对于一台电脑系统，CPU的作用就象心脏对我们一样重要。我们选购 ...

对于一台电脑系统，CPU的作用就象心脏对我们一样重要。我们选购 ... 对于一台电脑系统，CPU的作用就象心脏对我们一样重要。我们选购电脑时总要首先问，是486还是586，是100还是300，是MMX还是3D,NOW～，这些指的就全是CPU的指标，CPU在整个微机系统的核心作用，足以作为划分CPU档次的标准，这使它几乎成为各种档次微机的代名词。我们可以说，CPU的性能能大致反映出我们的微机系统的性能，这对我们的选择的重要性是显而易见的。 、什么是CPU, 1 CPU是英语"Central Processing Unit"的缩写，其中文的直译为"中央处理单元"，CPU的主要功能是进行运算和逻辑运算，其物理结果包括逻辑运算单元、控制单元和存储单元组成。在逻辑运算和控制单元中包括一些寄存器，这些寄存器用于CPU在处理数据过程中数据的暂时保存。在这里，并不需要弄清楚CPU的复杂原理，我们只是从性能参数的挑选方面对其进行一些必要的认识，这对认识和采购、配置计算机是大有帮助的。 2、CPU主要的性能指标: 主频:即CPU内部核心工作的时钟频率，单位一般是兆赫兹(MHz)。这是我们最关心的一个参数，我们通常所说的233、 300、450等就是指它。对于同种类的CPU，主频越高，CPU的速度就越快，整机的性能就越高。由于内部的结构不同，不同种的CPU之间不能直接通过主频来比较，而且高主频的CPU的实际现性能,还与外频、缓存等大小有关，带有特殊指令的CPU，则相对程度地依赖软件的优化程度。 外频和倍频数:外频即CPU的外部时钟频率。CPU的主频与外频的关系是:CPU主频 , 外频×倍频数，外频是由电脑主板提供的，486的外频一般是33MHz，40MHz，Pentium主板的外频一般是66MHz，也有主板支持75各83MHz。而目前Intel公司最新的芯片组440BX可以使用100MHz甚至更高的时钟频率。另外VIA公司的MVP3、MVP4，APPLO PRO 等一些非 Intel的芯片组也开始支持100MHz的外频，一些主板由于技术精良，工艺先进，可以超频1/3以上稳定使用，成为超频爱好者的首选。Intel公司的下一代主板芯片将支持133MHz的外频，AMD的K7甚至将使用200MHz的外频。 Pentium 4几个重要技术指标 相信不少人，对于Pentium 4 CPU一定有所耳闻，下面是Pentium 4几个重要技术指标的介绍，以供参考，如有更详细的资料欢迎大家提供给我们。 Advanced Dynamic Execution Advanced Dynamic Execution 功能最主要的是改善了，Stall 产生的问题，这一大堆等待处理器修复的错处，如果积累太多， 就有可能对系统构成严重的影响。但是 Execution Engine提供了一个非常大的暂存容错能力，所以也减轻了因 stall 而产生出的问题，另外Execution Engine 能够暂存的指令由 P6 的 Micro Architecture 的 42 个指令，增加到126个，这就减低了在工作时脉较高时，大量资料由记忆体或 Cache 流失的问题。与此同时，也改善了 branch 的预测能力(大约是 33%). 以往 Pentium III 所储存的Branch Buffer 是 512Byte，现在 P4已增至 4KByte，由于 Branch 的容量增加，使 它可以储存更多的资料。这一切都是 Net Burst 架构改善了因 mis-prediction 而导致到的严重问题。 Hyper Pipelined Technology 在 Pentium 4 的 Net Burst 架构中，Pipeline的数目由P6架构的 10 个 stage 增加一倍达到20个，同一时脉下Pipeline 的数目为 20 个 stage，工作时相对地比 P6 原 10 个 stage 快了很多～ 从pipeline 的数目增加，同样在效能上及工作时脉本架构的 上得到一定的提升。 Execution Trace Cache Execution Trace Cache 主要是改变了一向的 L1 ,以往 L1 Cache 的 Size 是16KB (data) + 16KB (指令)。以往的指令不会储存在 L1 Cache 内，只会作即时的解码，相比现在的 Trace Cache，它同样地会将一些指令作解码，这些指令称为微指令(micro-ops),而这些微指令能储存在 Trace Cache 之内， 无需每一次都作出解码的程序，因此 Trace Cache 能有效地增加在高工作时脉下对指令的解码能力,不过 Intel 方面并没有公布 Trace Cache 的容量,我们只知道 Trace Cache 能储存 12000 个微指令(micro-ops)。 