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游戲中央處理器什麼意思

發布時間: 2022-05-04 07:53:08

① 都說電腦CPU限制了游戲的心,電腦的CPU對游戲真的那麼重要嗎

電腦CPU簡直就是游戲的靈魂啊,所以說CPU對游戲來說是非常重要的,如果是想要擁有良好的游戲體驗,那麼一定要注意了,在購買電腦的時候,一定要多多留意電腦的CPU配置,如果是有條件的話,最好購買那些CPU配置比較好的電腦,好的CPU能夠提高我們的游戲體驗,讓我們更好地享受游戲!

其實就從對游戲的影響這方面來說,除了CPU,還有很多東西也是會影響到我們的游戲體驗的,不過在所有英雄游戲體驗的東西中,最為關鍵也是最為重要的就是CPU,CPU的好壞直接影響游戲體驗,如果是想要玩游戲過程中不卡頓,擁有良好的游戲體驗,一定要購買高配置的CPU電腦!

② 打游戲看顯卡還是處理器

1、畫面看的是顯卡。

2、但是需要整體兼容,不是你顯卡好,別的硬體差點就可以的。

3、內存CPU主板都要看的。

4、網路游戲還有看你的網速。

玩游戲靠主要靠顯卡還有cpu:

1、實際上硬碟只要能放下游戲就可以了。

2、顯卡太低的話玩不了游戲。CPU越好運算速度越快游戲越流暢。

3、其實硬碟存放文件、CPU讀取運算文件、顯卡將提取文件顯示出來。就是這么個過程。

中央處理器(CPU,Central Processing Unit)是一塊超大規模的集成電路,是一台計算機的運算核心(Core)和控制核心( Control Unit)。它的功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟體中的數據。

中央處理器主要包括運算器(算術邏輯運算單元,ALU,Arithmetic Logic Unit)和高速緩沖存儲器(Cache)及實現它們之間聯系的數據(Data)、控制及狀態的匯流排(Bus)。它與內部存儲器(Memory)和輸入/輸出(I/O)設備合稱為電子計算機三大核心部件。

CPU從存儲器或高速緩沖存儲器中取出指令,放入指令寄存器,並對指令解碼。它把指令分解成一系列的微操作,然後發出各種控制命令,執行微操作系列,從而完成一條指令的執行。指令是計算機規定執行操作的類型和操作數的基本命令。指令是由一個位元組或者多個位元組組成,其中包括操作碼欄位、一個或多個有關操作數地址的欄位以及一些表徵機器狀態的狀態字以及特徵碼。有的指令中也直接包含操作數本身。

③ cpu有什麼用 對於玩游戲和作圖影響大么

CPU系統地位及作用
中央處理單元(Center Process Unit)指具有運算器和控制器功能的大規模集成電路,簡稱CPU或微處理器。

微處理器在微機中起著最重要的作用,是微機的心臟,構成了系統的控制中心,對各部件進行統一協調和控制。

CPU配置好的話,玩游戲不卡,運行畫圖軟體也快。 做圖主要是顯卡要好,這樣才比較快,和顯出高清晰的圖。

④ cpu和內存,硬碟的關系是什麼中央處理器又是什麼他們分為幾種啊作用是什麼

CPU既是中央處理器,負責運算從硬碟中提取的數據。
硬碟是儲存數據的大倉庫,所有的東西都儲存在硬碟中。
內存是數據的中轉站,當CPU需要讀取硬碟中的某些數據進行運算時,由於硬碟的速度很慢,無法跟上CPU的運算速度,這時就需要內存出場了,內存會將CPU所需要的數據提前從硬碟中讀取到內存中,然後CPU會不斷的從內存中讀取未計算的數據,計算後再返回到內存中儲存起來,再由CPU發送指令去命令內存將某段數據發送給不同的硬體再進行處理或儲存,圖像數據會轉發給顯卡,聲音數據轉發給音效卡,網路數據轉發給網卡等等。
最後經過各電腦硬體功能的轉換,會將已經運算好的圖像、聲音、網路信息通過不同的介面傳輸到外部設備上,而需要保存的數據則直接反饋給硬碟重新儲存起來。

⑤ 手機玩大型游戲用什麼處理器比較好

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⑥ 簡述中央處理器的工作原理

CPU工作原理 一·CPU的基本概念及組成 CPU(Central Processing Unit 中央處理器) 世界上第一台PC機中的CPU-i8086是美國IBM公司1981年推出的· 其執行指令為X86指令集·同時為提高浮點運算能力,增加X87指令集,以後的X86及X87統稱為X86指令集·該指令集一直沿用到現在的PIIICPU· CPU主要包含運算器及控制器,其內部結構可分為控制單元,邏輯單元和存儲單元·運算器主要完成各種算數(加,減,乘,除)和邏輯運算(邏輯加,邏輯減和非運算)·控制器不具有運算功能,它只是讀取各種指令,並對指令分析,作出相應的控制· 二·CPU的主要參數 1·位,位元組和字長 通常我們提到的16位,32位機是指CPU可以同時處理16位,32位的二進制數據·CPU按照其處理信息的字長可分為8位微處理器,16位微處理器 32位微處理器及64位微處理器· 位:在數字電路中和電腦技術中採用二進制,代碼只有「0「和「1「,「0「和「1「在CPU中都是一「位「· 位元組和字長:CPU在單位時間內(同一時間)能處理的二進制數的位數叫字長·一個位元組等於八位(1byte=8bit)·如32位的CPU能在單位時間內同時處理字長為32位的二進制·通常8位稱一個位元組·32位的CPU一次只能同時處理4個位元組· 2·CPU的外頻 CPU的外頻是指CPU的匯流排頻率,是由主板提供的基準時鍾頻率·CPU的主頻是按CPU的外頻乘以倍頻系數而來的·CPU的外頻從過去的66MHZ發展到現在的100MHZ,133MHZ甚至200MHZ,隨著外頻的不斷提高,CPU與內存數據之交換速度也隨之不斷提高· 3·前端匯流排(FSB-Front Site Bus) 前端匯流排的頻率就是CPU的匯流排頻率,內存的匯流排頻率與前端匯流排頻率相同,也就是CPU與L2 CACHE及內存之間交換數據的工作時鍾·數據傳輸最大帶寬取決於所同時傳輸的數據位寬度和傳輸頻率,即數據帶寬=(匯流排頻率*數據寬度)/8·如前端匯流排的頻率為100MHZ,CPU的數據寬度為64位,則其數據帶寬=(100*64)/8=800MHZ,目前AMD公司已經推出前端匯流排頻率為200MHZ的K7CPU,但CPU內核與內存之間的數據交換時鍾仍然是100MHZ· 4·CPU的主頻 CPU主頻就是CPU的工作頻率,是CPU內核(整數和浮點運算器)電路的實際運行的頻率·在486DX2 CPU之前,CPU的主頻與外頻相等,在486DX2 CPU開始,所有的CPU主頻等於外頻乘上倍頻系數· 5·L1和L2CACHE的容量和速度 L1和L2 CACHE的容量和工作速率起著決定性的作用·L2CACHE是從486時代開始的,目的是彌補L1CACHE(一級高速緩存)容量的不足,最大程度減少主內存對CPU運行造成的延緩·PII的L1的容量為64K,L2的容量為256K或512K,K6III的L1CACHE為64K,L2的容量為256K,在板的L3CACHE高達2M·設在CPU晶元內部L2CACHE運行速度與主頻相同,而採用PII方式安裝在CPU外部的L2CACHE運行頻率一般為主頻的二分之一,其效率要比晶元內的L2CACHE要低· 6·CPU執行指令步驟及其方式 1)·從RAM或CACHE中讀出指令(FETCH) 2)·將讀出的指令解成微指令(DECODE) 3)·將執行指令所需的控制質料讀出(FECCH OPERANDS) 4)·執行解碼後的微指令(EXECUTE) 5)·執行後的結果存回RAM中(WRITE BACK) CPU執行指令方式可分為以下兩種: 1)·非管線處理方式(NO-PIPELINE) 必須等前一個指令的上述5個步驟完成後,才進入下一個指令· 2)·管線處理方式(PIPELINE) 可以在前一個指令進入第二個步驟同時,下一個指令便可進入第一個步驟· 7·CPU的指令集 1)MMX:多媒體指令集·其使用了SIMD(Single Instruction,Multiple Data) 技術,MMX增強多媒體信息處理,提高CPU處理3D圖形視頻和音頻能力·優化整數運算,但沒有加強浮點運算·(共57條指令) 2)SSE:網際網路數據流單指令序列擴展(Internet Streaming SIMD Extensions 的縮寫·該指令增加了浮點預算能力,提高了內存的使用效率,優化了3D幾何運算及動畫處理,視頻編輯/壓縮/解壓(圖像DVD等)語音識別等功能·(70條指令) 3)3DNOW:AMD公司開發的多媒體擴展指令集,針對MMX指令集沒有加強浮點處理能力的弱點,重點提高了AMD公司K6系列CPU對3D圖像的處理能力,該指令主要是應用於3D游戲·對其它商業圖形應用處理支持不足·(27條指令)

