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游戏中央处理器什么意思

发布时间: 2022-05-04 07:53:08

① 都说电脑CPU限制了游戏的心,电脑的CPU对游戏真的那么重要吗

电脑CPU简直就是游戏的灵魂啊,所以说CPU对游戏来说是非常重要的,如果是想要拥有良好的游戏体验,那么一定要注意了,在购买电脑的时候,一定要多多留意电脑的CPU配置,如果是有条件的话,最好购买那些CPU配置比较好的电脑,好的CPU能够提高我们的游戏体验,让我们更好地享受游戏!

其实就从对游戏的影响这方面来说,除了CPU,还有很多东西也是会影响到我们的游戏体验的,不过在所有英雄游戏体验的东西中,最为关键也是最为重要的就是CPU,CPU的好坏直接影响游戏体验,如果是想要玩游戏过程中不卡顿,拥有良好的游戏体验,一定要购买高配置的CPU电脑!

② 打游戏看显卡还是处理器

1、画面看的是显卡。

2、但是需要整体兼容,不是你显卡好,别的硬件差点就可以的。

3、内存CPU主板都要看的。

4、网络游戏还有看你的网速。

玩游戏靠主要靠显卡还有cpu:

1、实际上硬盘只要能放下游戏就可以了。

2、显卡太低的话玩不了游戏。CPU越好运算速度越快游戏越流畅。

3、其实硬盘存放文件、CPU读取运算文件、显卡将提取文件显示出来。就是这么个过程。

中央处理器(CPU,Central Processing Unit)是一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心(Core)和控制核心( Control Unit)。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。

中央处理器主要包括运算器(算术逻辑运算单元,ALU,Arithmetic Logic Unit)和高速缓冲存储器(Cache)及实现它们之间联系的数据(Data)、控制及状态的总线(Bus)。它与内部存储器(Memory)和输入/输出(I/O)设备合称为电子计算机三大核心部件。

CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令,放入指令寄存器,并对指令译码。它把指令分解成一系列的微操作,然后发出各种控制命令,执行微操作系列,从而完成一条指令的执行。指令是计算机规定执行操作的类型和操作数的基本命令。指令是由一个字节或者多个字节组成,其中包括操作码字段、一个或多个有关操作数地址的字段以及一些表征机器状态的状态字以及特征码。有的指令中也直接包含操作数本身。

③ cpu有什么用 对于玩游戏和作图影响大么

CPU系统地位及作用
中央处理单元(Center Process Unit)指具有运算器和控制器功能的大规模集成电路,简称CPU或微处理器。

微处理器在微机中起着最重要的作用,是微机的心脏,构成了系统的控制中心,对各部件进行统一协调和控制。

CPU配置好的话,玩游戏不卡,运行画图软件也快。 做图主要是显卡要好,这样才比较快,和显出高清晰的图。

④ cpu和内存,硬盘的关系是什么中央处理器又是什么他们分为几种啊作用是什么

CPU既是中央处理器,负责运算从硬盘中提取的数据。
硬盘是储存数据的大仓库,所有的东西都储存在硬盘中。
内存是数据的中转站,当CPU需要读取硬盘中的某些数据进行运算时,由于硬盘的速度很慢,无法跟上CPU的运算速度,这时就需要内存出场了,内存会将CPU所需要的数据提前从硬盘中读取到内存中,然后CPU会不断的从内存中读取未计算的数据,计算后再返回到内存中储存起来,再由CPU发送指令去命令内存将某段数据发送给不同的硬件再进行处理或储存,图像数据会转发给显卡,声音数据转发给声卡,网络数据转发给网卡等等。
最后经过各电脑硬件功能的转换,会将已经运算好的图像、声音、网络信息通过不同的接口传输到外部设备上,而需要保存的数据则直接反馈给硬盘重新储存起来。

⑤ 手机玩大型游戏用什么处理器比较好

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1、屏幕:屏幕尺寸为6.53英寸,屏幕色彩为1670万色,分辨率为FHD+ 1080 x 2244 像素,屏占比为88.07%,高清大屏,玩游戏、看电影更爽。
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⑥ 简述中央处理器的工作原理

CPU工作原理 一·CPU的基本概念及组成 CPU(Central Processing Unit 中央处理器) 世界上第一台PC机中的CPU-i8086是美国IBM公司1981年推出的· 其执行指令为X86指令集·同时为提高浮点运算能力,增加X87指令集,以后的X86及X87统称为X86指令集·该指令集一直沿用到现在的PIIICPU· CPU主要包含运算器及控制器,其内部结构可分为控制单元,逻辑单元和存储单元·运算器主要完成各种算数(加,减,乘,除)和逻辑运算(逻辑加,逻辑减和非运算)·控制器不具有运算功能,它只是读取各种指令,并对指令分析,作出相应的控制· 二·CPU的主要参数 1·位,字节和字长 通常我们提到的16位,32位机是指CPU可以同时处理16位,32位的二进制数据·CPU按照其处理信息的字长可分为8位微处理器,16位微处理器 32位微处理器及64位微处理器· 位:在数字电路中和电脑技术中采用二进制,代码只有“0“和“1“,“0“和“1“在CPU中都是一“位“· 字节和字长:CPU在单位时间内(同一时间)能处理的二进制数的位数叫字长·一个字节等于八位(1byte=8bit)·如32位的CPU能在单位时间内同时处理字长为32位的二进制·通常8位称一个字节·32位的CPU一次只能同时处理4个字节· 2·CPU的外频 CPU的外频是指CPU的总线频率,是由主板提供的基准时钟频率·CPU的主频是按CPU的外频乘以倍频系数而来的·CPU的外频从过去的66MHZ发展到现在的100MHZ,133MHZ甚至200MHZ,随着外频的不断提高,CPU与内存数据之交换速度也随之不断提高· 3·前端总线(FSB-Front Site Bus) 前端总线的频率就是CPU的总线频率,内存的总线频率与前端总线频率相同,也就是CPU与L2 CACHE及内存之间交换数据的工作时钟·数据传输最大带宽取决于所同时传输的数据位宽度和传输频率,即数据带宽=(总线频率*数据宽度)/8·如前端总线的频率为100MHZ,CPU的数据宽度为64位,则其数据带宽=(100*64)/8=800MHZ,目前AMD公司已经推出前端总线频率为200MHZ的K7CPU,但CPU内核与内存之间的数据交换时钟仍然是100MHZ· 4·CPU的主频 CPU主频就是CPU的工作频率,是CPU内核(整数和浮点运算器)电路的实际运行的频率·在486DX2 CPU之前,CPU的主频与外频相等,在486DX2 CPU开始,所有的CPU主频等于外频乘上倍频系数· 5·L1和L2CACHE的容量和速度 L1和L2 CACHE的容量和工作速率起着决定性的作用·L2CACHE是从486时代开始的,目的是弥补L1CACHE(一级高速缓存)容量的不足,最大程度减少主内存对CPU运行造成的延缓·PII的L1的容量为64K,L2的容量为256K或512K,K6III的L1CACHE为64K,L2的容量为256K,在板的L3CACHE高达2M·设在CPU芯片内部L2CACHE运行速度与主频相同,而采用PII方式安装在CPU外部的L2CACHE运行频率一般为主频的二分之一,其效率要比芯片内的L2CACHE要低· 6·CPU执行指令步骤及其方式 1)·从RAM或CACHE中读出指令(FETCH) 2)·将读出的指令解成微指令(DECODE) 3)·将执行指令所需的控制质料读出(FECCH OPERANDS) 4)·执行解码后的微指令(EXECUTE) 5)·执行后的结果存回RAM中(WRITE BACK) CPU执行指令方式可分为以下两种: 1)·非管线处理方式(NO-PIPELINE) 必须等前一个指令的上述5个步骤完成后,才进入下一个指令· 2)·管线处理方式(PIPELINE) 可以在前一个指令进入第二个步骤同时,下一个指令便可进入第一个步骤· 7·CPU的指令集 1)MMX:多媒体指令集·其使用了SIMD(Single Instruction,Multiple Data) 技术,MMX增强多媒体信息处理,提高CPU处理3D图形视频和音频能力·优化整数运算,但没有加强浮点运算·(共57条指令) 2)SSE:因特网数据流单指令序列扩展(Internet Streaming SIMD Extensions 的缩写·该指令增加了浮点预算能力,提高了内存的使用效率,优化了3D几何运算及动画处理,视频编辑/压缩/解压(图像DVD等)语音识别等功能·(70条指令) 3)3DNOW:AMD公司开发的多媒体扩展指令集,针对MMX指令集没有加强浮点处理能力的弱点,重点提高了AMD公司K6系列CPU对3D图像的处理能力,该指令主要是应用于3D游戏·对其它商业图形应用处理支持不足·(27条指令)

