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CPU,誰能更形象的告訴我?

CPU參數的詳細說明

CPU是中央處理器(CPU)的縮寫,壹般由邏輯運算單元、控制單元和存儲單元組成。邏輯操作和控制單元包括壹些寄存器,這些寄存器用於在CPU處理數據期間臨時存儲數據。您需要關註的主要CPU指標/參數有:

1.電源頻率

主頻,也就是CPU的時鐘頻率,簡單來說就是CPU的工作頻率。比如我們常說的P4(奔思)1.8GHz,這個1.8GHz(1800MHz)就是CPU的主頻。壹般來說,壹個時鐘周期完成的指令數是固定的,所以主頻越高,CPU越快。主頻=外部頻率x倍頻。

另外需要註意的是,AMD的Athlon XP系列處理器都有PR(性能等級)的標稱值,比如Athlon XP 1700+,Athlon XP 1800+。比如Athlon XP,實際運行在1.53GHz,標註為1800+,系統開機自檢屏幕中也顯示,Windows系統的系統屬性,WCPUID等檢測軟件。

2.外部頻率

外部頻率是CPU的外部時鐘頻率。主板和CPU的主要外接頻率為66MHz、100MHz和133MHz。另外,主板能調節的外接頻率越多越高越好,尤其是超頻。

3.倍頻

倍頻是指CPU外頻與主頻之差的倍數。比如速龍XP 2000+的CPU,外部頻率是133MHz,那麽它的倍頻是12.5倍。

4.連接

接口是指CPU和主板之間的接口。主要有兩種,壹種是卡接口,叫做插槽。卡接口的CPU和我們經常使用的各種擴展卡壹樣是垂直插在主板上的,比如顯卡,聲卡。當然主板上也要有相應的槽位插槽,目前已經淘汰了這個接口的CPU。另壹種是主流的pin接口,叫Socket。Socket接口的CPU有上百個管腳,由於管腳數量不同,所以分別稱為Socket370、Socket478、Socket462、Socket423等等。

緩存

緩存是指能夠高速交換數據的內存。它在內存之前和CPU交換數據,所以速度極快,所以也叫緩存。與處理器相關的緩存有兩種——l 1緩存,也叫內部緩存;和L2緩存,也稱為外部緩存。如奔騰4“Willamette”內核產品采用423針架構,400MHz前端總線,256KB全速二級緩存,8KB壹級跟蹤緩存,SSE2指令集。

內部緩存(L1緩存)

也就是我們常說的壹級緩存。CPU內置緩存可以提高CPU的運行效率。內置L1緩存的容量和結構對CPU的性能影響很大。L1緩存越大,CPU與L2緩存和訪問速度慢的內存交換數據的次數越少,相對於電腦來說運算速度更快。然而,高速緩沖存儲器都是由靜態RAM構成的,它們的結構很復雜。在CPU管芯面積不能太大的情況下,L1級緩存的容量也不能太大,L1緩存的容量單位壹般是KB。

外部緩存(L2緩存)

CPU的外接緩存比較貴,所以奔騰4威拉米特的外接緩存是256K,但是同核心的賽揚4代只有128K。

6.多媒體指令集

為了提高計算機在多媒體和3D圖形方面的應用能力,很多處理器指令集應運而生,其中最著名的三個是英特爾的MMX、SSE/SSE2和AMD的3D NOW!指令集從理論上講,這些指令在加強許多流行的多媒體應用程序(如圖像處理、浮點運算、3D運算、視頻處理和音頻處理)方面發揮著綜合作用。

7.制造工藝

早期的處理器都是用0.5微米技術制造的。隨著CPU主頻的提高,原來的工藝已經不能滿足產品的要求,於是出現了0.35微米和0.25微米的工藝。制造工藝越精細,每單位體積集成的電子元件就越多。現在市場上0.18微米和0.13微米制造的處理器產品是主流。例如,諾斯伍德核心P4采用0.13微米制造工藝。2003年,英特爾和AMD的CPU制造技術將達到0.09毫米..