⑦ 中央處理器是什麼

一、打望CPU

CPU外形看上去非常簡單:它是一個矩形片狀物體,中間凸起的一片指甲大小的、薄薄的硅晶片部分是CPU核心,英文稱之為「die」。在這塊小小的矽片上,密布著數以千萬計的晶體管,它們相互配合協調,完成著各種復雜的運算和操作。

CPU主要分為Intel和AMD兩類,我們將在下期細細講述它們之間的區別。

CPU的核心工作強度很大,發熱量也大。而且CPU的核心非常脆弱,為了核心的安全,同時為了幫助核心散熱,於是現在的CPU一般在其核心上加裝一個金屬蓋,此金屬蓋不僅可以避免核心受到意外傷害,同時也增加了核心的散熱面積。

金屬封裝殼周圍是CPU基板,它將CPU內部的信號引到CPU引腳上。基板的背面有許多密密麻麻的鍍金的引腳,它是CPU與外部電路連接的通道,同時也起著固定CPU的作用。

由於CPU的核心發熱量比較大,為了保護核心的安全,如今的CPU都得加裝一個CPU散熱器。散熱器通常由一個大大的合金散熱片和一個散熱風扇組成,用來將CPU核心產生的熱量快速散發掉。

CPU的工作原理

CPU的內部結構可分為控制、邏輯、存儲三大部分。如果將CPU比作一台機器的話,其工作原理大致是這樣的:首先是CPU將「原料」(程序發出的指令)經過「物質分配單位」(控制單元)進行初步調節,然後送到「加工車床」(邏輯運算單元)進行加工,最後將加工出來的「產品」(處理後的數據)存儲到「倉庫」(存儲器)中,以後「銷售部門」(應用程序)就可到「倉庫」中按需提貨了。

二、透透徹徹看參數

見識了CPU的廬山真面目之後,我們也該跟它好好交流一番才行了,因為要真正透徹地了解CPU,就必須知道CPU的一些基礎參數的含義。

1、體現CPU工作能力的主頻、外頻、倍頻

(1)CPU的整體工作速度——主頻

主頻就是CPU的時鍾頻率,也就是CPU運算時的工作頻率。我們平常經常掛在嘴邊的「奔騰4 XXX MHz」講的就是CPU的主頻。

(2)生產線與生產線的條數——外頻與倍頻

與主頻相關的還有「外頻」與「倍頻」這兩個概念,「外頻」是系統匯流排的工作頻率,而「倍頻」則是外頻與主頻相差的倍數,主頻=外頻×倍頻。我們可以把外頻看做CPU這台「機器」內部的一條生產線,而倍頻則是生產線的條數,一台機器生產速度的快慢(主頻)自然就是生產線的速度(外頻)乘以生產線的條數(倍頻)了。

2、CPU的進出口速度——前端匯流排頻率

前端匯流排是CPU與主板北橋晶元之間連接的通道,而「前端匯流排頻率」(FSB)就是該通道「運輸數據的速度」。

如果將CPU看做一台安裝在房間中的大型機器的話,「前端匯流排」就是這個房間的「大門」。機器的生產能力再強,如果「大門」很窄或者物體流通速度比較慢的話,CPU就不得不處於一種「吃不飽」的狀態。

早期CPU的前端匯流排頻率是與CPU的外頻同步的。隨著CPU工作能力的加強(主頻越來越高),原來的那種低頻率前端匯流排已經滿足不了CPU的需要,於是人們開始在「前端匯流排頻率」上做起了文章——在不提高系統匯流排基準頻率的前體下,將前端匯流排單個時鍾周期能夠傳輸的數據個數以「倍數」增加。以當前的Pentium 4系列CPU為例,Intel為它設計了一個名為「Quad-pumped」的前端匯流排,其實質就是該前端匯流排在一個時鍾周期內,可以傳輸4倍的數據。早期的Pentium 4的外頻都是100MHz,而由於採用了「Quad-pumped」技術,這類CPU的前端匯流排頻率便成了「100MHz×4=400MHz」。如今,Pentium 4的前端匯流排已經達到了800MHz,但其實際的外頻是200MHz。

在認識了這幾個參數之後,你應該明白「外頻≠前端匯流排頻率(FSB)」了吧。

3、CPU對電源的要求——工作電壓

工作電壓是指CPU核心正常工作所需的電壓。早期CPU的工作電壓一般為5V,目前Pentium 4 CPU的核心工作電壓僅為1.5V左右。提高CPU的工作電壓可以提高CPU工作頻率,但是過高的工作電壓會帶來CPU發熱、甚至CPU燒壞的問題。

而降低CPU電壓不會對CPU造成物理損壞,但是會影響CPU工作的穩定性。因為降低工作電壓會使CPU信號變弱,造成運算混亂。為了降低CPU電壓、減小CPU發熱,適應更高的工作頻率,CPU工作電壓有逐步下降的趨勢。

4、CPU的內部高速周轉倉庫——緩存

隨著CPU主頻的不斷提高,它的處理速度也越來越快,其他設備根本趕不上CPU的速度,沒辦法及時將需要處理的數據交給CPU。於是,高速緩存便出現在CPU上,當CPU在處理數據時,高速緩存就用來存儲一些常用或即將用到的數據或指令,當CPU需要這些數據或指令的時候直接從高速緩存中讀取,而不用再到內存甚至硬碟中去讀取,如此一來可以大幅度提升CPU的處理速度。

緩存又分為幾個級別:

L1 Cache(一級緩存): 它採用與CPU相同的半導體工藝,製作在CPU內部,容量不是很大,與CPU同頻運行,無須通過外部匯流排來交換數據,所以大大節省了存取時間。

L2 Cache(二級緩存):CPU在讀取數據時,尋找順序依次是L1→L2→內存→外存儲器。L2 Cache的容量十分靈活,容量越大,CPU檔次越高。

L3 Cache(三級緩存):還可以在主板上或者CPU上再外置的大容量緩存,被稱為三級緩存。

5、CPU的製造工藝、封裝方式

製造工藝,也稱為「製程寬度」。是在製作CPU核心時,核心上最基本的功能單元CMOS電路的寬度。在CPU的製造工藝中,一般都是用微米來衡量加工精度。從上世紀70年代早期的10微米線寬一直到目前採用的0.13微米線寬,CPU的製造工藝都在不斷地進步。製作工藝的提高,意味著CPU的體積將更小,集成度更高,耗電更少。