Rapid Execution Engine 经过架构上的重整，Pentium 4 的 Arithmetic Logic Units (ALUs) 能在每一时脉下执行两个ALUs,即在 1.4GHz 时间下，ALUs的运作速度达 2.8GHz,两组ALUs 能够在同一时脉下减少指令的处理时间,并且能有效提升运算速度。 400-MHz System Bus 以往 Front Side Bus (FSB) 会与记忆体的工作时脉同步，但这根本不能应付更高时脉的资料传送速度的需要，所以Pentium 4 改变了原来的设计，使用全新的 Quad Pumping 技术，能够在 100MHz FSB 时提供 400MHz 的资料传送速度。采用这个技术，必须配合 Dual Channels 的 RAMBUS 记忆体，这样CPU 与记忆体之间便能提供达 3.2GB/s 的传送速度 (PC 800 RDRAM)，相比133MHz FSB 的 Pentium III 只有 1.06GB/s 的 bandwidth 大了三倍之多。 Advanced Transfer Cache 其实 ATC 已经不是首次出现的技术，在设计Pentium III Coppermine 核心时，已经将以往的 Half Speed On-Chips L2 Cache 改为 On-die Full Speed L2， Pentium 4 与 Pentium III 同样具备了 256KB 的 L2 Cache，L2 Cache 速度与 CPU 的工作时脉是同步的，即是 1.4GHz 的 P4，L2 Cache Speed 为 1.4GHz. 而它是以 32byte 的介面传送资料，以1.4GHz 的 P4 为例，L2 Cache 每秒能传送 32bytes x 1 (data transfer per clock) x 1.4GHz = 44.8GB/s 的资料，相比 Pentium III 最快的 1.13GHz，传送介面只是 16byte，所以每秒最多只能传送 18.08GB/s，足足提升了一倍以上。 Streaming SIMD Extensions 2 (SSE2) Net Burst 架构的出现，引身出了更加多的 MMX 技术及 SSE 的发展，所指的就是SSE2。SSE2 提供了 144 个新的 128 bit SIMD 指令，其中包含了 128bit SIMD Interger Arithmetic 及 128bit SIMD Double-Precision 浮点指令，SSE2 主要是加强对影像，语音，图像，图片处理等软件的支持。 CPU的接口架构 现时的CPU之争，就象一场球赛，INTEL和AMD就好比是赛球的两支球队，这其中大家对CPU接口架构的纷争，就如同是两方队员在争抢球，谁抢到了CPU架构的主流位置，谁就赢得了市场。 如今满世界的Socket 370架构，就让我们明白Intel在CPU架构方面走过很长一段弯路，记得在Pentium的年代，Intel苦于无法在开放式的Socket 7架构上阻挡对手的步伐，因此它断然放弃了Socket 7架构，转为以专利形式设计的的Slot 1架构，虽然Intel信誓旦旦保证Slot 1相对于Socket 7架构有多么多么大的技术优势，但实际上，这种战略性的转折并未给INTEL以惊喜，专利虽阻挡了对手的模仿。 同时却也使自己相对孤立起来，而且INTEL自动撤出Socket 7 CPU市场，也为AMD赢得了发展壮大的时间，事实证明SLOT 1相对于Socket 7的优势并不明显，且提高了制造成本，以致并未打跨Socket 7。相反，AMD在坚持Socket 7路线上先得1分，它所生产的AMD K6系列CPU产品深受用户欢迎。Intel坐守Slot 1却失良机。但Socket 7架构并不是永远的胜者，虽然[经拥有众多的支持者，可其接口管脚数以及架构定义已跟不上新CPU的发展，只有在其基础上进行革新换代才是出路，这时的AMD却显得保守，虽Super 7架构，但这依然是在Socket 7基础上小打小闹作出的成绩，决非划时代的良策。 反观Intel则颇有大将风度，它在痛定思痛之后，改弦易辙推出了新型Socket 370架构的赛扬CPU，这种架构的外观与Socket 7非常象，都是采用零阻力位插座，但它拥有370根CPU管脚(比Super 7的321根管脚多49根)，为新型CPU提供了充足的数据交换渠道，这种界于高档Slot 1和低档Socket 7 CPU之间的新产品，一经推出就受到了用户的欢迎，足球终于又转回到Intel脚下。尝到甜头的Intel越战越勇，层出不穷的赛扬CPU迅速吞食着Super 7的市场，一代名将AMD K6 CPU终于惨败阵下。 