8.電壓(Vcore)

CPU的工作電壓是指CPU正常工作所需的電壓,與制造工藝和集成晶體管的數量有關。正常工作電壓越低,功耗越低,發熱越少。CPU的發展方向是在保證性能的基礎上,不斷降低正常工作所需的電壓。比如老芯速龍XP的工作電壓是1.75v,而新芯速龍XP的工作電壓是1.65v。

9.包裝形式

所謂CPU封裝,就是CPU生產過程中的最後壹道工序。封裝是用特定的材料將CPU芯片或CPU模塊固化在裏面,防止損壞的壹種保護措施。壹般情況下,CPU只有在包裝後才能交付給用戶。CPU的封裝方式取決於CPU的安裝形式和器件的壹體化設計。從大的分類來說,Socket插座安裝的CPU通常采用PGA(網格陣列)封裝,而Slot x slot安裝的CPU則全部采用SEC(單面插件盒)封裝。現在有封裝技術,如PLGA(塑料柵格陣列)和奧爾加(有機柵格陣列)。由於市場競爭日益激烈,目前CPU封裝技術的發展方向主要是節約成本。

10.整數單位和浮點單位

ALU——算術邏輯單元,也就是我們所說的“整數”單元。加、減、乘、除等數學運算和“或、與、ASL、ROL”等邏輯運算都在邏輯運算單元中執行。在大多數軟件程序中,這些操作占了程序代碼的絕大部分。

FPU(浮點單元)主要負責浮點運算和高精度整數運算。有些fpu也有向量運算的功能,有些則有專門的向量處理單元。

整數處理能力是CPU運算速度最重要的體現,但浮點運算能力是關系到CPU多媒體和3D圖形處理的重要指標,所以對於現代CPU來說,浮點單元運算能力的強弱更能體現CPU的性能。

CPU內核:

Die也叫內核,是CPU最重要的部分。CPU中央凸起的芯片是核心,由單晶矽經過壹定的制作工藝制成。CPU的所有計算、接收/存儲命令和處理數據都由內核執行。各種CPU內核都有固定的邏輯結構,壹級緩存、二級緩存、執行單元、指令級單元、總線接口等邏輯單元都會有科學的布局。

為了便於管理CPU的設計、生產和銷售,CPU廠商會給各種CPU核賦予相應的代碼,也就是所謂的CPU核類型。

不同的CPU(不同系列或者同系列)會有不同的核心類型(比如奔騰4的諾斯伍德,威拉米特,K6-2的CXT,K6-2+的ST-50等等。),甚至同壹個核心也會有不同的版本(比如諾斯伍德核心分為B0和C1等。).核心版本更改,糾正之前版本的壹些錯誤。每種核心類型都有其對應的制造工藝(如0.25um、0.18um、0.13um、0.09um等。)、核心面積(這是決定CPU成本的關鍵因素,成本基本與核心面積成正比)、核心電壓、電流、晶體管數量、各級緩存大小、主頻範圍、流水線架構和支持的指令集(這兩個是決定CPU實際性能和工作效率的關鍵因素)、功耗和發熱量、封裝方式(如S.E.P、PGA、FC-PGA、FC-PGA A2等)。),以及接口類型(如Socket3772) Socket A、Socket 478、Socket T、Slot 1、Socket 940等。),FSB等。所以核心類型在壹定程度上決定了CPU的工作性能。

壹般來說,新的核心類型往往比舊的核心類型有更好的性能(比如同頻率的諾斯伍德核心的奔騰4 1.8GHz的性能要高於威拉米特核心的奔騰4 1.8 GHz),但這並不是絕對的。這種情況通常發生在新的核心類型剛剛推出時,可能由於技術不完善或新的架構和制造技術不成熟而導致新的核心類型。比如早期Willamette Socket 423接口的奔騰4實際性能不如Tualatin Socket 370接口的奔騰III和賽揚,低頻Prescott內核的奔騰4實際性能不如高頻的奔騰4等等。但隨著技術的進步,以及CPU廠商對新芯的不斷改進和完善,新芯產品的性能必然會超越舊芯產品。