封裝是指安裝CPU集成電路晶元用的外殼。封裝不僅起著安放、固定、密封、保護晶元和增強散熱功能的作用,而且還是溝通晶元內部與外部電路的橋梁。晶元的封裝技術已經歷了好幾代的變遷,從DIP、PQFP、PGA、BGA到FC-PGA,技術指標一代比一代先進。目前封裝技術適用的晶元頻率越來越高,散熱性能越來越好,引腳數增多,引腳間距減小,重量減小,可靠性也越來越高。

6、CPU的思想靈魂——指令集

CPU的性能可以用工作頻率來表現,而CPU的強大功能則依賴於指令系統。新一代CPU產品中,或多或少都需要增加新指令,以增強CPU系統功能。指令系統決定了一個CPU能夠運行什麼樣的程序,因此,一般來說,指令越多,CPU功能越強大。

目前主流的CPU指令集有Intel的MMX、SSE、SSE2及AMD的3D Now!擴展指令集。

在了解了CPU的相關基礎知識後,我們就可以與市場上的主流CPU正式見面了,不過今天大家已經學累了,還是休息一下,下期再繼續吧。

在上一期硬派學堂中,我們從CPU的外觀、參數、封裝方式等方面對它進行了一個大概的了解和學習。CPU的發展速度特別快,因此一款產品的生存周期也比較短。今天,阿萌就帶各位來拜訪一下目前市場上的主流CPU。

在計算機領域里,主要有Intel、AMD、VIA、全美達、IBM這幾個著名的CPU生產廠商,其中市場上又以Intel和AMD的CPU為主流,讓我們先來看看Intel的CPU。

三、認識Intel家族的CPU

目前市場上的Intel系列CPU主要有面向高端市場的Pentium4(簡稱P4)、面向低端市場的賽揚4(有時也稱之為「P4賽揚」),以及面向高端用戶但很少出現在市場上的Pentium4 XE。

(1)Intel的主流CPU——P4

隨著技術的發展,在設計CPU時,往往同一個系列的CPU(如P4系列)在生產工藝、性能特點上會出現大的變化,而為了區分這種變化,廠商往往會針對每次大的技術改造所生產出來的新品取一個「代號」,這也就是常說的CPU「核心代號」。按照CPU核心分類,又可以分為以下幾類。

●Willamette核心的P4處理器

最初上市的P4採用的核心是「Willamette」,這種Willamette核心的P4有兩種介面,最初採用的是Socket 423介面,採用該介面的P4體型較大。

Socket 423介面的P4退出市場後,隨後上市的就是Socket 478介面的P4。Socket 478介面的P4與Socket 423介面的P4相比,其身材要「苗條」得多。

上述兩種P4都是Willamette核心,其特徵是:採用0.18微米製造工藝,256KB的L2 Cache(緩存),核心電壓為1.7V(部分產品為1.75V),400MHz的前端匯流排。由於這類P4仍然採用0.18微米的鋁連線技術,因此功耗較大,並且其最高主頻只能達到2GHz。目前Willamette核心的P4已停產。

●Northwood 核心的P4 CPU

如今市場出售的P4 CPU基本上都是Northwood核心的產品。與Willamette 核心的P4相比,Northwood 核心的P4最重要的改進是採用了0.13微米製造工藝,並且還擁有512KB的L2 Cache,比Willamette核心的P4足足多了一倍的二級緩存容量。

Northwood 這種核心也經歷的幾次技術變革,目前市場上採用該核心的產品主要有以下幾種:第一代Northwood核心的P4採用的是400MHz前端匯流排的Northwood核心;第二代是533MHz前端匯流排的Northwood核心;第三代是支持支持超線程的533MHz前端匯流排的Northwood核心;到現在的800MHz前端匯流排Northwood核心P4是目前市場上真正的主流產品,也是消費者的主要選購對象。

(2)售價低廉的低端產品——賽揚4

賽揚4是Intel針對低端市場的處理器。早期的賽揚4採用的是Willamette核心,其前端匯流排為400MHz,L2緩存為128KB。Willamette核心的賽揚4最高主頻只有2GHz,接替它的是Northwood核心的賽揚4,它採用400MHz的前端匯流排、128KB的L2全速緩存、採用0.13微米的製造工藝,因此除了工藝提高了之外,它的其他性能參數它與Willamette核心的賽揚是一樣的。目前市場上的賽揚4基本上都是Northwood核心的。

(3)曲高和寡的高端產品——Pentium4 XE

在2003年9月18日,Intel推出P4至尊版——Pentium4 XE(Pentium4 Extreme Edition)。與普通的P4相比,Pentium4 XE同樣採用的是800MHz的前端匯流排,支持超線程,不過其頻率稍有提高,其起始頻率為3.2GHz。此外,Pentium4 XE最大的特點是在512KB的二級Cache之外安置了2MB的L3 Cache。

不過,雖然增加了2MB的三級緩存,但Pentium4 XE與同頻率的P4相比,性能提升並不是特別大,再加上其售價非常昂貴,因此目前市場上還很難看到這款產品。

四、認識AMD家族的CPU

除了Intel的CPU之外,目前市場上還有深受玩家推崇的AMD CPU,主要有面向中高端市場的Athlon XP、面向低端市場的Duron(毒龍)以及面向高端行業用戶的Athlon 64/Athlon 64 FX。

(1)主流AMD CPU——Athlon XP

Athlon XP系列CPU經歷了幾年的發展,其核心經歷了Palomino、Thoroughbred、Barton等多種形式。

●Palomino核心的Athlon XP

Palomino核心的Athlon XP是Athlon XP系列中的第一代產品,它採用0.18微米製造工藝,緩存方面仍採用384KB的配置(128KB L1+256KB L2),工作電壓為1.75V。其封裝表面為茶褐色,CPU中央的核心也呈正方形。Palomino核心的Athlon XP是第一代Athlon XP,目前已經停止銷售。

●Thoroughbred-A核心的Athlon XP

作為AMD公司第一款採用0.13微米製造工藝的產品,Thoroughbred-A核心的Athlon XP與Palomino核心的Athlon XP相比,在處理器邏輯線路上並沒有重大改動,前端匯流排也仍然是266MHz,其主要區別在於採用了0.13微米製造的新工藝,所以新Athlon XP的核心遠小於採用Palomino核心的Athlon XP。採用Thoroughbred-A核心的Athlon XP目前已經停產。

●Thoroughbred-B核心的Athlon XP

Thoroughbred-B是Thoroughbred-A核心的改進型。高頻率的Thoroughbred-B核心的部分Athlon XP採用了333MHz的前端匯流排,同時也有部分型號仍然採用266MHz的前端匯流排。至於緩存方面,Thoroughbred-B核心仍然採用256KB二級緩存。目前市場的中低端Athlon XP處理器基本上都採用Thoroughbred-B核心。

●Barton核心的Athlon XP

Barton核心的Athlon XP處理器,其最大的變化是集成了512KB的二級緩存(其他核心Athlon XP都是256KB二級緩存),而Barton核心Athlon XP的前端匯流排也提升到了333MHz,部分高端型號則使用400MHz的前端匯流排頻率。