⑦ 中央处理器是什么

一、打望CPU

CPU外形看上去非常简单:它是一个矩形片状物体,中间凸起的一片指甲大小的、薄薄的硅晶片部分是CPU核心,英文称之为“die”。在这块小小的硅片上,密布着数以千万计的晶体管,它们相互配合协调,完成着各种复杂的运算和操作。

CPU主要分为Intel和AMD两类,我们将在下期细细讲述它们之间的区别。

CPU的核心工作强度很大,发热量也大。而且CPU的核心非常脆弱,为了核心的安全,同时为了帮助核心散热,于是现在的CPU一般在其核心上加装一个金属盖,此金属盖不仅可以避免核心受到意外伤害,同时也增加了核心的散热面积。

金属封装壳周围是CPU基板,它将CPU内部的信号引到CPU引脚上。基板的背面有许多密密麻麻的镀金的引脚,它是CPU与外部电路连接的通道,同时也起着固定CPU的作用。

由于CPU的核心发热量比较大,为了保护核心的安全,如今的CPU都得加装一个CPU散热器。散热器通常由一个大大的合金散热片和一个散热风扇组成,用来将CPU核心产生的热量快速散发掉。

CPU的工作原理

CPU的内部结构可分为控制、逻辑、存储三大部分。如果将CPU比作一台机器的话,其工作原理大致是这样的:首先是CPU将“原料”(程序发出的指令)经过“物质分配单位”(控制单元)进行初步调节,然后送到“加工车床”(逻辑运算单元)进行加工,最后将加工出来的“产品”(处理后的数据)存储到“仓库”(存储器)中,以后“销售部门”(应用程序)就可到“仓库”中按需提货了。

二、透透彻彻看参数

见识了CPU的庐山真面目之后,我们也该跟它好好交流一番才行了,因为要真正透彻地了解CPU,就必须知道CPU的一些基础参数的含义。

1、体现CPU工作能力的主频、外频、倍频

(1)CPU的整体工作速度——主频

主频就是CPU的时钟频率,也就是CPU运算时的工作频率。我们平常经常挂在嘴边的“奔腾4 XXX MHz”讲的就是CPU的主频。

(2)生产线与生产线的条数——外频与倍频

与主频相关的还有“外频”与“倍频”这两个概念,“外频”是系统总线的工作频率,而“倍频”则是外频与主频相差的倍数,主频=外频×倍频。我们可以把外频看做CPU这台“机器”内部的一条生产线,而倍频则是生产线的条数,一台机器生产速度的快慢(主频)自然就是生产线的速度(外频)乘以生产线的条数(倍频)了。

2、CPU的进出口速度——前端总线频率

前端总线是CPU与主板北桥芯片之间连接的通道,而“前端总线频率”(FSB)就是该通道“运输数据的速度”。

如果将CPU看做一台安装在房间中的大型机器的话,“前端总线”就是这个房间的“大门”。机器的生产能力再强,如果“大门”很窄或者物体流通速度比较慢的话,CPU就不得不处于一种“吃不饱”的状态。

早期CPU的前端总线频率是与CPU的外频同步的。随着CPU工作能力的加强(主频越来越高),原来的那种低频率前端总线已经满足不了CPU的需要,于是人们开始在“前端总线频率”上做起了文章——在不提高系统总线基准频率的前体下,将前端总线单个时钟周期能够传输的数据个数以“倍数”增加。以当前的Pentium 4系列CPU为例,Intel为它设计了一个名为“Quad-pumped”的前端总线,其实质就是该前端总线在一个时钟周期内,可以传输4倍的数据。早期的Pentium 4的外频都是100MHz,而由于采用了“Quad-pumped”技术,这类CPU的前端总线频率便成了“100MHz×4=400MHz”。如今,Pentium 4的前端总线已经达到了800MHz,但其实际的外频是200MHz。

在认识了这几个参数之后,你应该明白“外频≠前端总线频率(FSB)”了吧。

3、CPU对电源的要求——工作电压

工作电压是指CPU核心正常工作所需的电压。早期CPU的工作电压一般为5V,目前Pentium 4 CPU的核心工作电压仅为1.5V左右。提高CPU的工作电压可以提高CPU工作频率,但是过高的工作电压会带来CPU发热、甚至CPU烧坏的问题。

而降低CPU电压不会对CPU造成物理损坏,但是会影响CPU工作的稳定性。因为降低工作电压会使CPU信号变弱,造成运算混乱。为了降低CPU电压、减小CPU发热,适应更高的工作频率,CPU工作电压有逐步下降的趋势。

4、CPU的内部高速周转仓库——缓存

随着CPU主频的不断提高,它的处理速度也越来越快,其他设备根本赶不上CPU的速度,没办法及时将需要处理的数据交给CPU。于是,高速缓存便出现在CPU上,当CPU在处理数据时,高速缓存就用来存储一些常用或即将用到的数据或指令,当CPU需要这些数据或指令的时候直接从高速缓存中读取,而不用再到内存甚至硬盘中去读取,如此一来可以大幅度提升CPU的处理速度。

缓存又分为几个级别:

L1 Cache(一级缓存): 它采用与CPU相同的半导体工艺,制作在CPU内部,容量不是很大,与CPU同频运行,无须通过外部总线来交换数据,所以大大节省了存取时间。

