CPU知識(shí)大全

CPU知識(shí)大全

　　中央處理器(CPU，Central Processing Unit)是一塊超大規(guī)模的集成電路，是一臺(tái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算核心(Core)和控制核心( Control Unit)。它的功能主要是解釋計(jì)算機(jī)指令以及處理計(jì)算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)。以下是學(xué)習(xí)啦小編整理的CPU知識(shí)全面解析，供還不認(rèn)識(shí)CPU的電腦小白有一個(gè)重新的認(rèn)識(shí)，歡迎參考。

　　1. ES版的CPU：ES(Engineering Sample)是工程樣品，一般是在新的CPU批量生產(chǎn)前制造，供測(cè)試用的CPU。

　　2. CPU與內(nèi)存同步(異步)超頻：

　　CPU與內(nèi)存同步即調(diào)整CPU外頻并使內(nèi)存頻率與之同頻工作。

　　舉例：Intel Core 2 Duo E4300默認(rèn)外頻是200MHz，

　　宇瞻 黑豹II代 DDRII667 1G默認(rèn)頻率是333MHz，

　　若將CPU外頻提升至333MHz，此時(shí)CPU外頻和內(nèi)存頻率相等，即CPU與內(nèi)存同步超頻。

　　CPU與內(nèi)存異步則是指兩者的工作頻率可存在一定差異。該技術(shù)可令內(nèi)存工作在高出或低于系統(tǒng)總線(xiàn)速度33MHz或3:4、4:5(CPU外頻:內(nèi)存頻率)的頻率上，這樣可以緩解超頻時(shí)經(jīng)常受限于內(nèi)存的“瓶頸”。

　　3. CPU的CnQ技術(shù)：

　　CnQ是Cool & Quiet的簡(jiǎn)稱(chēng)，跟Intel的SpeedStep及AMD移動(dòng)平臺(tái)CPU的PowerNow!功能近似，這是AMD用于桌面處理器的一項(xiàng)節(jié)能降耗的新技術(shù)。其作用是在CPU閑置時(shí)降低頻率和電壓，以減少發(fā)熱量和能耗;在CPU高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)提高頻率和電壓，確保任務(wù)運(yùn)算的順利完成。CnQ的這種CPU能耗的調(diào)節(jié)功能可以事先通過(guò)相關(guān)的CnQ管理工具預(yù)置并隨時(shí)調(diào)整。在目前CPU發(fā)熱量和能耗都大幅提升的前提下，CnQ顯得非常實(shí)用，能確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

　　目前，Athlon 64系列處理器除了ClawHammer核心的部分產(chǎn)品不支持CnQ外，其余均支持。值得一提的是，AMD低端的Sempron系列處理器也支持該項(xiàng)技術(shù)。不過(guò)由于A(yíng)thlon 64產(chǎn)品核心和步進(jìn)代號(hào)不同，對(duì)CnQ的支持程度也有所不同。

　　4. 扣肉CPU：

　　是intel推出的新一代CPU是他們用來(lái)對(duì)付競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手AMD的最新產(chǎn)品AM2的武器采用CORE DUO而不是我們常見(jiàn)的構(gòu)架了。它的中文發(fā)音是"酷瑞"(標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)該是酷睿，這里方便各位理解)，所以讀起來(lái)有點(diǎn)像扣肉。

　　5. DIY領(lǐng)域中的OC：

　　“OC”，英文全稱(chēng)“OverClock”，即超頻。翻譯過(guò)來(lái)的意思是超越標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)鐘頻率。超頻者就是"OverClocker"。

　　6. CPU外頻和CPU的總線(xiàn)頻率之間的關(guān)系

　　(1)前端總線(xiàn)(FSB)：英文全稱(chēng)Front Side Bus。

　　對(duì)Intel平臺(tái)來(lái)說(shuō)前端總線(xiàn)是PC內(nèi)部2臺(tái)設(shè)備之間傳遞數(shù)字信號(hào)的橋梁。CPU可以通過(guò)前端總線(xiàn)(FSB)與內(nèi)存、顯卡及其他設(shè)備通信。FSB頻率越快，處理器在單位時(shí)間里得到更多的數(shù)據(jù)，處理器利用率越高。

　　對(duì)于A(yíng)MD，K8以后系列CPU來(lái)說(shuō)，由于其CPU內(nèi)部集成了內(nèi)存控制器，也就沒(méi)有了前端總線(xiàn)這個(gè)概念，取而代之的是H-T總線(xiàn)頻率。

　　(2)Intel 前端總線(xiàn)(FSB)帶寬：

　　FSB帶寬表示FSB的數(shù)據(jù)傳輸速度，單位MB/s或GB/s 。

　　FSB帶寬=FSB頻率*FSB位寬/8，現(xiàn)在FSB位寬都是64位。

　　舉例：Intel Core 2 Duo E4300的FSB頻率是800MHz，

　　則其FSB帶寬=800*64/8=6.4GB/s。

　　AMD的總線(xiàn)帶寬計(jì)算與Intel的不同，具體可用相關(guān)軟件查看。(感謝網(wǎng)友窮啊窮指出錯(cuò)誤)

　　(3)CPU外頻與總線(xiàn)頻率的關(guān)系：

　　Intel FSB頻率=Intel P4 CPU外頻*4

　　7. AMD的H-T總線(xiàn)

　　HT是HyperTransport的簡(jiǎn)稱(chēng)。HyperTransport本質(zhì)是一種為主板上的集成電路互連而設(shè)計(jì)的端到端總線(xiàn)技術(shù)，目的是加快芯片間的數(shù)據(jù)傳輸速度。HyperTransport技術(shù)在A(yíng)MD平臺(tái)上使用后，是指AMD CPU到主板芯片之間的連接總線(xiàn)(如果主板芯片組是南北橋架構(gòu)，則指CPU到北橋)，即HT總線(xiàn)。類(lèi)似于Intel平臺(tái)中的前端總線(xiàn)(FSB)，但I(xiàn)ntel平臺(tái)目前還沒(méi)采用HyperTransport技術(shù)。“HyperTransport”構(gòu)架不但解決了隨著處理器性能不斷提高同時(shí)給系統(tǒng)架構(gòu)帶來(lái)的很多問(wèn)題，而且更有效地提高了總線(xiàn)帶寬。

　　靈活的HyperTransport I/O總線(xiàn)體系結(jié)構(gòu)讓CPU整合了內(nèi)存控制器，使處理器不通過(guò)系統(tǒng)總線(xiàn)傳給芯片組而直接和內(nèi)存交換數(shù)據(jù)。這樣前端總線(xiàn)的概念也就無(wú)從談起了。