●Thorton核心的Athlon XP

Thorton核心的Athlon XP目前是Athlon XP系列最新的處理器,製造工藝與前三種相同,但是只有Barton一半的二級緩存。

(2)低端AMD CPU——Duron

目前市場上Duron處理器的核心代號為「Applebred」,它擁有64KB一級緩存以及128KB的二級緩存,並採用了全新的266MHz前端匯流排。新Duron繼承了Barton核心Athlon XP的SSE指令集、動態分支預測和感溫二極體等技術,它採用OPGA封裝,核心電壓1.5V,最大功率為57.0W。

不管是什麼核心的Athlon XP、Duron處理器,其介面形式都是一樣的,都採用Socket A介面。

(3)64位的恐龍級產品——Athlon 64/Athlon 64 FX

蘋果公司推出的Power Mac G5是世界上第一台採用IBM製造的64位處理器的個人電腦。緊隨其後,AMD也發布了面向台式機64位處理器Athlon 64和Athlon 64 FX這兩款處理器。不管是針對高端游戲平台的Athlon 64 FX還是針對高性能桌面平台的Athlon 64,它們均採用了1MB的二級緩存和128KB的一級緩存,並且支持AMD最新的HyperTransport技術。新處理器的運行頻率並沒有現在的AMD處理器高,其中Athlon FX的起始運行頻率為2.2GHz,Athlon 64目前有3200+和3000+兩種型號的產品,其實際運行頻率分別為2.0GHz和1.8GHz。

這期的CPU學習又暫時告一段落,接下來的一期硬派學堂里阿萌將帶大家繼續深入了解CPU,敬請期待。

五、認識CPU的編號

在上一期中我們已經知道了CPU的主頻、外頻的含義,但是我們該如何來識別CPU的這些信息呢?下面,阿萌就帶諸位認識CPU身上的編號。

1、認識P4及賽揚4 CPU的編號

P4的編號刻印在CPU的正面,通過編號可以了解以下信息:

第1、2行上的「Intel Pentium 4」表明該CPU是P4處理器。如果是「Celeron」,則說明該處理器是「賽揚」系列。

第3行上的「2.4GHz/512/800/1.7V」表明這是一顆主頻為2.4GHz、二級緩存有512KB、前端匯流排為800MHz、工作電壓為1.7V的處理器。在這一行中,最前面的數字是該處理器的主頻,而後面的「256」或者「512」則顯示的是處理器的二級緩存信息,至於第三個數字「800」則是處理器的前端匯流排,最後面則是該處理器的工作電壓。

第4行上的「SYYYY」表示處理器的S-Spec編號,從這個編號也可以查出處理器的其他指標,是否盒裝也是靠這個編號來識別的。S-Spec編號後面的「XXXXXX」表示生產的產地,如「MALAY」表示這塊CPU是馬來西亞生產的。

第5行的「FFFFFFFF-NNNN」是產品的序列號,這是一個全球惟一的序列號,每塊CPU的序列號都不相同。

由於Northwood核心P4的二級緩存是512KB,因此如果該CPU是Northwood核心的話,那麼在它的第三行編號中,二級緩存絕對是「512」,如果是「256」的話,則說明該CPU是Willamette核心的。

另外,為了區分兩個頻率相同,但核心不同的處理器,Intel一般會在新核心處理器的編號中,將頻率前面添加一個編號。例如一個頻率為2.0GHz的Northwood核心P4與一個頻率為2.0GHz的Willamette核心P4,為了便於區分,一般前者的編號中會在其主頻前加一個「A」字。

除了「A」,還有「B」「C」等其他編號,其中A表示Northwood核心,0.13微米製造工藝,400MHz前端匯流排,512KB二級緩存。B表示Northwood核心,0.13微米製造工藝,533MHz前端匯流排,512KB二級緩存。C表示Northwood核心,0.13微米製造工藝,800MHz前端匯流排,512KB二級緩存。

2、認識Athlon XP CPU編號

相對於Intel的處理器,AMD處理器的編號識別要復雜得多。以一塊Barton核心Athlon XP 3000+處理器為例,其編號是「AXDA3000DKV4D」。

「AXDA」是Thoroughbred核心Athlon XP特有的標志,Palomino核心Athlon XP則是「AX」字樣;後面的「3000」是CPU的主頻(PR值),這一點新舊Athlon XP的意思是一樣的;頻率後面的「D」表示封裝形式(D=OPGA,A=PGA,M=卡匣式,其他為TBD);至於D後面的「K」,它表示工作電壓(S=1.5V、U=1.6V、K=1.65V、P=1.7V、M=1.75V);「V」表示處理器可以承受的最高工作溫度,其中V=85攝氏度;「4」為L2 Cache的容量(1=64KB、2=128KB、3=256KB、4=512KB);「D」表示FSB前端匯流排頻率(A/B=200MHz、C=266MHz、D=333MHz)。

六、真真假假看清楚

CPU作為整個計算機系統的核心部位,其重要性不言而喻。令人遺憾的是從PⅡ時期開始,通過打磨等各種手段製成的CPU假貨就不時涌現在市場,且一浪高過一浪,大有「道高一尺,魔高一丈」的氣勢,非「專業」人士還真的難以區分。那有沒有簡單的識別方法呢?答案是肯定的。除了從外觀包裝上來區別真貨假貨外,還可以通過檢測程序來驗證。讓我們來看看這些基礎的識別方法。

1、Intel CPU的真假識別

對於Intel CPU而言,很多JS用散裝CPU冒充盒裝CPU,這時只需要仔細觀察盒裝CPU的外觀包裝是否粗糙、所配風扇是否原裝就可以了。而通過改頻做的假CPU該如何識別呢?也不難,只需要一個不到1MB的軟體——Intel Processor Frequency ID Utility就可以輕松搞定,因為目前多數假冒Intel CPU都是利用主板的跳線或者BIOS中相應功能超頻得來,所以只要確定該CPU是否被超頻便可讓「李鬼」原形畢露。目前該軟體的最新版本為6.0,在Windows下運行該程序之後便可鑒別CPU的真偽。

默認情況下Frequency ID Utiliy啟動之後便直接進入「頻率測試」,通常情況,只要「報告頻率」所測出的數值超出該CPU的「預期頻率」,我們就可以確定該CPU已經被奸商進行了打磨,並非我們預先想要購買的CPU。另外我們還可以通過「CPUID 數據」中的相關數據來識別真假CeleronⅡ(擁有128KB二級緩存)和CeleronⅢ(擁有256KB二級緩存)處理器。

2、AMD CPU的真假識別

對於識別真假AMD CPU而言,用軟體識別不大可行:第一,AMD官方沒有相關的工具軟體;第二,JS可以對AMD CPU從外部進行打磨或者破解,一旦破解,眾多軟體均不能正確識別CPU的額定頻率。所以從CPU硬體本身出發是識別AMD CPU真假的惟一途徑。

知己知彼方能百戰不殆,目前AMD假CPU多數都由新核心的毒龍處理器打磨成為Athlon XP。其實只要了解破解的秘密,AMD CPU的識別問題也就變得非常簡單了。一般來說,破解是將CPU基板上的L2金橋或者L3金橋進行相應的連接,便可將毒龍CPU搖身變為Athlon XP處理器,而部分早期的Athlon XP則只要將L1金橋進行連接,便可將其倍頻進行破解,從而獲得超頻的空間。所以我們在識別真假Athlon XP 2400+時主要靠眼睛來仔細分辨CPU基板上的這些金橋是否被後期進行過橋接或者改造,只要這些金橋上有明顯的錫焊痕跡或者部分切割點非常粗糙(甚至有金屬出現),那麼在購買時就需要三思而後行了。

