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cpu基础知识普及CPU基础知识 CPU是Central Processing Unit的缩写，即中央处理器。CPU发展至今，其中所集成的电子元件也越来越多，上万个晶体管构成了CPU的内部结构。那么这上百万个晶体管是如何工作的呢？看上去似乎很深奥，但归纳起来，CPU的内部结构可分为控制单元，逻辑单元和存储单元三大部分。CPU的工作原理就象一个工厂对产品的加工过程：进入工厂的原料（指令），经过物资分配部门（控制单元）的调度分配，被送往生产线（逻辑运算单元），生产出成品（处理后的数据）后，再存储在仓库（存储器）中，最后等着拿到市场上去卖（交由应用程序使用）。 CPU是整个微机系统的核心，它往往是各种档次微机的代名词，CPU的性能大致上反映出微机的性能，因此它的性能指标十分重要。CPU主要的性能指标有： 1.主频,倍频,外频:主频是CPU的时钟频率(CPU Clock Speed)即系统总线的工作频率。一般说来，主频越高，CPU的速度越快。由于内部结构不同，并非所有的时钟频率相同的CPU的性能都一样。外频即系统总线的工作频率;倍频则是指CPU外频与主频相差的倍数。三者关系是：主频=外频x倍频。 2.内存总线速度(Memory-Bus Speed): 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(Expansion-Bus Speed): 指安装在微机系统上的局部总线如VESA或PCI总线接口卡的工作速度。 4.工作电压(Supply Voltage): 指CPU正常工作所需的电压。早期CPU的工作电压一般为5V，随着CPU主频的提高，CPU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，对于486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的物理空间。 6.数据总线宽度:数据总线宽度决定了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.内置协处理器: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:是指在一个时钟周期内CPU可以执行一条以上的指令。Pentium级以上CPU均具有超标量结构；而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高速缓存即一级高速缓存:内置高速缓存可以提高CPU的运行效率，这也正是486DLC比386DX-40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，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.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。 什么叫CPU？CPU即中央处理单元，是英文Central Processing Unit的缩写，是整个系统的核心，也是整个系统最高的执行单位。它负责整个系统指令的执行，数学与逻辑的运算，数据的存储与传送，以及对内对外输入与输出的控制。 因为CPU是决定电脑性能的核心部件，人们就以它来判定电脑的档次，于是就有了486、586、PII、PIII之分。事实上，被称作第五代CPU的586，只是对高于486性能的民间叫法，而无明确定义。生产CPU的不同产商，都为自己的产品规定了不同的名称。Intel公司称作奔腾，Cyrix公司的称作5X86及6X86，AMD公司的称作K5、K6。 CPU既然关系看指令的执行和数据的处理，当然也关系着指令和数据处理速度的快慢，因而CPU有不同的执行功能，不同的处理速度。一般CPU的功能和处理速度，我们可以从它的型号、数字来判断它的等级，如Pentium系列是586机种的CPU，它后面型号的数字即为它的工作频率，也就是它处理速度的时钟。Pentium Pro系列是686机种的CPU，它后面型号的数字也是它的处理速度，它们的单位都是MHz，目前所使用586的CPU是： Pentium-133，Pentium-166，Pentium-200。 Pentium MMX-133，Pentium MMX-166,Pentium MMX-200。 MMX 的编号，为Pentium增加了多媒体指令集功能的CPU。 686的CPU是： Pentium Pro-133,Pentium Pro-166,Pentium PrO-180,Pentium Pro-200等。 Pentium II-233,Pentium II-266,Pentium II-330,Pentium II-330,Pentium II-：55,Pentium II-400等。 Pentium II即为Pentium Pro+MMX,也就是Pentium Pri加上了MMX多媒体指令集功能的CPU又名Klamath。 