CPU核的發展方向是更低的電壓、更低的功耗、更先進的制造工藝、集成更多的晶體管、更小的核面積(這將降低CPU的生產成本並最終降低CPU的銷售價格)、更先進的流水線架構和更多的指令集、更高的前端總線頻率、集成更多的功能(如集成內存控制器等)。)和雙核多核(即1中有兩個或兩個以上的CPU)CPU核的進步對於普通消費者來說最有意義的事情,就是可以用更低的價格買到更強大的CPU。

在CPU的歷史長河中,CPU核的種類繁多而復雜。下面分別簡單介紹壹下Intel CPU和AMD CPU的主流核心類型。主流核心類型介紹(僅限臺式機CPU,不包括筆記本CPU和服務器/工作站CPU,不包括較老的核心類型)。

圖拉丁

這就是眾所周知的“tualatin”核心,它是Socket 370架構上英特爾的最後壹個CPU核心。采用0.13um制造工藝,采用FC-PGA2和PPGA封裝方式,核心電壓也降低到1.5V左右,主頻從1GHz到1.4GHz,外頻分別為100MHz(賽揚)和133MHz(奔騰III),二級緩存512KB(奔騰III-S這是最強的Socket 370核心,性能甚至超過早期的低頻奔騰4系列CPU。

威拉米特

這是早期奔騰4和P4賽揚所采用的內核。壹開始采用Socket 423接口,後來改為Socket 478接口(賽揚只有1.7GHz和1.8GHz,都是Socket 478接口),采用0.18um制造工藝,前端總線頻率400MHz。主頻從1.3GHz到2.0GHz(Socket 423)和1.6GHz到2.0GHz(Socket 478),二級緩存分別為256KB(奔騰4)和128KB(賽揚)。註意,也有壹些帶Socket 423接口的奔騰4型號沒有二級緩存!核心電壓約為1.75V,封裝方式有PPGA INT2、PPGA INT3、OOI 423針、423插座PPGA FC-PGA2、478插座PPGA FC-PGA2、賽揚采用的PPGA等。威拉米特巖心制造技術落後,熱值高,性能低,已被諾斯伍德巖心淘汰替代。

諾斯伍德

這是目前主流的奔騰4和賽揚采用的核心。與威拉米特芯相比最大的改進是采用0.13um制造工藝,采用Socket 478接口。核心電壓約為1.5V,二級緩存分別為128KB(賽揚)和512KB(奔騰4)。前端總線頻率為400/533/800MHz(賽揚只有400MHz),主頻範圍為2.0GHz至2.8GHz(賽揚)和1.6GHz至2.6GHz(400MHz FSB奔騰4)。2.26GHz至3.06GHz(533MHz FSB奔騰4)和2.4GHz至3.4GHz(800MHz FSB奔騰4),以及3.06GHz奔騰4和所有800MHz奔騰4支持超線程技術,封裝方式為PPGA FC-PGA2和PPGA。根據英特爾的計劃,諾斯伍德核心將很快被普雷斯科特核心取代。

普萊斯考特(男子名?姓氏)

這是英特爾最新的CPU核心。目前只采用奔騰4,沒有低端的賽揚。奔騰4和諾斯伍德最大的區別就是采用了0.09um的制造工藝和更多的流水線結構。壹開始采用Socket 478接口,以後會全部切換到LGA 775接口。核心電壓為1.25-1.525 V,前端總線頻率為533MHz(不支持超線程技術)和800MHz(支持超線程技術),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。與諾斯伍德相比,其L1 PPGA緩存從8KB增加到16KB。根據英特爾的計劃,普雷斯科特核心將很快取代諾斯伍德核心,賽揚與普雷斯科特核心533MHz FSB將很快推出。