L2 Cache(二级缓存):CPU在读取数据时,寻找顺序依次是L1→L2→内存→外存储器。L2 Cache的容量十分灵活,容量越大,CPU档次越高。

L3 Cache(三级缓存):还可以在主板上或者CPU上再外置的大容量缓存,被称为三级缓存。

5、CPU的制造工艺、封装方式

制造工艺,也称为“制程宽度”。是在制作CPU核心时,核心上最基本的功能单元CMOS电路的宽度。在CPU的制造工艺中,一般都是用微米来衡量加工精度。从上世纪70年代早期的10微米线宽一直到目前采用的0.13微米线宽,CPU的制造工艺都在不断地进步。制作工艺的提高,意味着CPU的体积将更小,集成度更高,耗电更少。

封装是指安装CPU集成电路芯片用的外壳。封装不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强散热功能的作用,而且还是沟通芯片内部与外部电路的桥梁。芯片的封装技术已经历了好几代的变迁,从DIP、PQFP、PGA、BGA到FC-PGA,技术指标一代比一代先进。目前封装技术适用的芯片频率越来越高,散热性能越来越好,引脚数增多,引脚间距减小,重量减小,可靠性也越来越高。

6、CPU的思想灵魂——指令集

CPU的性能可以用工作频率来表现,而CPU的强大功能则依赖于指令系统。新一代CPU产品中,或多或少都需要增加新指令,以增强CPU系统功能。指令系统决定了一个CPU能够运行什么样的程序,因此,一般来说,指令越多,CPU功能越强大。

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

在了解了CPU的相关基础知识后,我们就可以与市场上的主流CPU正式见面了,不过今天大家已经学累了,还是休息一下,下期再继续吧。

在上一期硬派学堂中,我们从CPU的外观、参数、封装方式等方面对它进行了一个大概的了解和学习。CPU的发展速度特别快,因此一款产品的生存周期也比较短。今天,阿萌就带各位来拜访一下目前市场上的主流CPU。

在计算机领域里,主要有Intel、AMD、VIA、全美达、IBM这几个着名的CPU生产厂商,其中市场上又以Intel和AMD的CPU为主流,让我们先来看看Intel的CPU。

三、认识Intel家族的CPU

目前市场上的Intel系列CPU主要有面向高端市场的Pentium4(简称P4)、面向低端市场的赛扬4(有时也称之为“P4赛扬”),以及面向高端用户但很少出现在市场上的Pentium4 XE。

(1)Intel的主流CPU——P4

随着技术的发展,在设计CPU时,往往同一个系列的CPU(如P4系列)在生产工艺、性能特点上会出现大的变化,而为了区分这种变化,厂商往往会针对每次大的技术改造所生产出来的新品取一个“代号”,这也就是常说的CPU“核心代号”。按照CPU核心分类,又可以分为以下几类。

●Willamette核心的P4处理器

最初上市的P4采用的核心是“Willamette”,这种Willamette核心的P4有两种接口,最初采用的是Socket 423接口,采用该接口的P4体型较大。

Socket 423接口的P4退出市场后,随后上市的就是Socket 478接口的P4。Socket 478接口的P4与Socket 423接口的P4相比,其身材要“苗条”得多。

上述两种P4都是Willamette核心,其特征是:采用0.18微米制造工艺,256KB的L2 Cache(缓存),核心电压为1.7V(部分产品为1.75V),400MHz的前端总线。由于这类P4仍然采用0.18微米的铝连线技术,因此功耗较大,并且其最高主频只能达到2GHz。目前Willamette核心的P4已停产。

●Northwood 核心的P4 CPU

如今市场出售的P4 CPU基本上都是Northwood核心的产品。与Willamette 核心的P4相比,Northwood 核心的P4最重要的改进是采用了0.13微米制造工艺,并且还拥有512KB的L2 Cache,比Willamette核心的P4足足多了一倍的二级缓存容量。

Northwood 这种核心也经历的几次技术变革,目前市场上采用该核心的产品主要有以下几种:第一代Northwood核心的P4采用的是400MHz前端总线的Northwood核心;第二代是533MHz前端总线的Northwood核心;第三代是支持支持超线程的533MHz前端总线的Northwood核心;到现在的800MHz前端总线Northwood核心P4是目前市场上真正的主流产品,也是消费者的主要选购对象。

(2)售价低廉的低端产品——赛扬4

赛扬4是Intel针对低端市场的处理器。早期的赛扬4采用的是Willamette核心,其前端总线为400MHz,L2缓存为128KB。Willamette核心的赛扬4最高主频只有2GHz,接替它的是Northwood核心的赛扬4,它采用400MHz的前端总线、128KB的L2全速缓存、采用0.13微米的制造工艺,因此除了工艺提高了之外,它的其他性能参数它与Willamette核心的赛扬是一样的。目前市场上的赛扬4基本上都是Northwood核心的。

(3)曲高和寡的高端产品——Pentium4 XE

在2003年9月18日,Intel推出P4至尊版——Pentium4 XE(Pentium4 Extreme Edition)。与普通的P4相比,Pentium4 XE同样采用的是800MHz的前端总线,支持超线程,不过其频率稍有提高,其起始频率为3.2GHz。此外,Pentium4 XE最大的特点是在512KB的二级Cache之外安置了2MB的L3 Cache。

不过,虽然增加了2MB的三级缓存,但Pentium4 XE与同频率的P4相比,性能提升并不是特别大,再加上其售价非常昂贵,因此目前市场上还很难看到这款产品。

四、认识AMD家族的CPU

除了Intel的CPU之外,目前市场上还有深受玩家推崇的AMD CPU,主要有面向中高端市场的Athlon XP、面向低端市场的Duron(毒龙)以及面向高端行业用户的Athlon 64/Athlon 64 FX。

(1)主流AMD CPU——Athlon XP

Athlon XP系列CPU经历了几年的发展,其核心经历了Palomino、Thoroughbred、Barton等多种形式。

●Palomino核心的Athlon XP

Palomino核心的Athlon XP是Athlon XP系列中的第一代产品,它采用0.18微米制造工艺,缓存方面仍采用384KB的配置(128KB L1+256KB L2),工作电压为1.75V。其封装表面为茶褐色,CPU中央的核心也呈正方形。Palomino核心的Athlon XP是第一代Athlon XP,目前已经停止销售。

●Thoroughbred-A核心的Athlon XP

作为AMD公司第一款采用0.13微米制造工艺的产品,Thoroughbred-A核心的Athlon XP与Palomino核心的Athlon XP相比,在处理器逻辑线路上并没有重大改动,前端总线也仍然是266MHz,其主要区别在于采用了0.13微米制造的新工艺,所以新Athlon XP的核心远小于采用Palomino核心的Athlon XP。采用Thoroughbred-A核心的Athlon XP目前已经停产。

