果，通过超频测试可以验证这一点，因 为1.8 GHz的Thoroughbred很少可以运行在2.1 GHz的频率上 。 而这次AMD推出实际运行频率在2GHz以上的处理器肯 定要对其核心进行一些修正，这样才能保证更高主频的处 理器稳定地运行。这就是为什么Athlon XP 2600+/2400+处 理器核心面积比Athlon XP2200+大了4 mm2，成为了现在的 84 mm2，晶体管数目也从原来的3720万个增加到3760万个 。 第3章 CPU的认识与选购 其中，Athlon XP 2400+和Athlon XP 2600+处理器 核心中增加了一层金属层(由8层变成了9层)，借以减少 晶体管的阻抗和容抗，当然还有其他的一些改变，都 是为了降低处理器内部的电磁干扰，提高处理器运行 期间的稳定性。 这两款处理器的FSB均为133 MHz，而继它们之后 的Athlon XP 2800+则会采用新的166/333 MHz的前端总 线技术，它的标称运行频率将会达到2.24 GHz。 第3章 CPU的认识与选购 2分辨Thoroughbred-A核心和Thoroughbred-B 核心 采用0.13 m工艺的新Thoroughbred核心包括两种： Thoroughbred-A核心和Thoroughbred-B核心。 由于AMD计划在以后的一段时间里继续生产出售低 频率Athlon XP处理器，为了提高生产水平，AMD将在所 有现在生产的处理器上采用Thoroughbred-B核心，其性能 更好一些，可以在比较高的核心频率下工作。为了让用户 可以购买到超频性能更好的产品，我们介绍一下分辨 Thoroughbred-A核心和Thoroughbred-B核心的方法。 第3章 CPU的认识与选购 对比Thoroughbred-A核心，Thoroughbred-B核心有以下 几点变化： (1) CPU ID从680变为681。 (2) 核心尺寸从80 mm2增大为84 mm2。 (3) 晶体管数量从3720万个增加到3760万个。 (4) 增加了新的23.0和24.0标准倍频，取消了原先的22.5 倍频。 (5) 进一步提升了处理器的运行效率。 (6) 处理器核心电压有所提升(视具体处理器频率而定) 。 (7) 在处理器封装中增加了FSB识别针脚。 第3章 CPU的认识与选购 Thoroughbred-A核心和Thoroughbred-B核心的外观十分相 似，所以我们不能简单地分辨出来，但是其核心编号会有一 些变化。Thoroughbred-B核心的电压全部为1.6 V，正是由于 核心电压的提高，Thoroughbred-B核心可以达到更高的频率 。通过这个细节我们可以把两种核心分辨出来。 然而在Athlon XP 2100+处理器中，上面这种方法却并不 通用。这时候我们可以通过处理器编号下一排开头的五位步 进编码进行识别。如果我们看到的为AIUGB，那么这个处理 器是采用Thoroughbred-B核心，而Athlon XP 2400+以上的处 理器产品则全部采用Thoroughbred-B核心。 从目前的情况来看，Thoroughbred-B核心的Athlon XP处 理器还不能在短时间内完全取代Thoroughbred-A核心处理器 ，在一段时间内必将出现两者并存的局面。 第3章 CPU的认识与选购 3.5 认识超线程技术 3.5.1 什么是超线线程 当今的处理器发展普遍向着提高处理器指令平铺 速率的方向迈进，但由于所使用的处理器资源会有冲 突，因此性能提升的效果并不理想。利用Hyper- Threading技术，通过在一枚处理器上整合两个逻辑处 理器单元，使得具有这种技术的新型CPU具有能同时 执行多个线程的能力，而这是现有其他微处理器都不 能做到的。 第3章 CPU的认识与选购 简单地说，Hyper Threading是一种同步多执行者 (Simultaneous Multi-threading，简称SMT)技术，它的原理很简 单，就是把一颗CPU当成两颗来用，将一颗具有Hyper- Threading功能的“实体”处理器变成两个“逻辑”处理器，而逻 辑处理器对于操作系统来说跟实体处理器并没什么两样，因 此操作系统会把工作线程分派给这“两颗”处理器去执行，让 多种应用程序或单一应用程序的多个执行者(thread)，能够同 时在同一颗处理器上执行；不过两个逻辑处理器是共享这颗 CPU的所有执行资源的。 通过整合这一技术，具有Hyper-Threading技术的CPU能在 同一物理处理器资源下同时执行两个程序，或者是一个程序 的两个线程，从而使物理处理器资源利用率至少提升40%。 Intel将在未来使用NetBurtst架构的全线处理器中引入这一技术 。 第3章 CPU