Athlon XP的核心類型

Athlon XP有四種不同的核心類型,但都有* * *相似之處:都使用Socket A接口,標有PR標稱值。

帕洛米諾

這是最早的速龍XP的核心,采用0.18um制造工藝,核心電壓約為1.75V,二級緩存256KB,封裝方式為OPGA,前端總線頻率為266MHz。

純種的

這是首款采用0.13um制造工藝的速龍XP核心,分為純種馬-A和純種馬-B兩個版本,核心電壓約為1.65V-1.75V,二級緩存256KB,封裝方式為OPGA,前端總線頻率為266MHz和333MHz。

索爾頓

制造工藝為0.13um,核心電壓約為1.65V,二級緩存256KB,封裝方式為OPGA,前端總線頻率為333MHz。可以看做是巴頓擋住了壹半的二級緩存。

農家場院

制造工藝為0.13um,核心電壓約為1.65V,二級緩存512KB,封裝方式為OPGA,前端總線頻率為333MHz和400MHz。

新毒龍的核心類型

蘋果育種

采用0.13um制造工藝,核心電壓約為1.5V,二級緩存64KB,封裝方式為OPGA,前端總線頻率為266MHz。有三種標簽,1.4GHz,1.6GHz,1.8GHz,沒有標註PR標稱值。

Athlon 64系列CPU的核心類型

抓奏的

制造工藝為0.13um,核心電壓約為1.5V,二級緩存為1MB,封裝方式為mPGA,采用Hyper Transport總線,內置128bit的1內存控制器。采用Socket 754、Socket 940和Socket 939接口。

紐卡斯爾

它和Clawhammer的主要區別是二級緩存降低到512KB(這也是AMD針對市場需求相對低價政策和加速64位CPU推廣的結果),其他性能基本相同。

Cpu接口:

插槽、插座、插口都是用來在主板上安裝CPU的。1981年,IBM的PC出烤箱的時候,CPU 8086直接焊在主板上,然後286和386也焊在主板上,拆卸起來非常困難。對於普通用戶來說,壹旦買了電腦,基本就沒有升級的空間了。486之後,處理器廠商開始使用插座或插槽安裝CPU。目前市面上的CPU種類很多,使用的插座和插槽也很多。本文將向您介紹各種CPU的插座和插槽。

插座1:Intel開發的最古老的CPU插座,用於486芯片。有169腳,電壓5V。最多只能支持DX4的倍頻。

Socket 2:Intel在Socket 1的基礎上做了壹點改進得到Socket 2。插座2有238針,電壓還是5V。雖然還是486插座,但是稍微修改壹下就可以支持奔騰了。

Socket 3:Socket 3是在Socket 2的基礎上發展而來的。它有237腳,電壓為5V,但可以通過主板上的跳線設置為3.3V。它支持插槽2和5x86的所有CPU。這是最後壹個486插座。

插座CPU插座4:奔騰時代從插座4開始。它有273英尺,工作電壓為5V。正是因為它的工作電壓高,所以才被Socket 5取代,因為它不是很受歡迎。Socket 4只能支持60-60-66MHz的奔騰。

插座5:插座5有320腳,工作電壓3.3V,支持奔騰75 MHz-133 MHz。Socket 5 socket在奔騰早期非常流行。

插座6:妳可能從名字上覺得這是奔騰插座,但實際上插座6是486插座。它有235腳,工作電壓3.3V,比插座3高級壹點。但是隨著奔騰的流行,486很快就不再是市場主流,Socket 6也很快被遺忘。

Socket 7:Socket 7是迄今為止最受歡迎、應用最廣泛的CPU插座。它有321個引腳,工作電壓範圍為2.5-3.3V,支持75MHz起的所有奔騰處理器,包括奔騰MMX、K5、K6、K6-2、K6-3、6x86、M2和M3。英特爾發布的Socket 7實際上已經成為當時的工業標準,可以支持IDT、AMD、Cyrix的第六代CPU。然而,英特爾正在開發自己的第六代CPU——奔騰II,卻決定拋棄Socket 7,開創新局面。