●Thoroughbred-B核心的Athlon XP

Thoroughbred-B是Thoroughbred-A核心的改进型。高频率的Thoroughbred-B核心的部分Athlon XP采用了333MHz的前端总线,同时也有部分型号仍然采用266MHz的前端总线。至于缓存方面,Thoroughbred-B核心仍然采用256KB二级缓存。目前市场的中低端Athlon XP处理器基本上都采用Thoroughbred-B核心。

●Barton核心的Athlon XP

Barton核心的Athlon XP处理器,其最大的变化是集成了512KB的二级缓存(其他核心Athlon XP都是256KB二级缓存),而Barton核心Athlon XP的前端总线也提升到了333MHz,部分高端型号则使用400MHz的前端总线频率。

●Thorton核心的Athlon XP

Thorton核心的Athlon XP目前是Athlon XP系列最新的处理器,制造工艺与前三种相同,但是只有Barton一半的二级缓存。

(2)低端AMD CPU——Duron

目前市场上Duron处理器的核心代号为“Applebred”,它拥有64KB一级缓存以及128KB的二级缓存,并采用了全新的266MHz前端总线。新Duron继承了Barton核心Athlon XP的SSE指令集、动态分支预测和感温二极管等技术,它采用OPGA封装,核心电压1.5V,最大功率为57.0W。

不管是什么核心的Athlon XP、Duron处理器,其接口形式都是一样的,都采用Socket A接口。

(3)64位的恐龙级产品——Athlon 64/Athlon 64 FX

苹果公司推出的Power Mac G5是世界上第一台采用IBM制造的64位处理器的个人电脑。紧随其后,AMD也发布了面向台式机64位处理器Athlon 64和Athlon 64 FX这两款处理器。不管是针对高端游戏平台的Athlon 64 FX还是针对高性能桌面平台的Athlon 64,它们均采用了1MB的二级缓存和128KB的一级缓存,并且支持AMD最新的HyperTransport技术。新处理器的运行频率并没有现在的AMD处理器高,其中Athlon FX的起始运行频率为2.2GHz,Athlon 64目前有3200+和3000+两种型号的产品,其实际运行频率分别为2.0GHz和1.8GHz。

这期的CPU学习又暂时告一段落,接下来的一期硬派学堂里阿萌将带大家继续深入了解CPU,敬请期待。

五、认识CPU的编号

在上一期中我们已经知道了CPU的主频、外频的含义,但是我们该如何来识别CPU的这些信息呢?下面,阿萌就带诸位认识CPU身上的编号。

1、认识P4及赛扬4 CPU的编号

P4的编号刻印在CPU的正面,通过编号可以了解以下信息:

第1、2行上的“Intel Pentium 4”表明该CPU是P4处理器。如果是“Celeron”,则说明该处理器是“赛扬”系列。

第3行上的“2.4GHz/512/800/1.7V”表明这是一颗主频为2.4GHz、二级缓存有512KB、前端总线为800MHz、工作电压为1.7V的处理器。在这一行中,最前面的数字是该处理器的主频,而后面的“256”或者“512”则显示的是处理器的二级缓存信息,至于第三个数字“800”则是处理器的前端总线,最后面则是该处理器的工作电压。

第4行上的“SYYYY”表示处理器的S-Spec编号,从这个编号也可以查出处理器的其他指标,是否盒装也是靠这个编号来识别的。S-Spec编号后面的“XXXXXX”表示生产的产地,如“MALAY”表示这块CPU是马来西亚生产的。

第5行的“FFFFFFFF-NNNN”是产品的序列号,这是一个全球惟一的序列号,每块CPU的序列号都不相同。

由于Northwood核心P4的二级缓存是512KB,因此如果该CPU是Northwood核心的话,那么在它的第三行编号中,二级缓存绝对是“512”,如果是“256”的话,则说明该CPU是Willamette核心的。

另外,为了区分两个频率相同,但核心不同的处理器,Intel一般会在新核心处理器的编号中,将频率前面添加一个编号。例如一个频率为2.0GHz的Northwood核心P4与一个频率为2.0GHz的Willamette核心P4,为了便于区分,一般前者的编号中会在其主频前加一个“A”字。

除了“A”,还有“B”“C”等其他编号,其中A表示Northwood核心,0.13微米制造工艺,400MHz前端总线,512KB二级缓存。B表示Northwood核心,0.13微米制造工艺,533MHz前端总线,512KB二级缓存。C表示Northwood核心,0.13微米制造工艺,800MHz前端总线,512KB二级缓存。

2、认识Athlon XP CPU编号

相对于Intel的处理器,AMD处理器的编号识别要复杂得多。以一块Barton核心Athlon XP 3000+处理器为例,其编号是“AXDA3000DKV4D”。

“AXDA”是Thoroughbred核心Athlon XP特有的标志,Palomino核心Athlon XP则是“AX”字样;后面的“3000”是CPU的主频(PR值),这一点新旧Athlon XP的意思是一样的;频率后面的“D”表示封装形式(D=OPGA,A=PGA,M=卡匣式,其他为TBD);至于D后面的“K”,它表示工作电压(S=1.5V、U=1.6V、K=1.65V、P=1.7V、M=1.75V);“V”表示处理器可以承受的最高工作温度,其中V=85摄氏度;“4”为L2 Cache的容量(1=64KB、2=128KB、3=256KB、4=512KB);“D”表示FSB前端总线频率(A/B=200MHz、C=266MHz、D=333MHz)。

六、真真假假看清楚

CPU作为整个计算机系统的核心部位,其重要性不言而喻。令人遗憾的是从PⅡ时期开始,通过打磨等各种手段制成的CPU假货就不时涌现在市场,且一浪高过一浪,大有“道高一尺,魔高一丈”的气势,非“专业”人士还真的难以区分。那有没有简单的识别方法呢?答案是肯定的。除了从外观包装上来区别真货假货外,还可以通过检测程序来验证。让我们来看看这些基础的识别方法。

1、Intel CPU的真假识别

对于Intel CPU而言,很多JS用散装CPU冒充盒装CPU,这时只需要仔细观察盒装CPU的外观包装是否粗糙、所配风扇是否原装就可以了。而通过改频做的假CPU该如何识别呢?也不难,只需要一个不到1MB的软件——Intel Processor Frequency ID Utility就可以轻松搞定,因为目前多数假冒Intel CPU都是利用主板的跳线或者BIOS中相应功能超频得来,所以只要确定该CPU是否被超频便可让“李鬼”原形毕露。目前该软件的最新版本为6.0,在Windows下运行该程序之后便可鉴别CPU的真伪。

默认情况下Frequency ID Utiliy启动之后便直接进入“频率测试”,通常情况,只要“报告频率”所测出的数值超出该CPU的“预期频率”,我们就可以确定该CPU已经被奸商进行了打磨,并非我们预先想要购买的CPU。另外我们还可以通过“CPUID 数据”中的相关数据来识别真假CeleronⅡ(拥有128KB二级缓存)和CeleronⅢ(拥有256KB二级缓存)处理器。