786的CPU是： 名称暂定为Merced, 由Intel与HP公司合作开发，其最主要的特点是具有极长指令集的结构，并改进了Pentium Pro内部的译码电路和流水线并行处理的结构，大部分结构改进为精简指令集计算机（RISC, Reduced Instruction Set Computer）的结构。 Intel CPU的各种型号简介 个人电脑使用的CPU以Intel品牌为主， PC机CPU发展的历史就等于Intel公司的历史，现在就Intel公司CPU的发展作一介绍。 Intel CPU型号发展： 4004： 1969年 （4bit） 8008： 1972年 （8bit） 8080： 1974年 （8bit） 8085： 1976年 （8bit） 8086： 1978年 （16bit） 8088 1979年 （CPU内部16bit而外部8bit） 80186： 1980年 （16bit） 80188： 1981年 （16bit） 80286： 1982年 （16bit） 80386： 1985年 （32bit） 80486： 1988年 （32bit） Pentium:1993年 （32x264bit） Pentium Pro： 1995年（32x264bit） Pentium MMX：1997年 （32x264bit） Pentium II： 1997年（32x264bit）， Pentium II为1998年主力产品。 Deschutes:Pentium II产品后续产品，采用025um工艺， 耗电量低， 1998年推出。 Katmai：Katmai Slot 2（K2SP）多媒体扩展格式MMX2产品用于服务器和工作站，外频采用100MHz,内频目前有40O450500MHz几个版本， L2 Cache 4MB， 1998年推出。 Willamette： P6与P7产品，代号为P68，速度比Pentium II快一倍。 Merced： 786 CPU，简称P7，为Intel/HP两家合作开发，对多媒体指令速度的处理有革命性的改变， 1997年底亮相，于1998-1999年推出。 886系列： 886产品，处理性能比P7高一倍。 1286系列： Intel公司规划2011年的指标产品。 CISC CPU和RISC CPU CISC（Complex Instruction Set Computer，复杂指令集计算机） 复杂指令集CPU内部为将较复杂的指令译码，分成几个微指令去执行，其优点是指令多，开发程序容易，但是由于指令复杂，执行工作效率较差，处理数据速度较慢，目前286386486Pentium的结构都为CISC CPU。 RISC（Reduced Instruction Set Computer，精简指令集计算机） RISC是精简指令集CPU，去除复杂的指令，保留精简的常用指令，再配合内部快速处理指令的电路，加快指令的译码与数据的处理，不过，必须经过编译程序的处理，才能发挥它的效率，Power PC为RISC CPU的结构。 改进式的CISC CPU: 部分改进CISC的结构面向RISC的优点而开发，如Intel的Pentium-Pro（P6）、Pentium-II,Cyrix的M1、M2、AMD的K5、K6等。 CPU的工作时钟 每一个CPU都有一个叫CLOCK（时钟）的接脚，筒称CLK，也就是提供给CPU处理数据的工作时钟，有时我们称之为频率，以MHz（Mega Hertz）为单位，提供给CPU频率的高低涉及到CPU的倍频或除频。经过内部倍频或除率，得到的内部频率才是CPU执行指令的工作时钟（或工作频率），CPU频率的高低和CPU内部的结构以及指令处理的方式都关系着CPU处理指令的快慢，如CPU内部采用超级标量流水线（Super Scalar Pipeline）指令的处理结构，内部高速缓存的容量、指令的译码，程序的编译、是复杂指令集（CISC）或是精简指令集（RISC）的处理，这些都关系着CPU的处理速度。一般CPU的工作时钟以它的型号来表示，如Pentium-l66中的166MHz、Pentium-200中的200MHz，在相同的结构下， CPU型号的数值越高者，其速度越快，当然价格也越高。 时钟发生器为CPU提供处理时种，也就是为CPU提供的工作频率，它会随着CPU型号规格的不同而不同。早期286386的CPU由于其内部有除2的除频电路，所以外部的频率是286386 CPU 工作频率的一倍，经它的内部除2，即为CPU使用的工作频率，如80286-20， 80386-20 ， CPU外部的时钟发生器会提供40MHz的频率给CPU，经CPU内部除2，即为80286-20或80386-20的20MHz的工作时钟。但是，从486DX2，486DX4和Pentium CPU开始，CPU的内部即以倍频的形式出现，在CPU内部倍频不影响外围设备，CPU可以作l.5233.544.5倍频的提升，只要CPU的材质、温度、频率、工艺可以稳定发挥其功能即可量产，所以不同型号的CPU就有不同的频率，主板为了配合不同号的CPU，一般的规格都可承受到（120200）MHz范围的频率，更新CPU时，只要主板的芯片组符合CPU的功能即可更新速度更快的CPU。 