插座8:插座8是奔騰Pro專用插座。它有387英尺,工作電壓為3.1/3.3V..它還為雙處理器的主板做了特殊的設計。然而,隨著市場主流從奔騰MMX轉向奔騰II,Socket 8很快就被遺忘了。

Socket 370 :Socket 370是英特爾為賽揚A CPU提供的接口。此後,英特爾壹直在不斷改變策略。進入新千年,隨著Intel Coppermine系列CPU(均采用Socket 370結構設計)新Pⅲ和賽揚ⅱ的推出,Socket 370接口的主板壹改其低端形象,逐漸成為CPU接口結構主板的主流。

Socket423:早期的奔騰4系列處理器封裝在Socket 423中。

Socket478:基於Northwood core的奔騰4處理器必須封裝在Socket 478中,采用0.13微米工藝處理。

插槽1:插槽1的出現徹底改變了英特爾CPU插座的壹貫造型。英特爾原裝CPU是方形的,引腳在芯片底部,安裝時CPU插入主板的插座。奔騰II不再方。處理器芯片焊接在壹個電路板上,然後這個電路板插在主板的插槽上,就是1插槽。采用這種設計,處理器內核和L2高速緩存之間的通信速度更快。插槽1有242腳,工作電壓2.8-3.3V,插槽1主要用於P2、P3、賽揚,還有壹個Socket 8的適配卡,可以安裝奔騰Pro。

插槽2:插槽2是插槽1的改進,主要用於至強系列處理器。插槽2有330條腿,它和插槽1最大的區別是,插槽1的CPU和L2緩存只能以CPU工作頻率的壹半進行通信,而插槽2允許CPU和L2緩存以CPU工作頻率進行通信。

插座370:從名字可以看出,插座370有370個管腳。在英特爾找到壹種廉價的方法將處理器內核和L2高速緩存組裝在壹起後,它的CPU插槽又回到了插槽間。插座370是在插座7的基礎上,只是在插座的四邊各加了壹排插腳。首先是PPGA封裝的賽揚用於Socket 370,其次是FC-PGA封裝的奔騰III和賽揚II。還有從插座370到插槽1的適配卡。目前英特爾的主流CPU是Socket 370型。

Slot A:由於Intel申請了非常全面的Slot 1專利,AMD無法像以前壹樣抄襲Intel的插座,所以AMD自主研發了Slot A,這是AMD自主知識產權的CPU插座,主要用於Athlon系列處理器。它的設計和插槽1類似,只是協議不同。它使用EV6總線協議。使用EV6總線協議,CPU和內存之間的工作頻率可以達到200MHz。目前隨著速龍處理器的日益普及,A槽的主板也越來越多..

Socket A:當Intel從Slot換回Socket時,AMD緊隨其後,從Slot A換回Socket A..0.18微米速龍和毒龍都使用Socket A插座,同樣支持200MHz和266MHz EV6總線。與Socket 370不同的是,Socket 370 CPU可以直接使用Socket 7的散熱器,而Socket A的散熱器需要稍加改動。此外,AMD沒有提供從插槽A到插槽A的適配卡..插座A有462腳,與插座370不兼容。目前AMD的主流CPU是Socket A型。

slots:所謂Slot就是Slot和Slockets的組合,從它的拼寫就可以看出來。本質上是壹個從插槽1到插座370的適配卡,在不同級別和接口之間切換。有的插槽可以插兩個CPU,有的插槽可以去掉CPU的SSlocketet頻率,超頻更容易。

以上給大家介紹了現有的各種CPU插座和插槽。希望用戶在升級時註意購買自己主板能支持的CPU。

參考資料:

硬件工程課程

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