2、AMD CPU的真假识别

对于识别真假AMD CPU而言,用软件识别不大可行:第一,AMD官方没有相关的工具软件;第二,JS可以对AMD CPU从外部进行打磨或者破解,一旦破解,众多软件均不能正确识别CPU的额定频率。所以从CPU硬件本身出发是识别AMD CPU真假的惟一途径。

知己知彼方能百战不殆,目前AMD假CPU多数都由新核心的毒龙处理器打磨成为Athlon XP。其实只要了解破解的秘密,AMD CPU的识别问题也就变得非常简单了。一般来说,破解是将CPU基板上的L2金桥或者L3金桥进行相应的连接,便可将毒龙CPU摇身变为Athlon XP处理器,而部分早期的Athlon XP则只要将L1金桥进行连接,便可将其倍频进行破解,从而获得超频的空间。所以我们在识别真假Athlon XP 2400+时主要靠眼睛来仔细分辨CPU基板上的这些金桥是否被后期进行过桥接或者改造,只要这些金桥上有明显的锡焊痕迹或者部分切割点非常粗糙(甚至有金属出现),那么在购买时就需要三思而后行了。

道高一尺魔高一丈, CPU的造假技术不断在变换,但聪明的消费者也总会找到相应的辨别之道,这就需要我们睁大眼睛,好好观察了。

通过这三期的学习,我们应该对CPU有了一个全面详细的了解,那么在下期,阿萌将带大家走进显卡的世界。

三、显卡篇

在硬件家族中,近年来声望接近CPU的也就是我们今天要介绍的“显卡”了。显卡作为电脑中的“图形图像制造机器”,不仅使我们领略到了图形世界的无穷魅力,同时也是所有游戏玩家的最爱……

一、初识显卡

显卡是CPU与显示器之间的重要配件,因此也叫“显示适配器”。显卡的作用是在CPU的控制下,将主机送来的显示数据转换为视频和同步信号送给显示器,最后再由显示器输出各种各样的图像。

早期的显卡并不能承担所有图像处理的工作,它只是起到了一种“桥梁”的作用。比如说电脑要想在显示器上显示一个“圆圈”,首先要由CPU来完成各种运算,然后将运算结果送给显卡,显卡再对CPU发送过来的数字信号进行转换,使它成为显示器所能够识别的模拟信号。

随着技术的进步,特别是图形操作系统的出现,人们便在显卡上集成一个可以快速处理图像数据的图形图像处理芯片,并且给显卡配备专用的存储器(也就是“显存”),于是这图形处理的重担便落到了显卡的身上,让显卡专门负责图形处理任务。这样CPU的任务就大大减轻了,如此分工合作,也大大提高了计算机的整体性能。

⑧ 什么是CPU

CPU是英文Central Processing Unit的缩写,一般是指中央处理器,它是一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心和控制核心。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。

CPU由运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。CPU的能力高低直接影响了整个电脑的运行速度。

(8)游戏中央处理器什么意思扩展阅读:

CPU选择方法:

1、看编号。Intel和AMD的每一颗正品盒装处理器都有一个唯一的编号,在产品的包装盒上的条形码和处理器表面都会标明这个编号,这个编号相当于手机的IMEI码,两个编号必须一致才是正品。

2、看包装。Intel盒装处理器与散包处理器的区别就在于三年质保,价格方面相差几十到上百元不等。以AMD的包装盒为例,没有拆封过的包装盒贴有一张标贴,如果没有这张标贴,那肯定是假货。

3、看风扇。这个方法针对Intel处理器,打开CPU的包装后,可以查看原装的风扇正中的防伪标签,真的Intel盒包CPU防伪标签为立体式防伪,除了底层图案会有变化外,还会出现立体的“Intel”标志。

⑨ 什么是中央处理器

中央处理器

是英语“Central Processing Unit”的缩写,即CPU,CPU一般由逻辑运算单元、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, 简单的讲是由控制器和运算器二部分组成.

其实我们在买CPU时,并不需要知道它的构造,只要知道它的性能就可以了。

1.主频
主频也叫时钟频率,单位是MHz,用来表示CPU的运算速度。CPU的主频=外频×倍频系数。很多人认为主频就决定着CPU的运行速度,这不仅是个片面的,而且对于服务器来讲,这个认识也出现了偏差。至今,没有一条确定的公式能够实现主频和实际的运算速度两者之间的数值关系,即使是两大处理器厂家Intel和AMD,在这点上也存在着很大的争议,我们从Intel的产品的发展趋势,可以看出Intel很注重加强自身主频的发展。像其他的处理器厂家,有人曾经拿过一快1G的全美达来做比较,它的运行效率相当于2G的Intel处理器。

所以,CPU的主频与CPU实际的运算能力是没有直接关系的,主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度。在Intel的处理器产品中,我们也可以看到这样的例子:1 GHz Itanium芯片能够表现得差不多跟2.66 GHz Xeon/Opteron一样快,或是1.5 GHz Itanium 2大约跟4 GHz Xeon/Opteron一样快。CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标。

当然,主频和实际的运算速度是有关的,只能说主频仅仅是CPU性能表现的一个方面,而不代表CPU的整体性能。

2.外频 外频是CPU的基准频率,单位也是MHz。CPU的外频决定着整块主板的运行速度。说白了,在台式机中,我们所说的超频,都是超CPU的外频(当然一般情况下,CPU的倍频都是被锁住的)相信这点是很好理解的。但对于服务器CPU来讲,超频是绝对不允许的。前面说到CPU决定着主板的运行速度,两者是同步运行的,如果把服务器CPU超频了,改变了外频,会产生异步运行,(台式机很多主板都支持异步运行)这样会造成整个服务器系统的不稳定。

目前的绝大部分电脑系统中外频也是内存与主板之间的同步运行的速度,在这种方式下,可以理解为CPU的外频直接与内存相连通,实现两者间的同步运行状态。外频与前端总线(FSB)频率很容易被混为一谈,下面的前端总线介绍我们谈谈两者的区别。

3.前端总线(FSB)频率 前端总线(FSB)频率(即总线频率)是直接影响CPU与内存直接数据交换速度。有一条公式可以计算,即数据带宽=(总线频率×数据带宽)/8,数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率。比方,现在的支持64位的至强Nocona,前端总线是800MHz,按照公式,它的数据传输最大带宽是6.4GB/秒。

外频与前端总线(FSB)频率的区别:前端总线的速度指的是数据传输的速度,外频是CPU与主板之间同步运行的速度。也就是说,100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一千万次;而100MHz前端总线指的是每秒钟CPU可接受的数据传输量是100MHz×64bit÷8Byte/bit=800MB/s。

其实现在“HyperTransport”构架的出现,让这种实际意义上的前端总线(FSB)频率发生了变化。之前我们知道IA-32架构必须有三大重要的构件:内存控制器Hub (MCH) ,I/O控制器Hub和PCI Hub,像Intel很典型的芯片组 Intel 7501、Intel7505芯片组,为双至强处理器量身定做的,它们所包含的MCH为CPU提供了频率为533MHz的前端总线,配合DDR内存,前端总线带宽可达到4.3GB/秒。但随着处理器性能不断提高同时给系统架构带来了很多问题。而“HyperTransport”构架不但解决了问题,而且更有效地提高了总线带宽,比方AMD Opteron处理器,灵活的HyperTransport I/O总线体系结构让它整合了内存控制器,使处理器不通过系统总线传给芯片组而直接和内存交换数据。这样的话,前端总线(FSB)频率在AMD Opteron处理器就不知道从何谈起了。