Klamath CPU 什么是Klamath， Klamath在地理上是美国境内的一条河名，在PC电脑上它有许多名称，有人叫它P6C，有人叫它Pentium Pro MMX，也有人叫它为686多媒体指令集CPU，它的名字琳琅满目，不过大部分的人都称它为Pentium II，因为Pentium和Pentium Pro已经是586和686的代名词。 不管如何称呼，它是当今Intel CPU中第六代最新的型号，它结合了Pentium Pro CPU与MMX（多媒体扩展指令）技术，是目前Intel公司最高性能的CPU,它有下列几种不同的特点： 它是扩展插卡-盒式的设计， CPU与L2高速缓存一起封入盒内，插在名叫Slot 1的扩展槽上。 Pentium II盒式CPU共包含CPU一颗高速缓存控制芯片四颗高速缓存芯片。 高速的处理速度，目前提供6种型号，Pentium II-233、Pentium II-266、PentiumII-300、Pentium II-333，Pentium II-350和Pentium II-400。 提供一般的整数运算、图形影像多媒体运算、立体绘图浮点运算，为新一代的可 视计算中心。 应用于中小企业、电脑服务器/工作站、机关学校和家庭，适用于电子商务、图形影像、教育娱乐等数据的传递。 采用创新的双独立总线（DIB，Dual Independent Bus）结构，加快了高速缓存与CPU之间的数据传送。 CPU内部的Ll高速缓存增加为64KB（32KB指令/32KB数据）。 CPU外部卡盒内的L2高速缓存增加为256KB或512KB。 Pentium II的Slot 1卡槽共有242支脚，卡上有很大的散热片或风扇。 MMX MMX是英立Multi-media Extension的缩写，中文为多媒体扩展指令集CPU。这些指令桌能够加速处理有关图形、影像、声音等的应用，MMX Pentium CPU加强了Pentium CPU在多媒体处理功能的不足，它可以利用其内建的多媒体指令来模拟3D绘图的处理、 MPEG的压缩解压缩。立体声的音效等，只要是软件支持MMX CPU，即可以取代这些硬件的接口而达到多媒体的功效。 MMX Pentium CPU的接脚与Pentium CPU相同，但是其内部的结构和CPU使用的电压不同，内部除了提供MMX多媒体的电路，其使用的电压必须为2.8V与33V的两组电压，故主板的一些芯片组和BIOS，也必需配合支持MMX的功自，才能把电脑升级使之发挥MMX的功效。 如何识别和判断假胃（Remark）的CPU 什么是假冒（Remark）的CPU？即将相同工艺系列的CPU，把速度较慢的型号用机器将商标和型号磨掉，再以激光蚀刻的技术，打上速度较高CPU的型号、序号以及较快速度的规格，甚至将不同品牌的CPU，打上知名度较高品牌的CPU，此种过程即为假冒（Remark），其目的不外乎赚取中间的差价。 如何判断假冒（Remark）的CPU？以下几点供您参考： 要假冒（Remark）CPU，其必备条件是接脚相同的CPU。 当您的电脑老是死机，很有可能是假冒的CPU。 假冒（Remark）的CPU其厚度较薄，表面光滑度不均，CPU的第一脚，深度较浅。 假冒（Remark）的CPU有时会以散热铝片和风扇加以掩。 假冒（Remark）的CPU其印刷字体会有透散和晕开的现象。 假冒（Remark）的CPU其激光蚀刻的字的深度和字体，会与原厂的深度和字体不符。 有些厂商从内部电路下手，焊开正面或背面的外壳，修改内部的锁频电路，改为较高频的CPU，因此也可从内部电路，查视其型号、规格、序号来识别其真伪。 假冒（Remark）的CPU在相同的主板，相同的环境下超频时会死机或开不了机。 检查纸盒封袋的CPU，对比其纸质、颜色、标签、内外的料号，序号，仔细对比检查，总不难找出蜘丝马迹。 当您到电脑一条街，经过比价，价格相差很大，而且心里非常高兴的时候，假冒（Remark）就写在价格上。 不怕不识货，只怕货比货，找一块批号、日期相近的CPU，到文具店买一个放大，对比对比，察看本尊与分身，是否有不一样的地方。 使用Intel公司专用的CPU测试软件，即可显示其型号。 当您无法识别判断的时候，请Intel的特约经销商或分公司加以研判识别。 超频的必备条件： CPU没有锁频。 主板能够超频。 有些厂商用笔记本电脑的较高性能的同型编号来超频，但必须注意其使用较低的电压。 住上调频（一般超一级或两级），必须能开机，并且在烤机和执行操作软件时不会死机。 遇到不能开机、不稳定或死机，即住下调整。 1995年10月以后， Intel公司有鉴于假冒（Remark CPU充斥市面，故CPU已大部分设计了锁频（定频）电路。 主板要达到最佳超频状况，必须配合： CPU为正规品的CPU。 主板芯片组稳定性良好。 内存品牌特性良好。 外围设备和扩展卡匹配性良好。 电脑升级为MMX的条件是什么？ 电脑更新为具有MMX功能的一些条件是： 主板的接脚为Pentium的Socket 7的插座。 CPU为MMX Pentium CPU。 主板上要有两种稳压器2.8V和3.3V。 主板的BIOS和芯片组支持MMX的功能。 配合支持MMX CPU的软件。 1.