　　8. CPU主頻

　　CPU的主頻，即CPU內(nèi)核工作的時(shí)鐘頻率(CPU Clock Speed)。通常所說(shuō)的某某CPU是多少兆赫的，而這個(gè)多少兆赫就是“CPU的主頻”。很多人認(rèn)為CPU的主頻就是其運(yùn)行速度，其實(shí)不然。CPU的主頻表示在CPU內(nèi)數(shù)字脈沖信號(hào)震蕩的速度，與CPU實(shí)際的運(yùn)算能力并沒(méi)有直接關(guān)系。主頻和實(shí)際的運(yùn)算速度存在一定的關(guān)系，但目前還沒(méi)有一個(gè)確定的公式能夠定量?jī)烧叩臄?shù)值關(guān)系，因?yàn)镃PU的運(yùn)算速度還要看CPU的流水線(xiàn)的各方面的性能指標(biāo)(緩存、指令集，CPU的位數(shù)等等)。由于主頻并不直接代表運(yùn)算速度，所以在一定情況下，很可能會(huì)出現(xiàn)主頻較高的CPU實(shí)際運(yùn)算速度較低的現(xiàn)象。比如AMD公司的AthlonXP系列CPU大多都能以較低的主頻，達(dá)到英特爾公司的Pentium 4系列CPU較高主頻的CPU性能，所以AthlonXP系列CPU才以PR值的方式來(lái)命名。因此主頻僅是CPU性能表現(xiàn)的一個(gè)方面，而不代表CPU的整體性能。

　　CPU的主頻不代表CPU的速度，但提高主頻對(duì)于提高CPU運(yùn)算速度卻是至關(guān)重要的。舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，假設(shè)某個(gè)CPU在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行一條運(yùn)算指令，那么當(dāng)CPU運(yùn)行在100MHz主頻時(shí)，將比它運(yùn)行在50MHz主頻時(shí)速度快一倍。因?yàn)?00MHz的時(shí)鐘

　　史上最全的電腦DIY基本知識(shí)菜鳥(niǎo)綜合總結(jié)篇(二)

　　2008-12-31 11:52:37 來(lái)源: 作者: 【大 中 小】 瀏覽:37197次 評(píng)論:1條 收藏本文

　　周期比50MHz的時(shí)鐘周期占用時(shí)間減少了一半，也就是工作在100MHz主頻的CPU執(zhí)行一條運(yùn)算指令所需時(shí)間僅為10ns比工作在50MHz主頻時(shí)的20ns縮短了一半，自然運(yùn)算速度也就快了一倍。只不過(guò)電腦的整體運(yùn)行速度不僅取決于CPU運(yùn)算速度，還與其它各分系統(tǒng)的運(yùn)行情況有關(guān)，只有在提高主頻的同時(shí)，各分系統(tǒng)運(yùn)行速度和各分系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸速度都能得到提高后，電腦整體的運(yùn)行速度才能真正得到提高。

　　9. CPU核心類(lèi)型

　　核心(Die)又稱(chēng)為內(nèi)核，是CPU最重要的組成部分。CPU中心那塊隆起的芯片就是核心，是由單晶硅以一定的生產(chǎn)工藝制造出來(lái)的，CPU所有的計(jì)算、接受/存儲(chǔ)命令、處理數(shù)據(jù)都由核心執(zhí)行。各種CPU核心都具有固定的邏輯結(jié)構(gòu)，一級(jí)緩存、二級(jí)緩存、執(zhí)行單元、指令級(jí)單元和總線(xiàn)接口等邏輯單元都會(huì)有科學(xué)的布局。

　　為了便于CPU設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售的管理，CPU制造商會(huì)對(duì)各種CPU核心給出相應(yīng)的代號(hào)，這也就是所謂的CPU核心類(lèi)型。

　　不同的CPU(不同系列或同一系列)都會(huì)有不同的核心類(lèi)型(例如E6300的核心Allendale、E6600核心Conroe等等)，甚至同一種核心都會(huì)有不同版本的類(lèi)型(例如Northwood核心就分為B0和C1等版本)，核心版本的變更是為了修正上一版存在的一些錯(cuò)誤，并提升一定的性能，而這些變化普通消費(fèi)者是很少去注意的。每一種核心類(lèi)型都有其相應(yīng)的制造工藝(例如0.25um、0.18um、0.13um、0.09um以及65nm等)、核心面積(這是決定CPU成本的關(guān)鍵因素，成本與核心面積基本上成正比)、核心電壓、電流大小、晶體管數(shù)量、各級(jí)緩存的大小、主頻范圍、流水線(xiàn)架構(gòu)和支持的指令集(這兩點(diǎn)是決定CPU實(shí)際性能和工作效率的關(guān)鍵因素)、功耗和發(fā)熱量的大小、封裝方式(例如PLGA等等)、接口類(lèi)型(例如Socket 775、Socket 939等等)、前端總線(xiàn)頻率(FSB)等等。因此，核心類(lèi)型在某種程度上決定了CPU的工作性能。

　　一般說(shuō)來(lái)，新的核心類(lèi)型往往比老的核心類(lèi)型具有更好的性能，但這也不是絕對(duì)的，這種情況一般發(fā)生在新核心類(lèi)型剛推出時(shí)，由于技術(shù)不完善或新的架構(gòu)和制造工藝不成熟等原因，可能會(huì)導(dǎo)致新的核心類(lèi)型的性能反而還不如老的核心類(lèi)型的性能。例如，早期Willamette核心Socket 423接口的Pentium 4的實(shí)際性能不如Socket 370接口的Tualatin核心的Pentium III和賽揚(yáng)，現(xiàn)在的低頻Prescott核心Pentium 4的實(shí)際性能不如同頻的Northwood核心Pentium 4等等，但隨著技術(shù)的進(jìn)步以及CPU制造商對(duì)新核心的不斷改進(jìn)和完善，新核心的中后期產(chǎn)品的性能必然會(huì)超越老核心產(chǎn)品。

　　CPU核心的發(fā)展方向是更低的電壓、更低的功耗、更先進(jìn)的制造工藝、集成更多的晶體管、更小的核心面積(這會(huì)降低CPU的生產(chǎn)成本從而最終會(huì)降低CPU的銷(xiāo)售價(jià)格)、更先進(jìn)的流水線(xiàn)架構(gòu)和更多的指令集、更高的前端總線(xiàn)頻率、集成更多的功能(例如集成內(nèi)存控制器等等)以及雙核心和多核心(也就是1個(gè)CPU內(nèi)部有2個(gè)或更多個(gè)核心)等。CPU核心的進(jìn)步對(duì)普通消費(fèi)者而言，最有意義的就是能以更低的價(jià)格買(mǎi)到性能更強(qiáng)的CPU。

　　在CPU漫長(zhǎng)的歷史中伴隨著紛繁復(fù)雜的CPU核心類(lèi)型，以下分別就Intel CPU和AMD CPU的主流核心類(lèi)型作一個(gè)簡(jiǎn)介。