4、CPU的位和字长
位:在数字电路和电脑技术中采用二进制,代码只有“0”和“1”,其中无论是 “0”或是“1”在CPU中都是 一“位”。

字长:电脑技术中对CPU在单位时间内(同一时间)能一次处理的二进制数的位数叫字长。所以能处理字长为8位数据的CPU通常就叫8位的CPU。同理32位的CPU就能在单位时间内处理字长为32位的二进制数据。字节和字长的区别:由于常用的英文字符用8位二进制就可以表示,所以通常就将8位称为一个字节。字长的长度是不固定的,对于不同的CPU、字长的长度也不一样。8位的CPU一次只能处理一个字节,而32位的CPU一次就能处理4个字节,同理字长为64位的CPU一次可以处理8个字节。

5.倍频系数
倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比例关系。在相同的外频下,倍频越高CPU的频率也越高。但实际上,在相同外频的前提下,高倍频的CPU本身意义并不大。这是因为CPU与系统之间数据传输速度是有限的,一味追求高倍频而得到高主频的CPU就会出现明显的“瓶颈”效应—CPU从系统中得到数据的极限速度不能够满足CPU运算的速度。一般除了工程样版的Intel的CPU都是锁了倍频的,而AMD之前都没有锁。

6.缓存
缓存大小也是CPU的重要指标之一,而且缓存的结构和大小对CPU速度的影响非常大,CPU内缓存的运行频率极高,一般是和处理器同频运作,工作效率远远大于系统内存和硬盘。实际工作时,CPU往往需要重复读取同样的数据块,而缓存容量的增大,可以大幅度提升CPU内部读取数据的命中率,而不用再到内存或者硬盘上寻找,以此提高系统性能。但是由于CPU芯片面积和成本的因素来考虑,缓存都很小。

L1 Cache(一级缓存)是CPU第一层高速缓存,分为数据缓存和指令缓存。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大,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。一般服务器CPU的L1缓存的容量通常在32—256KB。

L2 Cache(二级缓存)是CPU的第二层高速缓存,分内部和外部两种芯片。内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同,而外部的二级缓存则只有主频的一半。L2高速缓存容量也会影响CPU的性能,原则是越大越好,现在家庭用CPU容量最大的是512KB,而服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存更高达256-1MB,有的高达2MB或者3MB。

L3 Cache(三级缓存),分为两种,早期的是外置,现在的都是内置的。而它的实际作用即是,L3缓存的应用可以进一步降低内存延迟,同时提升大数据量计算时处理器的性能。降低内存延迟和提升大数据量计算能力对游戏都很有帮助。而在服务器领域增加L3缓存在性能方面仍然有显着的提升。比方具有较大L3缓存的配置利用物理内存会更有效,故它比较慢的磁盘I/O子系统可以处理更多的数据请求。具有较大L3缓存的处理器提供更有效的文件系统缓存行为及较短消息和处理器队列长度。

其实最早的L3缓存被应用在AMD发布的K6-III处理器上,当时的L3缓存受限于制造工艺,并没有被集成进芯片内部,而是集成在主板上。在只能够和系统总线频率同步的L3缓存同主内存其实差不了多少。后来使用L3缓存的是英特尔为服务器市场所推出的Itanium处理器。接着就是P4EE和至强MP。Intel还打算推出一款9MB L3缓存的Itanium2处理器,和以后24MB L3缓存的双核心Itanium2处理器。

但基本上L3缓存对处理器的性能提高显得不是很重要,比方配备1MB L3缓存的Xeon MP处理器却仍然不是Opteron的对手,由此可见前端总线的增加,要比缓存增加带来更有效的性能提升。

7.CPU扩展指令集
CPU依靠指令来计算和控制系统,每款CPU在设计时就规定了一系列与其硬件电路相配合的指令系统。指令的强弱也是CPU的重要指标,指令集是提高微处理器效率的最有效工具之一。从现阶段的主流体系结构讲,指令集可分为复杂指令集和精简指令集两部分,而从具体运用看,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的扩展指令集,分别增强了CPU的多媒体、图形图象和Internet等的处理能力。我们通常会把CPU的扩展指令集称为”CPU的指令集”。SSE3指令集也是目前规模最小的指令集,此前MMX包含有57条命令,SSE包含有50条命令,SSE2包含有144条命令,SSE3包含有13条命令。目前SSE3也是最先进的指令集,英特尔Prescott处理器已经支持SSE3指令集,AMD会在未来双核心处理器当中加入对SSE3指令集的支持,全美达的处理器也将支持这一指令集。

8.CPU内核和I/O工作电压
从586CPU开始,CPU的工作电压分为内核电压和I/O电压两种,通常CPU的核心电压小于等于I/O电压。其中内核电压的大小是根据CPU的生产工艺而定,一般制作工艺越小,内核工作电压越低;I/O电压一般都在1.6~5V。低电压能解决耗电过大和发热过高的问题。

9.制造工艺
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。最近官方已经表示有65nm的制造工艺了。

10.指令集
(1)CISC指令集

CISC指令集,也称为复杂指令集,英文名是CISC,(Complex Instruction Set Computer的缩写)。在CISC微处理器中,程序的各条指令是按顺序串行执行的,每条指令中的各个操作也是按顺序串行执行的。顺序执行的优点是控制简单,但计算机各部分的利用率不高,执行速度慢。其实它是英特尔生产的x86系列(也就是IA-32架构)CPU及其兼容CPU,如AMD、VIA的。即使是现在新起的X86-64(也被成AMD64)都是属于CISC的范畴。

要知道什么是指令集还要从当今的X86架构的CPU说起。X86指令集是Intel为其第一块16位CPU(i8086)专门开发的,IBM1981年推出的世界第一台PC机中的CPU—i8088(i8086简化版)使用的也是X86指令,同时电脑中为提高浮点数据处理能力而增加了X87芯片,以后就将X86指令集和X87指令集统称为X86指令集。

虽然随着CPU技术的不断发展,Intel陆续研制出更新型的i80386、i80486直到过去的PII至强、PIII至强、Pentium 3,最后到今天的Pentium 4系列、至强(不包括至强Nocona),但为了保证电脑能继续运行以往开发的各类应用程序以保护和继承丰富的软件资源,所以Intel公司所生产的所有CPU仍然继续使用X86指令集,所以它的CPU仍属于X86系列。由于Intel X86系列及其兼容CPU(如AMD Athlon MP、)都使用X86指令集,所以就形成了今天庞大的X86系列及兼容CPU阵容。x86CPU目前主要有intel的服务器CPU和AMD的服务器CPU两类。

