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从CPU的技术参数认识CPU(2)
发表日期:2006-09-28作者:xiaofeng[转贴] 出处:PConline  

  在上一篇《从CPU的技术参数认识CPU(1)》里面我们了解了CPU的逻辑结构以及一些基本技术参数,本文将继续全面的了解影响CPU性能的有关技术参数。

  上图是用WCPUID测试CPU得出的关于某款CPU的各种参数。我们可以看到这款CPU的信息:

  第一部分为处理器的类型,其中Processor(处理器)为AMD Athlon XP CPU;Platform(封裝)是Scoket 462插脚;Vendor String(厂商)为AMD;Family、Model、Stepping ID组成系列号,可以用来识别CPU的型号;Name String(名称)为AMD的Athlon系列CPU。

  第二部分为处理器的频率参数。其中Internal Clock即CPU的主频,可以看到这款CPU的主频为2280.30MHz,即2.2G;System Bus即前端总线,这款CPU的外频为350MHz,并非标准的前端总线,因此是超了外频的CPU;System Clock即外频,即为175MHz,是超了外频的CPU;
Multiplier即倍频,这款CPU的倍频为13。

  第三部分为处理器的缓存情况。L1 I-Cache:L1 I-缓存,这款CPU为64k;L1 D-Cache:L1 D-缓存,同样为64K;L2 Cache:L2 快取,这款CPU的L2 缓存达到512K;L2 Speed:L2 速度,和CPU的主频一样。

  第四部分为处理器所支持的多媒体扩展指令集,可以看到这款CPU所支持的指令集有MMX、MMX+、SSE、3DNOW!、3DNOW!+,但是不支持SSE2指令。

  1.指令集

  (1) X86指令集 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的X87芯片系列数学协处理器则另外使用X87指令,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直到今天的Pentium Ⅲ(以下简为PⅢ)系列,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。

  (2) RISC指令集 RISC指令集是以后高性能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。而且RISC指令集还兼容原来的X86指令集。

  2.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。当前的CPU都是32位的CPU,但是字长的最佳是CPU发展的一个趋势。AMD未来将推出64位的CPU-Atlon64。未来必然是64位CPU的天下。

  3.IA-32、IA-64架构

  IA是Intel Architecture(英特尔体系结构)的英语缩写,IA-32或IA-64是指符合英特尔结构字长为32或64位的CPU,其他公司所生产的与Intel产品相兼容的CPU也包括在这一范畴。当前市场上所有的X86系列CPU仍属IA-32架构。AMD即将推出Athlon64是IA-64架构的CPU。

  4.流水线与超流水线

  流水线(pipeline)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。超流水线(superpiplined)是指某型CPU内部的流水线超过通常的5~6步以上,例如Pentium pro的流水线就长达14步。将流水线设计的步(级)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。

  5.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。

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