道高一尺魔高一丈, CPU的造假技術不斷在變換,但聰明的消費者也總會找到相應的辨別之道,這就需要我們睜大眼睛,好好觀察了。

通過這三期的學習,我們應該對CPU有了一個全面詳細的了解,那麼在下期,阿萌將帶大家走進顯卡的世界。

三、顯卡篇

在硬體家族中,近年來聲望接近CPU的也就是我們今天要介紹的「顯卡」了。顯卡作為電腦中的「圖形圖像製造機器」,不僅使我們領略到了圖形世界的無窮魅力,同時也是所有游戲玩家的最愛……

一、初識顯卡

顯卡是CPU與顯示器之間的重要配件,因此也叫「顯示適配器」。顯卡的作用是在CPU的控制下,將主機送來的顯示數據轉換為視頻和同步信號送給顯示器,最後再由顯示器輸出各種各樣的圖像。

早期的顯卡並不能承擔所有圖像處理的工作,它只是起到了一種「橋梁」的作用。比如說電腦要想在顯示器上顯示一個「圓圈」,首先要由CPU來完成各種運算,然後將運算結果送給顯卡,顯卡再對CPU發送過來的數字信號進行轉換,使它成為顯示器所能夠識別的模擬信號。

隨著技術的進步,特別是圖形操作系統的出現,人們便在顯卡上集成一個可以快速處理圖像數據的圖形圖像處理晶元,並且給顯卡配備專用的存儲器(也就是「顯存」),於是這圖形處理的重擔便落到了顯卡的身上,讓顯卡專門負責圖形處理任務。這樣CPU的任務就大大減輕了,如此分工合作,也大大提高了計算機的整體性能。

⑧ 什麼是CPU

CPU是英文Central Processing Unit的縮寫,一般是指中央處理器,它是一塊超大規模的集成電路,是一台計算機的運算核心和控制核心。它的功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟體中的數據。

CPU由運算器、控制器和寄存器及實現它們之間聯系的數據、控制及狀態的匯流排構成。CPU的能力高低直接影響了整個電腦的運行速度。

(8)游戲中央處理器什麼意思擴展閱讀:

CPU選擇方法:

1、看編號。Intel和AMD的每一顆正品盒裝處理器都有一個唯一的編號,在產品的包裝盒上的條形碼和處理器表面都會標明這個編號,這個編號相當於手機的IMEI碼,兩個編號必須一致才是正品。

2、看包裝。Intel盒裝處理器與散包處理器的區別就在於三年質保,價格方面相差幾十到上百元不等。以AMD的包裝盒為例,沒有拆封過的包裝盒貼有一張標貼,如果沒有這張標貼,那肯定是假貨。

3、看風扇。這個方法針對Intel處理器,打開CPU的包裝後,可以查看原裝的風扇正中的防偽標簽,真的Intel盒包CPU防偽標簽為立體式防偽,除了底層圖案會有變化外,還會出現立體的「Intel」標志。

⑨ 什麼是中央處理器

中央處理器

是英語「Central Processing Unit」的縮寫,即CPU,CPU一般由邏輯運算單元、控制單元和存儲單元組成。在邏輯運算和控制單元中包括一些寄存器,這些寄存器用於CPU在處理數據過程中數據的暫時保存, 簡單的講是由控制器和運算器二部分組成.

其實我們在買CPU時,並不需要知道它的構造,只要知道它的性能就可以了。

1.主頻
主頻也叫時鍾頻率,單位是MHz,用來表示CPU的運算速度。CPU的主頻=外頻×倍頻系數。很多人認為主頻就決定著CPU的運行速度,這不僅是個片面的,而且對於伺服器來講,這個認識也出現了偏差。至今,沒有一條確定的公式能夠實現主頻和實際的運算速度兩者之間的數值關系,即使是兩大處理器廠家Intel和AMD,在這點上也存在著很大的爭議,我們從Intel的產品的發展趨勢,可以看出Intel很注重加強自身主頻的發展。像其他的處理器廠家,有人曾經拿過一快1G的全美達來做比較,它的運行效率相當於2G的Intel處理器。

所以,CPU的主頻與CPU實際的運算能力是沒有直接關系的,主頻表示在CPU內數字脈沖信號震盪的速度。在Intel的處理器產品中,我們也可以看到這樣的例子:1 GHz Itanium晶元能夠表現得差不多跟2.66 GHz Xeon/Opteron一樣快,或是1.5 GHz Itanium 2大約跟4 GHz Xeon/Opteron一樣快。CPU的運算速度還要看CPU的流水線的各方面的性能指標。

當然,主頻和實際的運算速度是有關的,只能說主頻僅僅是CPU性能表現的一個方面,而不代表CPU的整體性能。

2.外頻 外頻是CPU的基準頻率,單位也是MHz。CPU的外頻決定著整塊主板的運行速度。說白了,在台式機中,我們所說的超頻,都是超CPU的外頻(當然一般情況下,CPU的倍頻都是被鎖住的)相信這點是很好理解的。但對於伺服器CPU來講,超頻是絕對不允許的。前面說到CPU決定著主板的運行速度,兩者是同步運行的,如果把伺服器CPU超頻了,改變了外頻,會產生非同步運行,(台式機很多主板都支持非同步運行)這樣會造成整個伺服器系統的不穩定。

目前的絕大部分電腦系統中外頻也是內存與主板之間的同步運行的速度,在這種方式下,可以理解為CPU的外頻直接與內存相連通,實現兩者間的同步運行狀態。外頻與前端匯流排(FSB)頻率很容易被混為一談,下面的前端匯流排介紹我們談談兩者的區別。

3.前端匯流排(FSB)頻率 前端匯流排(FSB)頻率(即匯流排頻率)是直接影響CPU與內存直接數據交換速度。有一條公式可以計算,即數據帶寬=(匯流排頻率×數據帶寬)/8,數據傳輸最大帶寬取決於所有同時傳輸的數據的寬度和傳輸頻率。比方,現在的支持64位的至強Nocona,前端匯流排是800MHz,按照公式,它的數據傳輸最大帶寬是6.4GB/秒。

外頻與前端匯流排(FSB)頻率的區別:前端匯流排的速度指的是數據傳輸的速度,外頻是CPU與主板之間同步運行的速度。也就是說,100MHz外頻特指數字脈沖信號在每秒鍾震盪一千萬次;而100MHz前端匯流排指的是每秒鍾CPU可接受的數據傳輸量是100MHz×64bit÷8Byte/bit=800MB/s。

其實現在「HyperTransport」構架的出現,讓這種實際意義上的前端匯流排(FSB)頻率發生了變化。之前我們知道IA-32架構必須有三大重要的構件:內存控制器Hub (MCH) ,I/O控制器Hub和PCI Hub,像Intel很典型的晶元組 Intel 7501、Intel7505晶元組,為雙至強處理器量身定做的,它們所包含的MCH為CPU提供了頻率為533MHz的前端匯流排,配合DDR內存,前端匯流排帶寬可達到4.3GB/秒。但隨著處理器性能不斷提高同時給系統架構帶來了很多問題。而「HyperTransport」構架不但解決了問題,而且更有效地提高了匯流排帶寬,比方AMD Opteron處理器,靈活的HyperTransport I/O匯流排體系結構讓它整合了內存控制器,使處理器不通過系統匯流排傳給晶元組而直接和內存交換數據。這樣的話,前端匯流排(FSB)頻率在AMD Opteron處理器就不知道從何談起了。