　　主流核心類(lèi)型介紹(僅限于臺(tái)式機(jī)CPU，不包括筆記本CPU和服務(wù)器/工作站CPU，而且不包括比較老的核心類(lèi)型)。

　　（1）INTEL核心

　　Tualatin

　　這也就是大名鼎鼎的“圖拉丁”核心，是Intel在Socket 370架構(gòu)上的最后一種CPU核心，采用0.13um制造工藝，封裝方式采用FC-PGA2和PPGA，核心電壓也降低到了1.5V左右，主頻范圍從1GHz到1.4GHz，外頻分別為100MHz(賽揚(yáng))和133MHz(Pentium III)，二級(jí)緩存分別為512KB(Pentium III-S)和256KB(Pentium III和賽揚(yáng))，這是最強(qiáng)的Socket 370核心，其性能甚至超過(guò)了早期低頻的Pentium 4系列CPU。

　　Willamette

　　這是早期的Pentium 4和P4賽揚(yáng)采用的核心，最初采用Socket 423接口，后來(lái)改用Socket 478接口(賽揚(yáng)只有1.7GHz和1.8GHz兩種，都是Socket 478接口)，采用0.18um制造工藝，前端總線(xiàn)頻率為400MHz， 主頻范圍從1.3GHz到2.0GHz(Socket 423)和1.6GHz到2.0GHz(Socket 478)，二級(jí)緩存分別為256KB(Pentium 4)和128KB(賽揚(yáng))，注意，另外還有些型號(hào)的Socket 423接口的Pentium 4居然沒(méi)有二級(jí)緩存!核心電壓1.75V左右，封裝方式采用Socket 423的PPGA INT2，PPGA INT3，OOI 423-pin，PPGA FC-PGA2和Socket 478的PPGA FC-PGA2以及賽揚(yáng)采用的PPGA等等。Willamette核心制造工藝落后，發(fā)熱量大，性能低下，已經(jīng)被淘汰掉，而被Northwood核心所取代。

　　Northwood

　　這是主流Pentium 4和賽揚(yáng)所采用的核心，其與Willamette核心最大的改進(jìn)是采用了0.13um制造工藝，并都采用Socket 478接口，核心電壓1.5V左右，二級(jí)緩存分別為128KB(賽揚(yáng))和512KB(Pentium 4)，前端總線(xiàn)頻率分別為400/533/800MHz(賽揚(yáng)都只有400MHz)，主頻范圍分別為2.0GHz到2.8GHz(賽揚(yáng))，1.6GHz到2.6GHz(400MHz FSB Pentium 4)，2.26GHz到3.06GHz(533MHz FSB Pentium 4)和2.4GHz到3.4GHz(800MHz FSB Pentium 4)，并且3.06GHz Pentium 4和所有的800MHz Pentium 4都支持超線(xiàn)程技術(shù)(Hyper-Threading Technology)，封裝方式采用PPGA FC-PGA2和PPGA。按照Intel的規(guī)劃，Northwood核心會(huì)很快被Prescott核心所取代。

　　Prescott

　　這是Intel新的CPU核心，最早使用在Pentium 4上，現(xiàn)在低端的賽揚(yáng)D也大量使用此核心，其與Northwood最大的區(qū)別是采用了0.09um制造工藝和更多的流水線(xiàn)結(jié)構(gòu)，初期采用Socket 478接口，以后會(huì)全部轉(zhuǎn)到LGA 775接口，核心電壓1.25-1.525V，前端總線(xiàn)頻率為533MHz(不支持超線(xiàn)程技術(shù))和800MHz(支持超線(xiàn)程技術(shù))，主頻分別為533MHz FSB的2.4GHz和2.8GHz以及800MHz FSB的2.8GHz、3.0GHz、3.2GHz和3.4GHz，其與Northwood相比，其L1 數(shù)據(jù)緩存從8KB增加到16KB，而L2緩存則從512KB增加到1MB，封裝方式采用PPGA。按照Intel的規(guī)劃，Prescott核心會(huì)很快取代Northwood核心并且很快就會(huì)推出Prescott核心533MHz FSB的賽揚(yáng)。

　　Prescott 2M

　　Prescott 2M是Intel在臺(tái)式機(jī)上使用的核心，與Prescott不同，Prescott 2M支持EM64T技術(shù)，也就說(shuō)可以使用超過(guò)4G內(nèi)存，屬于64位CPU，這是Int

　　el第一款使用64位技術(shù)的臺(tái)式機(jī)CPU。Prescott 2M核心使用90nm制造工藝，集成2M二級(jí)緩存，800或者1066MHz前端總線(xiàn)。目前來(lái)說(shuō)P4的6系列和P4EE CPU使用Prescott 2M核心。Prescott 2M本身的性能并不是特別出眾，不過(guò)由于集成了大容量二級(jí)緩存和使用較高的頻率，性能仍然有提升。此外Prescott 2M核心支持增強(qiáng)型IntelSpeedStep技術(shù) (EIST)，這技術(shù)完全與英特爾的移動(dòng)處理器中節(jié)能機(jī)制一樣，它可以讓Pentium 4 6系列處理器在低負(fù)載的時(shí)候降低工作頻率，這樣可以明顯降低它們?cè)谶\(yùn)行時(shí)的工作熱量及功耗。

　　Smithfield

　　Smithfield基于雙個(gè)采用90nm制程的Prescotts的核心。Smithfield相當(dāng)于是兩個(gè)Prescott核心的處理器的結(jié)合體，整合了一個(gè)可以平衡兩個(gè)內(nèi)核之間總線(xiàn)執(zhí)行的仲裁邏輯，通過(guò)“中斷機(jī)制”來(lái)平衡分配兩個(gè)核心的工作。

　　Presler

　　這是Pentium D 9XX和Pentium EE 9XX采用的核心，Intel于2005年末推出。基本上可以認(rèn)為Presler核心是簡(jiǎn)單的將兩個(gè)Cedar Mill核心松散地耦合在一起的產(chǎn)物，是基于獨(dú)立緩存的松散型耦合方案，其優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是性能不夠理想。Presler核心采用65nm制造工藝，全部采用Socket 775接口，核心電壓1.3V左右，封裝方式都采用PLGA，都支持硬件防病毒技術(shù)EDB、節(jié)能省電技術(shù)EIST和64位技術(shù)EM64T，并且除了 Pentium D 9X5之外都支持虛擬化技術(shù)Intel VT。前端總線(xiàn)頻率是800MHz(Pentium D)和1066MHz(Pentium EE)。與Smithfield核心類(lèi)似，Pentium EE和Pentium D的最大區(qū)別就是Pentium EE支持超線(xiàn)程技術(shù)而Pentium D則不支持，并且兩個(gè)核心分別具有2MB的二級(jí)緩存。在CPU內(nèi)部?jī)蓚€(gè)核心是互相隔絕的，其緩存數(shù)據(jù)的同步同樣是依靠位于主板北橋芯片上的仲裁單元通過(guò)前端總線(xiàn)在兩個(gè)核心之間傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所以其數(shù)據(jù)延遲問(wèn)題同樣比較嚴(yán)重，性能同樣并不盡如人意。Presler核心與Smithfield核心相比，除了采用65nm制程、每個(gè)核心的二級(jí)緩存增加到2MB和增加了對(duì)虛擬化技術(shù)的支持之外，在技術(shù)上幾乎沒(méi)有什么創(chuàng)新，基本上可以認(rèn)為是Smithfield核心的65nm制程版本。Presler核心也是Intel處理器在NetBurst架構(gòu)上的最后一款雙核心處理器的核心類(lèi)型，可以說(shuō)是在NetBurst被拋棄之前的最后絕唱，以后Intel桌面處理器全部轉(zhuǎn)移到Core架構(gòu)。按照Intel的規(guī)劃，Presler核心從2006年第三季度開(kāi)始將逐漸被 Core架構(gòu)的Conroe核心所取代。