(2)RISC指令集

RISC是英文“Reced Instruction Set Computing ” 的缩写,中文意思是“精简指令集”。它是在CISC指令系统基础上发展起来的,有人对CISC机进行测试表明,各种指令的使用频度相当悬殊,最常使用的是一些比较简单的指令,它们仅占指令总数的20%,但在程序中出现的频度却占80%。复杂的指令系统必然增加微处理器的复杂性,使处理器的研制时间长,成本高。并且复杂指令需要复杂的操作,必然会降低计算机的速度。基于上述原因,20世纪80年代RISC型CPU诞生了,相对于CISC型CPU ,RISC型CPU不仅精简了指令系统,还采用了一种叫做“超标量和超流水线结构”,大大增加了并行处理能力。RISC指令集是高性能CPU的发展方向。它与传统的CISC(复杂指令集)相对。相比而言,RISC的指令格式统一,种类比较少,寻址方式也比复杂指令集少。当然处理速度就提高很多了。目前在中高档服务器中普遍采用这一指令系统的CPU,特别是高档服务器全都采用RISC指令系统的CPU。RISC指令系统更加适合高档服务器的操作系统UNIX,现在Linux也属于类似UNIX的操作系统。RISC型CPU与Intel和AMD的CPU在软件和硬件上都不兼容。

目前,在中高档服务器中采用RISC指令的CPU主要有以下几类:PowerPC处理器、SPARC处理器、PA-RISC处理器、MIPS处理器、Alpha处理器。

(3)IA-64

EPIC(Explicitly Parallel Instruction Computers,精确并行指令计算机)是否是RISC和CISC体系的继承者的争论已经有很多,单以EPIC体系来说,它更像Intel的处理器迈向RISC体系的重要步骤。从理论上说,EPIC体系设计的CPU,在相同的主机配置下,处理Windows的应用软件比基于Unix下的应用软件要好得多。

Intel采用EPIC技术的服务器CPU是安腾Itanium(开发代号即Merced)。它是64位处理器,也是IA-64系列中的第一款。微软也已开发了代号为Win64的操作系统,在软件上加以支持。在Intel采用了X86指令集之后,它又转而寻求更先进的64-bit微处理器,Intel这样做的原因是,它们想摆脱容量巨大的x86架构,从而引入精力充沛而又功能强大的指令集,于是采用EPIC指令集的IA-64架构便诞生了。IA-64 在很多方面来说,都比x86有了长足的进步。突破了传统IA32架构的许多限制,在数据的处理能力,系统的稳定性、安全性、可用性、可观理性等方面获得了突破性的提高。

IA-64微处理器最大的缺陷是它们缺乏与x86的兼容,而Intel为了IA-64处理器能够更好地运行两个朝代的软件,它在IA-64处理器上(Itanium、Itanium2 ……)引入了x86-to-IA-64的解码器,这样就能够把x86指令翻译为IA-64指令。这个解码器并不是最有效率的解码器,也不是运行x86代码的最好途径(最好的途径是直接在x86处理器上运行x86代码),因此Itanium 和Itanium2在运行x86应用程序时候的性能非常糟糕。这也成为X86-64产生的根本原因。

(4)X86-64 (AMD64 / EM64T)

AMD公司设计,可以在同一时间内处理64位的整数运算,并兼容于X86-32架构。其中支持64位逻辑寻址,同时提供转换为32位寻址选项;但数据操作指令默认为32位和8位,提供转换成64位和16位的选项;支持常规用途寄存器,如果是32位运算操作,就要将结果扩展成完整的64位。这样,指令中有“直接执行”和“转换执行”的区别,其指令字段是8位或32位,可以避免字段过长。

x86-64(也叫AMD64)的产生也并非空穴来风,x86处理器的32bit寻址空间限制在4GB内存,而IA-64的处理器又不能兼容x86。AMD充分考虑顾客的需求,加强x86指令集的功能,使这套指令集可同时支持64位的运算模式,因此AMD把它们的结构称之为x86-64。在技术上AMD在x86-64架构中为了进行64位运算,AMD为其引入了新增了R8-R15通用寄存器作为原有X86处理器寄存器的扩充,但在而在32位环境下并不完全使用到这些寄存器。原来的寄存器诸如EAX、EBX也由32位扩张至64位。在SSE单元中新加入了8个新寄存器以提供对SSE2的支持。寄存器数量的增加将带来性能的提升。与此同时,为了同时支持32和64位代码及寄存器,x86-64架构允许处理器工作在以下两种模式:Long Mode(长模式)和Legacy Mode(遗传模式),Long模式又分为两种子模式(64bit模式和Compatibility mode兼容模式)。该标准已经被引进在AMD服务器处理器中的Opteron处理器.

而今年也推出了支持64位的EM64T技术,再还没被正式命为EM64T之前是IA32E,这是英特尔64位扩展技术的名字,用来区别X86指令集。Intel的EM64T支持64位sub-mode,和AMD的X86-64技术类似,采用64位的线性平面寻址,加入8个新的通用寄存器(GPRs),还增加8个寄存器支持SSE指令。与AMD相类似,Intel的64位技术将兼容IA32和IA32E,只有在运行64位操作系统下的时候,才将会采用IA32E。IA32E将由2个sub-mode组成:64位sub-mode和32位sub-mode,同AMD64一样是向下兼容的。Intel的EM64T将完全兼容AMD的X86-64技术。现在Nocona处理器已经加入了一些64位技术,Intel的Pentium 4E处理器也支持64位技术。

应该说,这两者都是兼容x86指令集的64位微处理器架构,但EM64T与AMD64还是有一些不一样的地方,AMD64处理器中的NX位在Intel的处理器中将没有提供。

11.超流水线与超标量
在解释超流水线与超标量前,先了解流水线(pipeline)。流水线是Intel首次在486芯片中开始使用的。流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线。在CPU中由5—6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线,然后将一条X86指令分成5—6步后再由这些电路单元分别执行,这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令,因此提高CPU的运算速度。经典奔腾每条整数流水线都分为四级流水,即指令预取、译码、执行、写回结果,浮点流水又分为八级流水。

超标量是通过内置多条流水线来同时执行多个处理器,其实质是以空间换取时间。而超流水线是通过细化流水、提高主频,使得在一个机器周期内完成一个甚至多个操作,其实质是以时间换取空间。例如Pentium 4的流水线就长达20级。将流水线设计的步(级)越长,其完成一条指令的速度越快,因此才能适应工作主频更高的CPU。但是流水线过长也带来了一定副作用,很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象,Intel的奔腾4就出现了这种情况,虽然它的主频可以高达1.4G以上,但其运算性能却远远比不上AMD 1.2G的速龙甚至奔腾III。