刚开始，消息家们都认为INTEL会以Socket 370和Slot 1并存，但从实际情况看，Pentium III CPU已经逐步从Slot 1转到Socket 370架构上，而只剩下高阶的P III 至强CPU尚守在Slot 2架构，这样从实质而言，Intel基本上已完全重回到Socket 架构的怀抱，但由于Socket 370和Slot 1一样都是Intel的专利，所以依然令包括AMD在内的各竞争对手大伤脑筋，加之Intel还使出联横抗纵之策，以向cyrix等公司授与Socket 370架构的使用权为饵，拉拢分化了对手，令AMD再无法结成统一的抗Intel联盟。 面对Intel的Socket 370架构，AMD的CPU架构也颇为曲折，先是推出Slot A的Athlon CPU，后来也反过头来推出名为Socket A(又名Scoket462)架构的同类产品，这些都是跟风之作，Slot 1外型与Slot 1相象，而Socket A则与Socket 370的模样差不多，但这两部架构却受INTEL专利的限制，因此其脚位排列与Socket 370完全不同，所以这种CPU无法直接搭配在Socket 370主板上使用。 就在AMD以Socket A作为主力架构之时，Intel也推出了奔腾四处理器，它虽然仍延用Socket架构，但其尺寸和针脚数明显多于Socket 370。 CPU需要通过某个接口与主板连接的才能进行工作。CPU经过这么多年的发展，采用的接口方式有引脚式、卡式、触点式、针脚式等。而目前CPU的接口都是针脚式接口，对应到主板上就有相应的插槽类型。CPU接口类型不同，在插孔数、体积、形状都有变化，所以不能互相接插。 Socket 478 Socket 478接口是目前Pentium 4系列处理器所采用的接口类型，针脚数为478针。Socket 478的Pentium 4处理器面积很小，其针脚排列极为紧密。英特尔公司的Pentium 4系列和P4 赛扬系列都采用此接口。 Socket A Socket A接口，也叫Socket 462，是目前AMD公司Athlon XP和Duron处理器的插座接口。Socket A接口具有462插空，可以支持133MHz外频。 Socket 423 Socket 423插槽是最初Pentium 4处理器的标准接口，Socket 423的外形和前几种Socket类的插槽类似，对应的CPU针脚数为423。Socket 423插槽多是基于Intel 850芯片组主板，支持1.3GHz,1.8GHz的Pentium 4处理器。不过随着DDR内存的流行，英特尔又开发了支持SDRAM及DDR内存的i845芯片组，CPU插槽也改成了Socket 478，Socket 423接口也就销声匿迹了。 Socket 370 Socket 370架构是英特尔开发出来代替SLOT架构，外观上与Socket 7非常像，也采用零插拔力插槽，对应的CPU是370针脚。英特尔公司著名的“铜矿”和”图拉丁”系列CPU就是采用此接口。 SLOT 1 SLOT 1是英特尔公司为取代Socket 7而开发的CPU接口，并申请的专利。这样其它厂商就无法生产SLOT 1接口的产品。SLOT1接口的CPU不再是大家熟悉的方方正正的样子，而是变成了扁平的长方体，而且接口也变成了金手指，不再是插针形式。 SLOT 1是英特尔公司为Pentium ?系列CPU设计的插槽，其将Pentium ? CPU及其相关控制电路、二级缓存都做在一块子卡上，多数Slot 1主板使用100MHz外频。SLOT 1的技术结构比较先进，能提供更大的内部传输带宽和CPU性能。此种接口已经被淘汰，市面上已无此类接口的产品。 SLOT 2 SLOT 2用途比较专业，都采用于高端服务器及图形工作站的系统。所用的CPU也是很昂贵的Xeon(至强)系列。Slot 2与Slot 1相比，有许多不同。首先，Slot 2插槽更长，CPU本身也都要大一些。其次，Slot 2能够胜任更高要求的多用途计算处理，这是进入高端企业计算市场的关键所在。在当时标准服务器设计中，一般厂商只能同时在系统中采用两个 Pentium ?处理器，而有了Slot 2设计后，可以在一台服务器中同时采用 8个处理器。而且采用Slot 2接口的Pentium ? CPU都采用了当时最先进的0.25微米制造工艺。支持SLOT 2接口的主板芯片组有440GX和450NX。 SLOT A SLOT A接口类似于英特尔公司的SLOT 1接口，供AMD公司的K7 Athlon使用的。在技术和性能上，SLOT A主板可完全兼容原有的各种外设扩展卡设备。它使用的并不是Intel的P6 GTL+ 总线，而是Digital公司的Alpha 总线协议EV6。EV6架构是种较先进的架构，它采用多线程处理的点到点拓扑结 构，支持200MHz的总线频率。