　　Conroe

　　這是更新的Intel桌面平臺(tái)雙核心處理器的核心類(lèi)型，其名稱(chēng)來(lái)源于美國(guó)德克薩斯州的小城市“Conroe”。Conroe核心于2006年7月27日正式發(fā)布，是全新的Core(酷睿)微架構(gòu)(Core Micro-Architecture)應(yīng)用在桌面平臺(tái)上的第一種CPU核心。目前采用此核心的有Core 2 Duo E6x00系列和Core 2 Extreme X6x00系列。與上代采用NetBurst微架構(gòu)的Pentium D和Pentium EE相比，Conroe核心具有流水線(xiàn)級(jí)數(shù)少、執(zhí)行效率高、性能強(qiáng)大以及功耗低等等優(yōu)點(diǎn)。Conroe核心采用65nm制造工藝，核心電壓為1.3V左右，封裝方式采用PLGA，接口類(lèi)型仍然是傳統(tǒng)的Socket 775。在前端總線(xiàn)頻率方面，目前Core 2 Duo和Core 2 Extreme都是1066MHz，而頂級(jí)的Core 2 Extreme將會(huì)升級(jí)到1333MHz;在一級(jí)緩存方面，每個(gè)核心都具有32KB的數(shù)據(jù)緩存和32KB的指令緩存，并且兩個(gè)核心的一級(jí)數(shù)據(jù)緩存之間可以直接交換數(shù)據(jù);在二級(jí)緩存方面，Conroe核心都是兩個(gè)內(nèi)核共享4MB。Conroe核心都支持硬件防病毒技術(shù)EDB、節(jié)能省電技術(shù)EIST和64位技術(shù)EM64T以及虛擬化技術(shù)Intel VT。與Yonah核心的緩存機(jī)制類(lèi)似，Conroe核心的二級(jí)緩存仍然是兩個(gè)核心共享，并通過(guò)改良了的Intel Advanced Smart Cache(英特爾高級(jí)智能高速緩存)共享緩存技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)緩存數(shù)據(jù)的同步。Conroe核心是目前最先進(jìn)的桌面平臺(tái)處理器核心，在高性能和低功耗上找到了一個(gè)很好的平衡點(diǎn)，全面壓倒了目前的所有桌面平臺(tái)雙核心處理器，加之又擁有非常不錯(cuò)的超頻能力，確實(shí)是目前最強(qiáng)勁的臺(tái)式機(jī)CPU核心。

　　Allendale

　　這是與Conroe同時(shí)發(fā)布的Intel桌面平臺(tái)雙核心處理器的核心類(lèi)型，其名稱(chēng)來(lái)源于美國(guó)加利福尼亞州南部的小城市“Allendale”。 Allendale核心于2006年7月27日正式發(fā)布，仍然基于全新的Core(酷睿)微架構(gòu)，目前采用此核心的有1066MHz FSB的Core 2 Duo E6x00系列，即將發(fā)布的還有800MHz FSB的Core 2 Duo E4x00系列。Allendale核心的二級(jí)緩存機(jī)制與Conroe核心相同，但共享式二級(jí)緩存被削減至2MB。Allendale核心仍然采用 65nm制造工藝，核心電壓為1.3V左右，封裝方式采用PLGA，接口類(lèi)型仍然是傳統(tǒng)的Socket 775，并且仍然支持硬件防病毒技術(shù)EDB、節(jié)能省電技術(shù)EIST和64位技術(shù)EM64T以及虛擬化技術(shù)Intel VT。除了共享式二級(jí)緩存被削減到2MB以及二級(jí)緩存是8路64Byte而非Conroe核心的16路64Byte之外，Allendale核心與 Conroe核心幾乎完全一樣，可以說(shuō)就是Conroe核心的簡(jiǎn)化版。當(dāng)然由于二級(jí)緩存上的差異，在頻率相同的情況下Allendale核心性能會(huì)稍遜于 Conroe核心。

　　（2）AMD CPU核心
AMD CPU種類(lèi)：毒龍(Duron) 閃龍(Semptron) 速龍(Athlon) 速龍雙核心(Athlonx2) 皓龍(Opteron) 炫龍(Turion)。

　　一、Athlon(速龍) XP的核心類(lèi)型

　　Athlon XP有4種不同的核心類(lèi)型，但都有共同之處：都采用Socket A接口而且都采用PR標(biāo)稱(chēng)值標(biāo)注。

　　Palomino

　　這是最早的Athlon XP的核心，采用0.18um制造工藝，核心電壓為1.75V左右，二級(jí)緩存為256KB，封裝方式采用OPGA，前端總線(xiàn)頻率為266MHz。

　　Thoroughbred

　　這是第一種采用0.13um制造工藝的Athlon XP核心，又分為T(mén)horoughbred-A和Thoroughbred-B兩種版本，核心電壓1.65V-1.75V左右，二級(jí)緩存為256KB，封裝方式采用OPGA，前端總線(xiàn)頻率為266MHz和333MHz。

　　Thorton

　　采用0.13um制造工藝，核心電壓1.65V左右，二級(jí)緩存為256KB，封裝方式采用OPGA，前端總線(xiàn)頻率為333MHz?？梢钥醋魇瞧帘瘟艘话攵?jí)緩存的Barton。

　　Barton

　　采用0.13um制造工藝，核心電壓1.65V左右，二級(jí)緩存為512KB，封裝方式采用OPGA，前端總線(xiàn)頻率為333MHz和400MHz。

　　二、新Duron(毒龍)的核心類(lèi)型

　　AppleBred

　　采用0.13um制造工藝，核心電壓1.5V左右，二級(jí)緩存為64KB4 X2和Athlon 64 FX的最大區(qū)別。Windsor核心Athlon 64 FX目前只有FX-62這一款產(chǎn)品，其TDP功耗高達(dá)125W;而Athlon 64 X2則分為T(mén)DP功耗89W的標(biāo)準(zhǔn)版(核心電壓1.35V左右)、TDP功耗65W的低功耗版(核心電壓1.25V左右)和TDP功耗35W的超低功耗版(核心電壓1.05V左右)。Windsor核心的緩存數(shù)據(jù)同步仍然是依靠CPU內(nèi)置的SRI(System request interface，系統(tǒng)請(qǐng)求接口)傳輸在CPU內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，除了支持雙通道DDR2內(nèi)存以及支持虛擬化技術(shù)之外，相對(duì)于以前的Socket 939接口A(yíng)thlon 64 X2和雙核心Athlon 64 FX并無(wú)架構(gòu)上的改變，性能并無(wú)多少出彩之處。