4、CPU的位和字長
位:在數字電路和電腦技術中採用二進制,代碼只有「0」和「1」,其中無論是 「0」或是「1」在CPU中都是 一「位」。

字長:電腦技術中對CPU在單位時間內(同一時間)能一次處理的二進制數的位數叫字長。所以能處理字長為8位數據的CPU通常就叫8位的CPU。同理32位的CPU就能在單位時間內處理字長為32位的二進制數據。位元組和字長的區別:由於常用的英文字元用8位二進制就可以表示,所以通常就將8位稱為一個位元組。字長的長度是不固定的,對於不同的CPU、字長的長度也不一樣。8位的CPU一次只能處理一個位元組,而32位的CPU一次就能處理4個位元組,同理字長為64位的CPU一次可以處理8個位元組。

5.倍頻系數
倍頻系數是指CPU主頻與外頻之間的相對比例關系。在相同的外頻下,倍頻越高CPU的頻率也越高。但實際上,在相同外頻的前提下,高倍頻的CPU本身意義並不大。這是因為CPU與系統之間數據傳輸速度是有限的,一味追求高倍頻而得到高主頻的CPU就會出現明顯的「瓶頸」效應—CPU從系統中得到數據的極限速度不能夠滿足CPU運算的速度。一般除了工程樣版的Intel的CPU都是鎖了倍頻的,而AMD之前都沒有鎖。

6.緩存
緩存大小也是CPU的重要指標之一,而且緩存的結構和大小對CPU速度的影響非常大,CPU內緩存的運行頻率極高,一般是和處理器同頻運作,工作效率遠遠大於系統內存和硬碟。實際工作時,CPU往往需要重復讀取同樣的數據塊,而緩存容量的增大,可以大幅度提升CPU內部讀取數據的命中率,而不用再到內存或者硬碟上尋找,以此提高系統性能。但是由於CPU晶元面積和成本的因素來考慮,緩存都很小。

L1 Cache(一級緩存)是CPU第一層高速緩存,分為數據緩存和指令緩存。內置的L1高速緩存的容量和結構對CPU的性能影響較大,不過高速緩沖存儲器均由靜態RAM組成,結構較復雜,在CPU管芯面積不能太大的情況下,L1級高速緩存的容量不可能做得太大。一般伺服器CPU的L1緩存的容量通常在32—256KB。

L2 Cache(二級緩存)是CPU的第二層高速緩存,分內部和外部兩種晶元。內部的晶元二級緩存運行速度與主頻相同,而外部的二級緩存則只有主頻的一半。L2高速緩存容量也會影響CPU的性能,原則是越大越好,現在家庭用CPU容量最大的是512KB,而伺服器和工作站上用CPU的L2高速緩存更高達256-1MB,有的高達2MB或者3MB。

L3 Cache(三級緩存),分為兩種,早期的是外置,現在的都是內置的。而它的實際作用即是,L3緩存的應用可以進一步降低內存延遲,同時提升大數據量計算時處理器的性能。降低內存延遲和提升大數據量計算能力對游戲都很有幫助。而在伺服器領域增加L3緩存在性能方面仍然有顯著的提升。比方具有較大L3緩存的配置利用物理內存會更有效,故它比較慢的磁碟I/O子系統可以處理更多的數據請求。具有較大L3緩存的處理器提供更有效的文件系統緩存行為及較短消息和處理器隊列長度。

其實最早的L3緩存被應用在AMD發布的K6-III處理器上,當時的L3緩存受限於製造工藝,並沒有被集成進晶元內部,而是集成在主板上。在只能夠和系統匯流排頻率同步的L3緩存同主內存其實差不了多少。後來使用L3緩存的是英特爾為伺服器市場所推出的Itanium處理器。接著就是P4EE和至強MP。Intel還打算推出一款9MB L3緩存的Itanium2處理器,和以後24MB L3緩存的雙核心Itanium2處理器。

但基本上L3緩存對處理器的性能提高顯得不是很重要,比方配備1MB L3緩存的Xeon MP處理器卻仍然不是Opteron的對手,由此可見前端匯流排的增加,要比緩存增加帶來更有效的性能提升。

7.CPU擴展指令集
CPU依靠指令來計算和控制系統,每款CPU在設計時就規定了一系列與其硬體電路相配合的指令系統。指令的強弱也是CPU的重要指標,指令集是提高微處理器效率的最有效工具之一。從現階段的主流體系結構講,指令集可分為復雜指令集和精簡指令集兩部分,而從具體運用看,如Intel的MMX(Multi Media Extended)、SSE、 SSE2(Streaming-Single instruction multiple data-Extensions 2)、SEE3和AMD的3DNow!等都是CPU的擴展指令集,分別增強了CPU的多媒體、圖形圖象和Internet等的處理能力。我們通常會把CPU的擴展指令集稱為」CPU的指令集」。SSE3指令集也是目前規模最小的指令集,此前MMX包含有57條命令,SSE包含有50條命令,SSE2包含有144條命令,SSE3包含有13條命令。目前SSE3也是最先進的指令集,英特爾Prescott處理器已經支持SSE3指令集,AMD會在未來雙核心處理器當中加入對SSE3指令集的支持,全美達的處理器也將支持這一指令集。

8.CPU內核和I/O工作電壓
從586CPU開始,CPU的工作電壓分為內核電壓和I/O電壓兩種,通常CPU的核心電壓小於等於I/O電壓。其中內核電壓的大小是根據CPU的生產工藝而定,一般製作工藝越小,內核工作電壓越低;I/O電壓一般都在1.6~5V。低電壓能解決耗電過大和發熱過高的問題。

9.製造工藝
製造工藝的微米是指IC內電路與電路之間的距離。製造工藝的趨勢是向密集度愈高的方向發展。密度愈高的IC電路設計,意味著在同樣大小面積的IC中,可以擁有密度更高、功能更復雜的電路設計。現在主要的180nm、130nm、90nm。最近官方已經表示有65nm的製造工藝了。

10.指令集
(1)CISC指令集

CISC指令集,也稱為復雜指令集,英文名是CISC,(Complex Instruction Set Computer的縮寫)。在CISC微處理器中,程序的各條指令是按順序串列執行的,每條指令中的各個操作也是按順序串列執行的。順序執行的優點是控制簡單,但計算機各部分的利用率不高,執行速度慢。其實它是英特爾生產的x86系列(也就是IA-32架構)CPU及其兼容CPU,如AMD、VIA的。即使是現在新起的X86-64(也被成AMD64)都是屬於CISC的范疇。

要知道什麼是指令集還要從當今的X86架構的CPU說起。X86指令集是Intel為其第一塊16位CPU(i8086)專門開發的,IBM1981年推出的世界第一台PC機中的CPU—i8088(i8086簡化版)使用的也是X86指令,同時電腦中為提高浮點數據處理能力而增加了X87晶元,以後就將X86指令集和X87指令集統稱為X86指令集。

雖然隨著CPU技術的不斷發展,Intel陸續研製出更新型的i80386、i80486直到過去的PII至強、PIII至強、Pentium 3,最後到今天的Pentium 4系列、至強(不包括至強Nocona),但為了保證電腦能繼續運行以往開發的各類應用程序以保護和繼承豐富的軟體資源,所以Intel公司所生產的所有CPU仍然繼續使用X86指令集,所以它的CPU仍屬於X86系列。由於Intel X86系列及其兼容CPU(如AMD Athlon MP、)都使用X86指令集,所以就形成了今天龐大的X86系列及兼容CPU陣容。x86CPU目前主要有intel的伺服器CPU和AMD的伺服器CPU兩類。