12.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。

13、多线程
同时多线程Simultaneous multithreading,简称SMT。SMT可通过复制处理器上的结构状态,让同一个处理器上的多个线程同步执行并共享处理器的执行资源,可最大限度地实现宽发射、乱序的超标量处理,提高处理器运算部件的利用率,缓和由于数据相关或Cache未命中带来的访问内存延时。当没有多个线程可用时,SMT处理器几乎和传统的宽发射超标量处理器一样。SMT最具吸引力的是只需小规模改变处理器核心的设计,几乎不用增加额外的成本就可以显着地提升效能。多线程技术则可以为高速的运算核心准备更多的待处理数据,减少运算核心的闲置时间。这对于桌面低端系统来说无疑十分具有吸引力。Intel从3.06GHz Pentium 4开始,所有处理器都将支持SMT技术。

14、多核心
多核心,也指单芯片多处理器(Chip multiprocessors,简称CMP)。CMP是由美国斯坦福大学提出的,其思想是将大规模并行处理器中的SMP(对称多处理器)集成到同一芯片内,各个处理器并行执行不同的进程。与CMP比较, SMT处理器结构的灵活性比较突出。但是,当半导体工艺进入0.18微米以后,线延时已经超过了门延迟,要求微处理器的设计通过划分许多规模更小、局部性更好的基本单元结构来进行。相比之下,由于CMP结构已经被划分成多个处理器核来设计,每个核都比较简单,有利于优化设计,因此更有发展前途。目前,IBM 的Power 4芯片和Sun的 MAJC5200芯片都采用了CMP结构。多核处理器可以在处理器内部共享缓存,提高缓存利用率,同时简化多处理器系统设计的复杂度。

2005年下半年,Intel和AMD的新型处理器也将融入CMP结构。新安腾处理器开发代码为Montecito,采用双核心设计,拥有最少18MB片内缓存,采取90nm工艺制造,它的设计绝对称得上是对当今芯片业的挑战。它的每个单独的核心都拥有独立的L1,L2和L3 cache,包含大约10亿支晶体管。

15、SMP SMP(Symmetric Multi-Processing),对称多处理结构的简称,是指在一个计算机上汇集了一组处理器(多CPU),各CPU之间共享内存子系统以及总线结构。在这种技术的支持下,一个服务器系统可以同时运行多个处理器,并共享内存和其他的主机资源。像双至强,也就是我们所说的二路,这是在对称处理器系统中最常见的一种(至强MP可以支持到四路,AMD Opteron可以支持1-8路)。也有少数是16路的。但是一般来讲,SMP结构的机器可扩展性较差,很难做到100个以上多处理器,常规的一般是8个到16个,不过这对于多数的用户来说已经够用了。在高性能服务器和工作站级主板架构中最为常见,像UNIX服务器可支持最多256个CPU的系统。

构建一套SMP系统的必要条件是:支持SMP的硬件包括主板和CPU;支持SMP的系统平台,再就是支持SMP的应用软件。

为了能够使得SMP系统发挥高效的性能,操作系统必须支持SMP系统,如WINNT、LINUX、以及UNIX等等32位操作系统。即能够进行多任务和多线程处理。多任务是指操作系统能够在同一时间让不同的CPU完成不同的任务;多线程是指操作系统能够使得不同的CPU并行的完成同一个任务

要组建SMP系统,对所选的CPU有很高的要求,首先、CPU内部必须内置APIC(Advanced Programmable Interrupt Controllers)单元。Intel 多处理规范的核心就是高级可编程中断控制器(Advanced Programmable Interrupt Controllers–APICs)的使用;再次,相同的产品型号,同样类型的CPU核心,完全相同的运行频率;最后,尽可能保持相同的产品序列编号,因为两个生产批次的CPU作为双处理器运行的时候,有可能会发生一颗CPU负担过高,而另一颗负担很少的情况,无法发挥最大性能,更糟糕的是可能导致死机。

16、NUMA技术
NUMA即非一致访问分布共享存储技术,它是由若干通过高速专用网络连接起来的独立节点构成的系统,各个节点可以是单个的CPU或是SMP系统。在NUMA中,Cache 的一致性有多种解决方案,需要操作系统和特殊软件的支持。图2中是Sequent公司NUMA系统的例子。这里有3个SMP模块用高速专用网络联起来,组成一个节点,每个节点可以有12个CPU。像Sequent的系统最多可以达到64个CPU甚至256个CPU。显然,这是在SMP的基础上,再用NUMA的技术加以扩展,是这两种技术的结合。

17、乱序执行技术
乱序执行(out-of-orderexecution),是指CPU允许将多条指令不按程序规定的顺序分开发送给各相应电路单元处理的技术。这样将根据个电路单元的状态和各指令能否提前执行的具体情况分析后,将能提前执行的指令立即发送给相应电路单元执行,在这期间不按规定顺序执行指令,然后由重新排列单元将各执行单元结果按指令顺序重新排列。采用乱序执行技术的目的是为了使CPU内部电路满负荷运转并相应提高了CPU的运行程序的速度。分枝技术:(branch)指令进行运算时需要等待结果,一般无条件分枝只需要按指令顺序执行,而条件分枝必须根据处理后的结果,再决定是否按原先顺序进行。

18、CPU内部的内存控制器
许多应用程序拥有更为复杂的读取模式(几乎是随机地,特别是当cache hit不可预测的时候),并且没有有效地利用带宽。典型的这类应用程序就是业务处理软件,即使拥有如乱序执行(out of order execution)这样的CPU特性,也会受内存延迟的限制。这样CPU必须得等到运算所需数据被除数装载完成才能执行指令(无论这些数据来自CPU cache还是主内存系统)。当前低段系统的内存延迟大约是120-150ns,而CPU速度则达到了3GHz以上,一次单独的内存请求可能会浪费200-300次CPU循环。即使在缓存命中率(cache hit rate)达到99%的情况下,CPU也可能会花50%的时间来等待内存请求的结束- 比如因为内存延迟的缘故。

你可以看到Opteron整合的内存控制器,它的延迟,与芯片组支持双通道DDR内存控制器的延迟相比来说,是要低很多的。英特尔也按照计划的那样在处理器内部整合内存控制器,这样导致北桥芯片将变得不那么重要。但改变了处理器访问主存的方式,有助于提高带宽、降低内存延时和提升处理器性

制造工艺:现在CPU的制造工艺是0.35微米,最新的PII可以达到0.28微米,在将来的CPU制造工艺可以达到0.18微米。

CPU的厂商

1.Intel公司

Intel是生产CPU的老大哥,它占有80%多的市场份额,Intel生产的CPU就成了事实上的x86CPU技术规范和标准。最新的P4成为CPU的首选。

2.AMD公司

目前使用的CPU有好几家公司的产品,除了Intel公司外,最有力的挑战的就是AMD公司,最新的Athlon64和闪龙具有很好性价比,尤其采用了3DNOW+技术,使其在3D上有很好的表现。

3.IBM和Cyrix

美国国家半导体公司IBM和Cyrix公司合并后,使其终于拥有了自己的芯片生产线,其成品将会日益完善和完备。现在的MII性能也不错,尤其是它的价格很低。

4.IDT公司

IDT是处理器厂商的后起之秀,但现在还不太成熟。

5.VIA威盛公司

VIA威盛是台湾一家主板芯片组厂商,收购了前述的 Cyrix和IDT的cpu部门,推出了自己的CPU

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