　　Orleans

　　這是2006年5月底發(fā)布的第一種Socket AM2接口單核心Athlon 64的核心類(lèi)型，其名稱(chēng)來(lái)源于法國(guó)城市奧爾良(Orleans)。Manila核心定位于桌面中端處理器，采用90nm制造工藝，支持虛擬化技術(shù)AMD VT，仍然采用1000MHz的HyperTransport總線(xiàn)，二級(jí)緩存為512KB，最大亮點(diǎn)是支持雙通道DDR2 667內(nèi)存，這是其與只支持單通道DDR 400內(nèi)存的Socket 754接口A(yíng)thlon 64和只支持雙通道DDR 400內(nèi)存的Socket 939接口A(yíng)thlon 64的最大區(qū)別。Orleans核心Athlon 64同樣也分為T(mén)DP功耗62W的標(biāo)準(zhǔn)版(核心電壓1.35V左右)和TDP功耗35W的超低功耗版(核心電壓1.25V左右)。除了支持雙通道DDR2內(nèi)存以及支持虛擬化技術(shù)之外，Orleans核心Athlon 64相對(duì)于以前的Socket 754接口和Socket 940接口的Athlon 64并無(wú)架構(gòu)上的改變，性能并無(wú)多少出彩之處。

　　10. CPU接口類(lèi)型

　　我們知道，CPU需要通過(guò)某個(gè)接口與主板連接的才能進(jìn)行工作。CPU經(jīng)過(guò)這么多年的發(fā)展，采用的接口方式有引腳式、卡式、觸點(diǎn)式、針腳式等。而目前CPU的接口都是針腳式接口，對(duì)應(yīng)到主板上就有相應(yīng)的插槽類(lèi)型。CPU接口類(lèi)型不同，在插孔數(shù)、體積、形狀都有變化，所以不能互相接插。

　　(1)Socket 775

　　Socket 775又稱(chēng)為Socket T，是目前應(yīng)用于Intel LGA775封裝的CPU所對(duì)應(yīng)的接口，目前采用此種接口的有LGA775封裝的Pentium 4、Pentium 4 EE、Celeron D和Conroe等CPU。與以前的Socket 478接口CPU不同，Socket 775接口CPU的底部沒(méi)有傳統(tǒng)的針腳，而代之以775個(gè)觸點(diǎn)，即并非針腳式而是觸點(diǎn)式，通過(guò)與對(duì)應(yīng)的Socket 775插槽內(nèi)的775根觸針接觸來(lái)傳輸信號(hào)。Socket 775接口不僅能夠有效提升處理器的信號(hào)強(qiáng)度、提升處理器頻率，同時(shí)也可以提高處理器生產(chǎn)的良品率、降低生產(chǎn)成本。隨著Socket 478的逐漸淡出，Socket 775將成為今后所有Intel桌面CPU的標(biāo)準(zhǔn)接口。

　　(2)Socket 754

　　Socket 754是2003年9月AMD64位桌面平臺(tái)最初發(fā)布時(shí)的CPU接口，目前采用此接口的有低端的Athlon 64和高端的Sempron，具有754根CPU針腳。隨著Socket 939的普及，Socket 754最終也會(huì)逐漸淡出。

　　(3)Socket 939

　　Socket 939是AMD公司2004年6月才推出的64位桌面平臺(tái)接口標(biāo)準(zhǔn)，目前采用此接口的有高端的Athlon 64以及Athlon 64 FX，具有939根CPU針腳。Socket 939處理器和與過(guò)去的Socket 940插槽是不能混插的，但是，Socket 939仍然使用了相同的CPU風(fēng)扇系統(tǒng)模式，因此以前用于Socket 940和Socket 754的風(fēng)扇同樣可以使用在Socket 939處理器。

　　(4)Socket 940

　　Socket 940是最早發(fā)布的AMD64位接口標(biāo)準(zhǔn)，具有940根CPU針腳，目前采用此接口的有服務(wù)器/工作站所使用的Opteron以及最初的Athlon 64 FX。隨著新出的Athlon 64 FX改用Socket 939接口，所以Socket 940將會(huì)成為Opteron的專(zhuān)用接口。

　　(5)Socket 603

　　Socket 603的用途比較專(zhuān)業(yè)，應(yīng)用于Intel方面高端的服務(wù)器/工作站平臺(tái)，采用此接口的CPU是Xeon MP和早期的Xeon，具有603根CPU針腳。Socket 603接口的CPU可以兼容于Socket 604插槽。

　　(6)Socket 604

　　與Socket 603相仿，Socket 604仍然是應(yīng)用于Intel方面高端的服務(wù)器/工作站平臺(tái)，采用此接口的CPU是533MHz和800MHz FSB的Xeon。Socket 604接口的CPU不能兼容于Socket 603插槽。

　　(7)Socket 478

　　Socket 478接口是目前Pentium 4系列處理器所采用的接口類(lèi)型，針腳數(shù)為478針。Socket 478的Pentium 4處理器面積很小，其針腳排列極為緊密。英特爾公司的Pentium 4系列和P4 賽揚(yáng)系列都采用此接口。

　　(8)Socket A

　　Socket A接口，也叫Socket 462，是目前AMD公司Athlon XP和Duron處理器的插座接口。Socket A接口具有462插空，可以支持133MHz外頻。

　　(9)Socket 423

　　Socket 423插槽是最初Pentium 4處理器的標(biāo)準(zhǔn)接口，Socket 423的外形和前幾種Socket類(lèi)的插槽類(lèi)似，對(duì)應(yīng)的CPU針腳數(shù)為423。Socket 423插槽多是基于Intel 850芯片組主板，支持1.3GHz～1.8GHz的Pentium 4處理器。不過(guò)隨著DDR內(nèi)存的流行，英特爾又開(kāi)發(fā)了支持SDRAM及DDR內(nèi)存的i845芯片組，CPU插槽也改成了Socket 478，Socket 423接口也就銷(xiāo)聲匿跡了。

　　(10)Socket 370

　　Socket 370架構(gòu)是英特爾開(kāi)發(fā)出來(lái)代替SLOT架構(gòu)，外觀(guān)上與Socket 7非常像，也采用零插拔力插槽，對(duì)應(yīng)的CPU是370針腳。英特爾公司著名的“銅礦”和”圖拉丁”系列CPU就是采用此接口。

　　(11)SLOT 1

　　SLOT 1是英特爾公司為Pentium Ⅱ系列CPU設(shè)計(jì)的插槽，其將Pentium Ⅱ CPU及其相關(guān)控制電路、二級(jí)緩存都做在一塊子卡上，多數(shù)Slot 1主板使用100MHz外頻。SLOT 1的技術(shù)結(jié)構(gòu)比較先進(jìn)，能提供更大的內(nèi)部傳輸帶寬和CPU性能。此種接口已經(jīng)被淘汰，市面上已無(wú)此類(lèi)接口的產(chǎn)品。