(2)RISC指令集

RISC是英文「Reced Instruction Set Computing 」 的縮寫,中文意思是「精簡指令集」。它是在CISC指令系統基礎上發展起來的,有人對CISC機進行測試表明,各種指令的使用頻度相當懸殊,最常使用的是一些比較簡單的指令,它們僅占指令總數的20%,但在程序中出現的頻度卻佔80%。復雜的指令系統必然增加微處理器的復雜性,使處理器的研製時間長,成本高。並且復雜指令需要復雜的操作,必然會降低計算機的速度。基於上述原因,20世紀80年代RISC型CPU誕生了,相對於CISC型CPU ,RISC型CPU不僅精簡了指令系統,還採用了一種叫做「超標量和超流水線結構」,大大增加了並行處理能力。RISC指令集是高性能CPU的發展方向。它與傳統的CISC(復雜指令集)相對。相比而言,RISC的指令格式統一,種類比較少,定址方式也比復雜指令集少。當然處理速度就提高很多了。目前在中高檔伺服器中普遍採用這一指令系統的CPU,特別是高檔伺服器全都採用RISC指令系統的CPU。RISC指令系統更加適合高檔伺服器的操作系統UNIX,現在Linux也屬於類似UNIX的操作系統。RISC型CPU與Intel和AMD的CPU在軟體和硬體上都不兼容。

目前,在中高檔伺服器中採用RISC指令的CPU主要有以下幾類:PowerPC處理器、SPARC處理器、PA-RISC處理器、MIPS處理器、Alpha處理器。

(3)IA-64

EPIC(Explicitly Parallel Instruction Computers,精確並行指令計算機)是否是RISC和CISC體系的繼承者的爭論已經有很多,單以EPIC體系來說,它更像Intel的處理器邁向RISC體系的重要步驟。從理論上說,EPIC體系設計的CPU,在相同的主機配置下,處理Windows的應用軟體比基於Unix下的應用軟體要好得多。

Intel採用EPIC技術的伺服器CPU是安騰Itanium(開發代號即Merced)。它是64位處理器,也是IA-64系列中的第一款。微軟也已開發了代號為Win64的操作系統,在軟體上加以支持。在Intel採用了X86指令集之後,它又轉而尋求更先進的64-bit微處理器,Intel這樣做的原因是,它們想擺脫容量巨大的x86架構,從而引入精力充沛而又功能強大的指令集,於是採用EPIC指令集的IA-64架構便誕生了。IA-64 在很多方面來說,都比x86有了長足的進步。突破了傳統IA32架構的許多限制,在數據的處理能力,系統的穩定性、安全性、可用性、可觀理性等方面獲得了突破性的提高。

IA-64微處理器最大的缺陷是它們缺乏與x86的兼容,而Intel為了IA-64處理器能夠更好地運行兩個朝代的軟體,它在IA-64處理器上(Itanium、Itanium2 ……)引入了x86-to-IA-64的解碼器,這樣就能夠把x86指令翻譯為IA-64指令。這個解碼器並不是最有效率的解碼器,也不是運行x86代碼的最好途徑(最好的途徑是直接在x86處理器上運行x86代碼),因此Itanium 和Itanium2在運行x86應用程序時候的性能非常糟糕。這也成為X86-64產生的根本原因。

(4)X86-64 (AMD64 / EM64T)

AMD公司設計,可以在同一時間內處理64位的整數運算,並兼容於X86-32架構。其中支持64位邏輯定址,同時提供轉換為32位定址選項;但數據操作指令默認為32位和8位,提供轉換成64位和16位的選項;支持常規用途寄存器,如果是32位運算操作,就要將結果擴展成完整的64位。這樣,指令中有「直接執行」和「轉換執行」的區別,其指令欄位是8位或32位,可以避免欄位過長。

x86-64(也叫AMD64)的產生也並非空穴來風,x86處理器的32bit定址空間限制在4GB內存,而IA-64的處理器又不能兼容x86。AMD充分考慮顧客的需求,加強x86指令集的功能,使這套指令集可同時支持64位的運算模式,因此AMD把它們的結構稱之為x86-64。在技術上AMD在x86-64架構中為了進行64位運算,AMD為其引入了新增了R8-R15通用寄存器作為原有X86處理器寄存器的擴充,但在而在32位環境下並不完全使用到這些寄存器。原來的寄存器諸如EAX、EBX也由32位擴張至64位。在SSE單元中新加入了8個新寄存器以提供對SSE2的支持。寄存器數量的增加將帶來性能的提升。與此同時,為了同時支持32和64位代碼及寄存器,x86-64架構允許處理器工作在以下兩種模式:Long Mode(長模式)和Legacy Mode(遺傳模式),Long模式又分為兩種子模式(64bit模式和Compatibility mode兼容模式)。該標准已經被引進在AMD伺服器處理器中的Opteron處理器.

而今年也推出了支持64位的EM64T技術,再還沒被正式命為EM64T之前是IA32E,這是英特爾64位擴展技術的名字,用來區別X86指令集。Intel的EM64T支持64位sub-mode,和AMD的X86-64技術類似,採用64位的線性平面定址,加入8個新的通用寄存器(GPRs),還增加8個寄存器支持SSE指令。與AMD相類似,Intel的64位技術將兼容IA32和IA32E,只有在運行64位操作系統下的時候,才將會採用IA32E。IA32E將由2個sub-mode組成:64位sub-mode和32位sub-mode,同AMD64一樣是向下兼容的。Intel的EM64T將完全兼容AMD的X86-64技術。現在Nocona處理器已經加入了一些64位技術,Intel的Pentium 4E處理器也支持64位技術。

應該說,這兩者都是兼容x86指令集的64位微處理器架構,但EM64T與AMD64還是有一些不一樣的地方,AMD64處理器中的NX位在Intel的處理器中將沒有提供。

11.超流水線與超標量
在解釋超流水線與超標量前,先了解流水線(pipeline)。流水線是Intel首次在486晶元中開始使用的。流水線的工作方式就象工業生產上的裝配流水線。在CPU中由5—6個不同功能的電路單元組成一條指令處理流水線,然後將一條X86指令分成5—6步後再由這些電路單元分別執行,這樣就能實現在一個CPU時鍾周期完成一條指令,因此提高CPU的運算速度。經典奔騰每條整數流水線都分為四級流水,即指令預取、解碼、執行、寫回結果,浮點流水又分為八級流水。

超標量是通過內置多條流水線來同時執行多個處理器,其實質是以空間換取時間。而超流水線是通過細化流水、提高主頻,使得在一個機器周期內完成一個甚至多個操作,其實質是以時間換取空間。例如Pentium 4的流水線就長達20級。將流水線設計的步(級)越長,其完成一條指令的速度越快,因此才能適應工作主頻更高的CPU。但是流水線過長也帶來了一定副作用,很可能會出現主頻較高的CPU實際運算速度較低的現象,Intel的奔騰4就出現了這種情況,雖然它的主頻可以高達1.4G以上,但其運算性能卻遠遠比不上AMD 1.2G的速龍甚至奔騰III。

12.封裝形式
CPU封裝是採用特定的材料將CPU晶元或CPU模塊固化在其中以防損壞的保護措施,一般必須在封裝後CPU才能交付用戶使用。CPU的封裝方式取決於CPU安裝形式和器件集成設計,從大的分類來看通常採用Socket插座進行安裝的CPU使用PGA(柵格陣列)方式封裝,而採用Slot x槽安裝的CPU則全部採用SEC(單邊接插盒)的形式封裝。現在還有PLGA(Plastic Land Grid Array)、OLGA(Organic Land Grid Array)等封裝技術。由於市場競爭日益激烈,目前CPU封裝技術的發展方向以節約成本為主。