选择合适的CPU 1）如果价格是你首先要考虑的因素，那么就购买采用AMD公司的K5，Cyrix公司的MediaGX或6x86，或者Intel的Plain一vanilia Pentium处理器的系统。应用AMD和cyrix处理器的系统会更便宜些，但是Pentium系统可选择的余地更大，兼容性更有保证。 2)对于一个家用系统，如果希望它具有娱乐方面的功能，那么就选用pentium MMX作为微处理器。它的价格合理，运行最新的游戏和多媒体软件会显得栩栩如生。 3）如果你关心的是速度而对多媒体功能考虑较少的话。那么可以选择Pentium Pro，特别是当你运行最新的32位商用软件的时候。 4）如果你一定需要最新和最好的技术，并为这慷慨解囊，那么可以考虑购买AMD的K6 MMX，Intel的Pentium 或Cyrix的M2。 目前可以买到的CPU l）Intel Pentium lntel的Pentium已使硅片的利用率达到了极致。这一点使得Pentium系统成为那些需要廉价系统的人们最好的选择。现在，低于1000美元完整的Pentium机已经开始上市。如果你只是为小型办公系统配备微机，要使用的都是最常用的应用软件，并且正在努力地控制开销的话，那么就选择pentium。 2）AMD K5 AMD的Pentium级芯片是在1996年3且首次发布的，这比预期的要晚了几乎1年的时间。但是AMD正在迎头赶上。Pc world测试中心已经测试了一台由K5-PR166构成的系统PolywelI Poly500Qx（采用PR200的系统还没有见到）。测试结果给人的印象很深。它的性能不仅超过了大多数Pentium-166系统，而且它的测试得分几乎接近类似配置下P-200系统的平均得分。采用AMD的CPU，是一种非常好而更便宜的选择。 AMD并不用芯片的实际时钟频率来标明CPU的速度，而是采用性能与Pentium等效的办法，用等效Pentium的频率来表示（称为P-Rating值，或PR值）。例如，K5-PR166的实际时钟频率只有116.7MHz。 在1997年里，AMD向Acer，Epson，Everex，Monorail和Polywell供货。 3）Cyrix MediaGX 如果你需要的只是一台最基本的微机，目的是用来进行字处理或者网络浏览，并且腰包不是很鼓，那么Cyrix的MediaGX对于你来说确实是个好消息。在MediaGX中已经包含有SVGA图形处理、声音处理以及内存控制等功能，这些功能都被集成在同一块芯片上。该处理器与Pentium兼容，这样就不再需要视频卡和声卡了。MediaGX首先发行的有120MHz和133MHz两种版本，没有二级高速缓存，而是将更迫切需要的视频和声音处理功能加到了CPU中，尽管具有133MHZ的时钟频率，Persario 2100的性能也只达到了Pentium1O0系统的平均水平。当然，较慢的速度可能除了CPU以外还有其它原因，随后的系统将会更快一些。 4） Cyrix 6x86 基于6x86的系统与同档次的基于pentium的系统相比性能上要快4，而价格上却要便宜200美元左右。非Intel CPU的兼容性是人家争论比较多的一个问题，Cyrix的芯片在过去存在一些问题。某些游戏，像Activision的Mech Warror 2，在启动时若发现不是Intel的芯片，就会给出出错信息。大多数类似的信息是可以忽略的，但是一些游戏要求你从Cyrix的网点（http:/www.C）下载相关的“补丁程序”才能运行。像AMD一样，Cyrix也不是用芯片的时钟频率来标明CPU的速度，而是用一个Pentium等效PR值来表示。 如今，你可以直接从Cyrix公司购买微机，也可以从CyberMax，Diamond，Kingdom，以及知名度更高的公司如AST和IBM那里买到6x86系统（IBM利用Cyrix的设计也在生产自己的6x86芯片）。 5） Intel Pentium MMX ：， Pentium MMX的正式名称就是“带有MMX技术的Pentium。它是Intel最新推出的芯片，提供了MMX，拥有更大的片内一级高速缓存从16KB增加到32KB，并做了一些结构上的小调整。这些改进使pentium MMX在Pc World Bench标准测试中普遍获得了高分，需要说明一点的是，这些测试都不是专门用来测试MMX的。可以这么说，到今年年底非MMX的机器将逐渐在市场上消失，如果你的财政预算比较紧张，并且对多媒体不感兴趣，那么你可以省点钱买标准的Pentium机。否则，Pentium MMX就是大多数用户的第一选择。 6）Intel Pentium Pro 几个月以前，Pentium Pro还是最快的CPU，尽管它在运行16位应用程序时性能一般。现在，pentium Pro虽然还是32位的赢家，但MMX的出现正使它黯然失色。Pentium PrO快速的32位性能使得它成为目前服务器和高端工作站的一个选择。但是这种情况还能维持多久呢？从长远考虑应以Pentium 来替代它。 7）Intcl Pentium 需要高速系统的用户可能不满意Pentium pro的16位性能，而Pentium 可以满足他们的要求，这主要归功于MMX技术的运