　　(12)SLOT 2

　　SLOT 2用途比較專(zhuān)業(yè)，都采用于高端服務(wù)器及圖形工作站的系統(tǒng)。所用的CPU也是很昂貴的Xeon(至強(qiáng))系列。Slot 2與Slot 1相比，有許多不同。首先，Slot 2插槽更長(zhǎng)，CPU本身也都要大一些。其次，Slot 2能夠勝任更高要求的多用途計(jì)算處理，這是進(jìn)入高端企業(yè)計(jì)算市場(chǎng)的關(guān)鍵所在。在當(dāng)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器設(shè)計(jì)中，一般廠(chǎng)商只能同時(shí)在系統(tǒng)中采用兩個(gè) Pentium Ⅱ處理器，而有了Slot 2設(shè)計(jì)后，可以在一臺(tái)服務(wù)器中同時(shí)采用 8個(gè)處理器。而且采用Slot 2接口的Pentium Ⅱ CPU都采用了當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的0.25微米制造工藝。支持SLOT 2接口的主板芯片組有440GX和450NX。

　　(13)SLOT A

　　SLOT A接口類(lèi)似于英特爾公司的SLOT 1接口，供AMD公司的K7 Athlon使用的。在技術(shù)和性能上，SLOT A主板可完全兼容原有的各種外設(shè)擴(kuò)展卡設(shè)備。它使用的并不是Intel的P6 GTL+ 總線(xiàn)協(xié)議，而是Digital公司的Alpha總線(xiàn)協(xié)議EV6。EV6架構(gòu)是種較先進(jìn)的架構(gòu)，它采用多線(xiàn)程處理的點(diǎn)到點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，支持200MHz的總線(xiàn)頻率。

　　11. CPU針腳數(shù)

　　目前CPU都采用針腳式接口與主板相連，而不同的接口的CPU在針腳數(shù)上各不相同。CPU接口類(lèi)型的命名，習(xí)慣用針腳數(shù)來(lái)表示，比如Pentium 4系列處理器所采用的Socket 478接口，其針腳數(shù)就為478針;而Athlon XP系列處理器所采用的Socket 462接口，其針腳數(shù)就為462針。

　　接口類(lèi)型 針腳數(shù)

　　SOCKET 775 775

　　SOCKET 939 939

　　SOCKET 940 940

　　SOCKET 754 754

　　SOCKET A(462) 462

　　SOCKET 478 478

　　SOCKET 604 604

　　SOCKET 603 603

　　SOCKET 423 423

　　SOCKET 370 370

　　12. CPU封裝技術(shù)

　　所謂“封裝技術(shù)”是一種將集成電路用絕緣的塑料或陶瓷材料打包的技術(shù)。以CPU為例，我們實(shí)際看到的體積和外觀(guān)并不是真正的CPU內(nèi)核的大小和面貌，而是CPU內(nèi)核等元件經(jīng)過(guò)封裝后的產(chǎn)品。

　　封裝對(duì)于芯片來(lái)說(shuō)是必須的，也是至關(guān)重要的。因?yàn)樾酒仨毰c外界隔離，以防止空氣中的雜質(zhì)對(duì)芯片電路的腐蝕而造成電氣性能下降。另一方面，封裝后的芯片也更便于安裝和運(yùn)輸。由于封裝技術(shù)的好壞還直接影響到芯片自身性能的發(fā)揮和與之連接的PCB(印制電路板)的設(shè)計(jì)和制造，因此它是至關(guān)重要的。封裝也可以說(shuō)是指安裝半導(dǎo)體集成電路芯片用的外殼，它不僅起著安放、固定、密封、保護(hù)芯片和增強(qiáng)導(dǎo)熱性能的作用，而且還是溝通芯片內(nèi)部世界與外部電路的橋梁——芯片上的接點(diǎn)用導(dǎo)線(xiàn)連接到封裝外殼的引腳上，這些引腳又通過(guò)印刷電路板上的導(dǎo)線(xiàn)與其他器件建立連接。因此，對(duì)于很多集成電路產(chǎn)品而言，封裝技術(shù)都是非常關(guān)鍵的一環(huán)。

　　目前采用的CPU封裝多是用絕緣的塑料或陶瓷材料包裝起來(lái)，能起著密封和提高芯片電熱性能的作用。由于現(xiàn)在處理器芯片的內(nèi)頻越來(lái)越高，功能越來(lái)越強(qiáng)，引腳數(shù)越來(lái)越多，封裝的外形也不斷在改變。封裝時(shí)主要考慮的因素：

　　芯片面積與封裝面積之比為提高封裝效率，盡量接近1：1;

　　引腳要盡量短以減少延遲，引腳間的距離盡量遠(yuǎn)，以保證互不干擾，提高性能;

　　基于散熱的要求，封裝越薄越好。

　　作為計(jì)算機(jī)的重要組成部分，CPU的性能直接影響計(jì)算機(jī)的整體性能。而CPU制造工藝的最后一步也是最關(guān)鍵一步就是CPU的封裝技術(shù)，采用不同封裝技術(shù)的CPU，在性能上存在較大差距。只有高品質(zhì)的封裝技術(shù)才能生產(chǎn)出完美的CPU產(chǎn)品。

　　CPU芯片的封裝技術(shù)：

　　DIP技術(shù)、QFP技術(shù)、PFP技術(shù)、PGA技術(shù)、BGA技術(shù)

　　目前較為常見(jiàn)的封裝形式：

　　OPGA封裝、mPGA封裝、CPGA封裝、FC-PGA封裝、

　　FC-PGA2封裝、OOI 封裝、PPGA封裝、S.E.C.C.封裝、

　　S.E.C.C.2 封裝、S.E.P.封裝、PLGA封裝、CuPGA封裝。

　　13. CPU的流水線(xiàn)

　　對(duì)于CPU來(lái)說(shuō)，它的工作可分為獲取指令、解碼、運(yùn)算、結(jié)果幾個(gè)步驟。其中前兩步由指令控制器完成，后兩步則由運(yùn)算器完成。按照傳統(tǒng)的方式，所有指令按順序執(zhí)行，先由指令控制器工作，完成一條指令的前兩步，然后運(yùn)算器工作，完成后兩步，依此類(lèi)推……很明顯，當(dāng)指令控制器工作時(shí)運(yùn)算器基本上處于閑置狀態(tài)，當(dāng)運(yùn)算器在工作時(shí)指令控制器又在休息，這樣就造成了相當(dāng)大的資源浪費(fèi)。于是CPU借鑒了工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用的流水線(xiàn)設(shè)計(jì)，當(dāng)指令控制器完成了第一條指令的前兩步后，直接開(kāi)始第二條指令的操作，運(yùn)算器單元也是，這樣就形成了流水線(xiàn)。流水線(xiàn)設(shè)計(jì)可最大限度地利用了CPU資源，使每個(gè)部件在每個(gè)時(shí)鐘周期都在工作，從而提高了CPU的運(yùn)算頻率。