13、多線程
同時多線程Simultaneous multithreading,簡稱SMT。SMT可通過復制處理器上的結構狀態,讓同一個處理器上的多個線程同步執行並共享處理器的執行資源,可最大限度地實現寬發射、亂序的超標量處理,提高處理器運算部件的利用率,緩和由於數據相關或Cache未命中帶來的訪問內存延時。當沒有多個線程可用時,SMT處理器幾乎和傳統的寬發射超標量處理器一樣。SMT最具吸引力的是只需小規模改變處理器核心的設計,幾乎不用增加額外的成本就可以顯著地提升效能。多線程技術則可以為高速的運算核心准備更多的待處理數據,減少運算核心的閑置時間。這對於桌面低端系統來說無疑十分具有吸引力。Intel從3.06GHz Pentium 4開始,所有處理器都將支持SMT技術。

14、多核心
多核心,也指單晶元多處理器(Chip multiprocessors,簡稱CMP)。CMP是由美國斯坦福大學提出的,其思想是將大規模並行處理器中的SMP(對稱多處理器)集成到同一晶元內,各個處理器並行執行不同的進程。與CMP比較, SMT處理器結構的靈活性比較突出。但是,當半導體工藝進入0.18微米以後,線延時已經超過了門延遲,要求微處理器的設計通過劃分許多規模更小、局部性更好的基本單元結構來進行。相比之下,由於CMP結構已經被劃分成多個處理器核來設計,每個核都比較簡單,有利於優化設計,因此更有發展前途。目前,IBM 的Power 4晶元和Sun的 MAJC5200晶元都採用了CMP結構。多核處理器可以在處理器內部共享緩存,提高緩存利用率,同時簡化多處理器系統設計的復雜度。

2005年下半年,Intel和AMD的新型處理器也將融入CMP結構。新安騰處理器開發代碼為Montecito,採用雙核心設計,擁有最少18MB片內緩存,採取90nm工藝製造,它的設計絕對稱得上是對當今晶元業的挑戰。它的每個單獨的核心都擁有獨立的L1,L2和L3 cache,包含大約10億支晶體管。

15、SMP SMP(Symmetric Multi-Processing),對稱多處理結構的簡稱,是指在一個計算機上匯集了一組處理器(多CPU),各CPU之間共享內存子系統以及匯流排結構。在這種技術的支持下,一個伺服器系統可以同時運行多個處理器,並共享內存和其他的主機資源。像雙至強,也就是我們所說的二路,這是在對稱處理器系統中最常見的一種(至強MP可以支持到四路,AMD Opteron可以支持1-8路)。也有少數是16路的。但是一般來講,SMP結構的機器可擴展性較差,很難做到100個以上多處理器,常規的一般是8個到16個,不過這對於多數的用戶來說已經夠用了。在高性能伺服器和工作站級主板架構中最為常見,像UNIX伺服器可支持最多256個CPU的系統。

構建一套SMP系統的必要條件是:支持SMP的硬體包括主板和CPU;支持SMP的系統平台,再就是支持SMP的應用軟體。

為了能夠使得SMP系統發揮高效的性能,操作系統必須支持SMP系統,如WINNT、LINUX、以及UNIX等等32位操作系統。即能夠進行多任務和多線程處理。多任務是指操作系統能夠在同一時間讓不同的CPU完成不同的任務;多線程是指操作系統能夠使得不同的CPU並行的完成同一個任務

要組建SMP系統,對所選的CPU有很高的要求,首先、CPU內部必須內置APIC(Advanced Programmable Interrupt Controllers)單元。Intel 多處理規范的核心就是高級可編程中斷控制器(Advanced Programmable Interrupt Controllers–APICs)的使用;再次,相同的產品型號,同樣類型的CPU核心,完全相同的運行頻率;最後,盡可能保持相同的產品序列編號,因為兩個生產批次的CPU作為雙處理器運行的時候,有可能會發生一顆CPU負擔過高,而另一顆負擔很少的情況,無法發揮最大性能,更糟糕的是可能導致死機。

16、NUMA技術
NUMA即非一致訪問分布共享存儲技術,它是由若干通過高速專用網路連接起來的獨立節點構成的系統,各個節點可以是單個的CPU或是SMP系統。在NUMA中,Cache 的一致性有多種解決方案,需要操作系統和特殊軟體的支持。圖2中是Sequent公司NUMA系統的例子。這里有3個SMP模塊用高速專用網路聯起來,組成一個節點,每個節點可以有12個CPU。像Sequent的系統最多可以達到64個CPU甚至256個CPU。顯然,這是在SMP的基礎上,再用NUMA的技術加以擴展,是這兩種技術的結合。

17、亂序執行技術
亂序執行(out-of-orderexecution),是指CPU允許將多條指令不按程序規定的順序分開發送給各相應電路單元處理的技術。這樣將根據個電路單元的狀態和各指令能否提前執行的具體情況分析後,將能提前執行的指令立即發送給相應電路單元執行,在這期間不按規定順序執行指令,然後由重新排列單元將各執行單元結果按指令順序重新排列。採用亂序執行技術的目的是為了使CPU內部電路滿負荷運轉並相應提高了CPU的運行程序的速度。分枝技術:(branch)指令進行運算時需要等待結果,一般無條件分枝只需要按指令順序執行,而條件分枝必須根據處理後的結果,再決定是否按原先順序進行。

18、CPU內部的內存控制器
許多應用程序擁有更為復雜的讀取模式(幾乎是隨機地,特別是當cache hit不可預測的時候),並且沒有有效地利用帶寬。典型的這類應用程序就是業務處理軟體,即使擁有如亂序執行(out of order execution)這樣的CPU特性,也會受內存延遲的限制。這樣CPU必須得等到運算所需數據被除數裝載完成才能執行指令(無論這些數據來自CPU cache還是主內存系統)。當前低段系統的內存延遲大約是120-150ns,而CPU速度則達到了3GHz以上,一次單獨的內存請求可能會浪費200-300次CPU循環。即使在緩存命中率(cache hit rate)達到99%的情況下,CPU也可能會花50%的時間來等待內存請求的結束- 比如因為內存延遲的緣故。

你可以看到Opteron整合的內存控制器,它的延遲,與晶元組支持雙通道DDR內存控制器的延遲相比來說,是要低很多的。英特爾也按照計劃的那樣在處理器內部整合內存控制器,這樣導致北橋晶元將變得不那麼重要。但改變了處理器訪問主存的方式,有助於提高帶寬、降低內存延時和提升處理器性

製造工藝:現在CPU的製造工藝是0.35微米,最新的PII可以達到0.28微米,在將來的CPU製造工藝可以達到0.18微米。

CPU的廠商

1.Intel公司

Intel是生產CPU的老大哥,它佔有80%多的市場份額,Intel生產的CPU就成了事實上的x86CPU技術規范和標准。最新的P4成為CPU的首選。

2.AMD公司

目前使用的CPU有好幾家公司的產品,除了Intel公司外,最有力的挑戰的就是AMD公司,最新的Athlon64和閃龍具有很好性價比,尤其採用了3DNOW+技術,使其在3D上有很好的表現。

3.IBM和Cyrix

美國國家半導體公司IBM和Cyrix公司合並後,使其終於擁有了自己的晶元生產線,其成品將會日益完善和完備。現在的MII性能也不錯,尤其是它的價格很低。

4.IDT公司

IDT是處理器廠商的後起之秀,但現在還不太成熟。

5.VIA威盛公司

VIA威盛是台灣一家主板晶元組廠商,收購了前述的 Cyrix和IDT的cpu部門,推出了自己的CPU

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