　　工業(yè)生產(chǎn)中采用增設(shè)工人的方法加長(zhǎng)流水線(xiàn)作業(yè)可有效提高單位時(shí)間的生產(chǎn)量，而CPU采用級(jí)數(shù)更多的流水線(xiàn)設(shè)計(jì)可使它在同一時(shí)間段內(nèi)處理更多的指令，有效提高其運(yùn)行頻率。如Intel在Northwood核心Pentium 4處理器中設(shè)計(jì)的流水線(xiàn)為20級(jí)，而在Prescott核心Pentium 4處理器中其流水線(xiàn)達(dá)到了31級(jí)，而正是超長(zhǎng)流水線(xiàn)的使用，使得Pentium 4在和Athlon XP(整數(shù)流水線(xiàn)10級(jí)，浮點(diǎn)流水線(xiàn)15級(jí))的頻率大戰(zhàn)中取得了優(yōu)勢(shì)。

　　CPU工作時(shí)，指令并不是孤立的，許多指令需要按一定順序才能完成任務(wù)，一旦某個(gè)指令在運(yùn)算過(guò)程中發(fā)生了錯(cuò)誤，就可能導(dǎo)致整條流水線(xiàn)停頓下來(lái)，等待修正指令的修正，流水線(xiàn)越長(zhǎng)級(jí)數(shù)越多，出錯(cuò)的幾率自然也變得更大，旦出錯(cuò)影響也越大。在一條流水線(xiàn)中，如果第二條指令需要用到第一條指令的結(jié)果，這種情況叫做相關(guān)，一旦某個(gè)指令在運(yùn)算過(guò)程中發(fā)生了錯(cuò)誤，與之相關(guān)的指令也都會(huì)變得無(wú)意義。

　　最后，由于導(dǎo)電體都會(huì)產(chǎn)生延時(shí)，流水線(xiàn)級(jí)數(shù)越長(zhǎng)導(dǎo)電延遲次數(shù)就越多，總延時(shí)自然也就越長(zhǎng)，CPU完成單個(gè)任務(wù)的時(shí)間就越長(zhǎng)。因此，流水線(xiàn)設(shè)計(jì)也不是越長(zhǎng)越好的。

　　注意：CPU的流水線(xiàn)級(jí)數(shù)和CPU的倍頻是兩個(gè)完全不同的概念。

　　14. CPU的步進(jìn)(Stepping)

　　步進(jìn)(Stepping)可以看作是CPU的版本，不同步進(jìn)的CPU在超頻能力、穩(wěn)定性，BUG的處理方面是不同的，當(dāng)然不同步進(jìn)的CPU在功耗和發(fā)熱方面也會(huì)有所不同的。在談到哪款CPU好超頻時(shí)，往往會(huì)說(shuō)什么什么步進(jìn)的哪款CPU好超之類(lèi)的話(huà)(尤其是英特爾)而AMD往往是以哪個(gè)代號(hào)的核心比較好超來(lái)說(shuō)的。

　　步進(jìn)(Stepping)是CPU的一個(gè)重要參數(shù)，也叫分級(jí)鑒別產(chǎn)品數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)范，“步進(jìn)”編號(hào)用來(lái)標(biāo)識(shí)一系列CPU的設(shè)計(jì)或生產(chǎn)制造版本數(shù)據(jù)，步進(jìn)的版本會(huì)隨著這一系列CPU生產(chǎn)工藝的改進(jìn)、BUG的解決或特性的增加而改變，也就是說(shuō)步進(jìn)編號(hào)是用來(lái)標(biāo)識(shí)CPU的這些不同的“修訂”的。同一系列不同步進(jìn)的CPU或多或少都會(huì)有一些差異，例如在穩(wěn)定性、核心電壓、功耗、發(fā)熱量、超頻性能甚至支持的指令集方面可能會(huì)有所差異。

　　對(duì)于CPU制造商而言，步進(jìn)編號(hào)可以有效地控制和跟蹤所做的更改，也就是說(shuō)可以對(duì)自己的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售過(guò)程進(jìn)行有效的管理;而對(duì)于CPU的最終用戶(hù)而言，通過(guò)步進(jìn)編號(hào)則可以更具體的識(shí)別其系統(tǒng)所安裝的CPU版本，確定CPU的內(nèi)部設(shè)計(jì)或制作特性等等。步進(jìn)編號(hào)就好比CPU的小版本號(hào)，而且步進(jìn)編號(hào)與CPU編號(hào)和CPU ID是密切聯(lián)系的，每次步進(jìn)改變之后其CPU ID也可能會(huì)改變。

　　一般來(lái)說(shuō)步進(jìn)采用字母加數(shù)字的方式來(lái)表示，例如A0，B1，C2等等，字母或數(shù)字越靠后的步進(jìn)也就是越新的產(chǎn)品。一般來(lái)說(shuō)，步進(jìn)編號(hào)中數(shù)字的變化，例如A0到A1，表示生產(chǎn)工藝較小的改進(jìn);而步進(jìn)編號(hào)中字母的變化，例如A0到B1，則表示生產(chǎn)工藝比較大的或復(fù)雜的改進(jìn)。

　　在選購(gòu)CPU時(shí)，應(yīng)該盡可能地選擇步進(jìn)比較靠后的產(chǎn)品。

　　15. CPU的緩存

　　CPU緩存(Cache Memory)位于CPU與內(nèi)存之間的臨時(shí)存儲(chǔ)器，它的容量比內(nèi)存小但交換速度快。在緩存中的數(shù)據(jù)是內(nèi)存中的一小部分，但這一小部分是短時(shí)間內(nèi)CPU即將訪(fǎng)問(wèn)的，當(dāng)CPU調(diào)用大量數(shù)據(jù)時(shí)，就可避開(kāi)內(nèi)存直接從緩存中調(diào)用，從而加快讀取速度。由此可見(jiàn)，在CPU中加入緩存是一種高效的解決方案，這樣整個(gè)內(nèi)存儲(chǔ)器(緩存+內(nèi)存)就變成了既有緩存的高速度，又有內(nèi)存的大容量的存儲(chǔ)系統(tǒng)了。緩存對(duì)CPU的性能影響很大，主要是因?yàn)镃PU的數(shù)據(jù)交換順序和CPU與緩存間的帶寬引起的。

　　緩存的工作原理是當(dāng)CPU要讀取一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，首先從緩存中查找，如果找到就立即讀取并送給CPU處理;如果沒(méi)有找到，就用相對(duì)慢的速度從內(nèi)存中讀取并送給CPU處理，同時(shí)把這個(gè)數(shù)據(jù)所在的數(shù)據(jù)塊調(diào)入緩存中，可以使得以后對(duì)整塊數(shù)據(jù)的讀取都從緩存中進(jìn)行，不必再調(diào)用內(nèi)存。

　　總的來(lái)說(shuō)，CPU讀取數(shù)據(jù)的順序是先緩存后內(nèi)存。

　　最早先的CPU緩存是個(gè)整體，而且容量很低。后來(lái)出現(xiàn)了集成在與CPU同一塊電路板上或主板上的緩存，此時(shí)就把 CPU內(nèi)核集成的緩存稱(chēng)為一級(jí)緩存，而外部的稱(chēng)為二級(jí)緩存。一級(jí)緩存中還分?jǐn)?shù)據(jù)緩存(Data Cache，D-Cache)和指令緩存(Instruction Cache，I-Cache)。二者分別用來(lái)存放數(shù)據(jù)和執(zhí)行這些數(shù)據(jù)的指令，而且兩者可以同時(shí)被CPU訪(fǎng)問(wèn)，減少了爭(zhēng)用Cache所造成的沖突，提高了處理器效能。

　　隨著CPU制造工藝的發(fā)展，二級(jí)緩存也能輕易地集成在CPU內(nèi)核中，容量也在逐年提升。而且隨著二級(jí)緩存被集成入CPU內(nèi)核中，以往二級(jí)緩存與CPU大差距分頻的情況也被改變，此時(shí)其以相同于主頻的速度工作，可以為CPU提供更高的傳輸速度。

　　二級(jí)緩存是CPU性能表現(xiàn)的關(guān)鍵之一，在CPU核心不變化的情況下，增加二級(jí)緩存容量能使性能大幅度提高。而同一核心的CPU高低端之分往往也是在二級(jí)緩存上有差異，由此可見(jiàn)二級(jí)緩存對(duì)于CPU的重要性。

　　CPU產(chǎn)品中，一級(jí)緩存的容量基本在4KB到64KB之間，二級(jí)緩存的容量則分為128KB、256KB、512KB、1MB、2MB、4MB等。一級(jí)緩存容量各產(chǎn)品之間相差不大，而二級(jí)緩存容量則是提高CPU性能的關(guān)鍵。二級(jí)緩存容量的提升是由CPU制造工藝所決定的，容量增大必然導(dǎo)致CPU內(nèi)部晶體管數(shù)的增加，要在有限的CPU面積上集成更大的緩存，對(duì)制造工藝的要求也就越高。

　　(以下內(nèi)容選看)

　　CPU在緩存中找到有用的數(shù)據(jù)被稱(chēng)為命中，當(dāng)緩存中沒(méi)有CPU所需的數(shù)據(jù)時(shí)(這時(shí)稱(chēng)為未命中)，CPU才訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)存。從理論上講，在一顆擁有二級(jí)緩存的CPU中，讀取一級(jí)緩存的命中率為80%。也就是說(shuō)CPU一級(jí)緩存中找到的有用數(shù)據(jù)占數(shù)據(jù)總量的80%，剩下的20%從二級(jí)緩存中讀取。由于不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)將要執(zhí)行的數(shù)據(jù)，讀取二級(jí)緩存的命中率也在80%左右(從二級(jí)緩存讀到有用的數(shù)據(jù)占總數(shù)據(jù)的16%)。那么還有的數(shù)據(jù)就不得不從內(nèi)存調(diào)用，但這已經(jīng)是一個(gè)相當(dāng)小的比例了。目前的較高端的CPU中，還會(huì)帶有三級(jí)緩存，它是為讀取二級(jí)緩存后未命中的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)的—種緩存，在擁有三級(jí)緩存的CPU中，只有約5%的數(shù)據(jù)需要從內(nèi)存中調(diào)用，這進(jìn)一步提高了CPU的效率。

　　為了保證CPU訪(fǎng)問(wèn)時(shí)有較高的命中率，緩存中的內(nèi)容應(yīng)該按一定的算法替換。一種較常用的算法是“最近最少使用算法”(LRU算法)，它是將最近一段時(shí)間內(nèi)最少被訪(fǎng)問(wèn)過(guò)的行淘汰出局。因此需要為每行設(shè)置一個(gè)計(jì)數(shù)器，LRU算法是把命中行的計(jì)數(shù)器清零，其他各行計(jì)數(shù)器加1。當(dāng)需要替換時(shí)淘汰行計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值最大的數(shù)據(jù)行出局。這是一種高效、科學(xué)的算法，其計(jì)數(shù)器清零過(guò)程可以把一些頻繁調(diào)用后再不需要的數(shù)據(jù)淘汰出緩存，提高緩存的利用率。

　　16. CPU的功耗指標(biāo)：TDP

　　TDP是反應(yīng)一顆處理器熱量釋放的指標(biāo)。TDP的英文全稱(chēng)是“Thermal Design Power”，中文直譯是“熱量設(shè)計(jì)功耗”。TDP功耗是處理器的基本物理指標(biāo)。它的含義是當(dāng)處理器達(dá)到負(fù)荷最大的時(shí)候，釋放出的熱量，單位未W。單顆處理器的TDP值是固定的，而散熱器必須保證在處理器TDP最大的時(shí)候，處理器的溫度仍然在設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)。

　　處理器的功耗：是處理器最基本的電氣性能指標(biāo)。根據(jù)電路的基本原理，功率(P)=電流(A)×電壓(V)。所以，處理器的功耗(功率)等于流經(jīng)處理器核心的電流值與該處理器上的核心電壓值的乘積。

　　處理器的峰值功耗：處理器的核心電壓與核心電流時(shí)刻都處于變化之中，這樣處理器的功耗也在變化之中。在散熱措施正常的情況下(即處理器的溫度始終處于設(shè)計(jì)范圍之內(nèi))，處理器負(fù)荷最高的時(shí)刻，其核心電壓與核心電流都達(dá)到最高值，此時(shí)電壓與電流的乘積便是處理器的峰值功耗。

　　處理器的功耗與TDP 兩者的關(guān)系可以用下面公式概括：

　　處理器的功耗=實(shí)際消耗功耗+TDP

　　實(shí)際消耗功耗是處理器各個(gè)功能單元正常工作消耗的電能，TDP是電流熱效應(yīng)以及其他形式產(chǎn)生的熱能，他們均以熱的形式釋放。從這個(gè)等式我們可以得出這樣的結(jié)論：TDP并不等于是處理器的功耗，TDP要小于處理器的功耗。雖然都是處理器的基本物理指標(biāo)，但處理器功耗與TDP對(duì)應(yīng)的硬件完全不同：與處理器功耗直接相關(guān)的是主板，主板的處理器供電模塊必須具備足夠的電流輸出能力才能保證處理器穩(wěn)定工作;而TDP數(shù)值很大，單靠處理器自身是無(wú)法完全排除的，因此這部分熱能需要借助主動(dòng)散熱器進(jìn)行吸收，散熱器若設(shè)計(jì)無(wú)法達(dá)到處理器的要求，那么硅晶體就會(huì)因溫度過(guò)高而損毀。因此TDP也是對(duì)散熱器的一個(gè)性能設(shè)計(jì)要求。