第2章 CPU

与Pentium MMX属于同一级别的CPU有AMD K6与Cyrix 6x86 MX等，如图2-13、图2-14所示。

（4）Intel PentiumⅡ处理器 1997年，Intel公司发布了PentiumⅡ处理器，如图2-15所示。

同期，AMD公司和Cyrix公司分别推出了同档次的AMD K6-2和Cyrix MⅡ处理器，如图2-16、图2-17所示。
2.1 CPU的发展历史

1．4位处理器——Intel 4004 1971年，Intel公司成功地把传统的运算器和 控制器集成在一块大规模集成电路芯片上， 发布了第一款微处理器芯片4004，如图2-1 所示。

2．8位处理器——Intel 8008/8080/8085 1972年，Intel公司研制出8008处理器，字长 为8bit，如图2-2所示。

2004年6月Intel推出了Socket LGA775架构的 Pentium 4、Celeron D及Pentium 4 EE处理器。 Socket LGA775架构处理器的外观如图2-30 所示。

（7）Intel Pentium M 2003年，Intel发布了Pentium M处理器。以 往虽然有移动版本的Pentium II、III，甚至 是Pentium 4-M产品，但是这些产品一直延 用了桌面型的改进版。Intel将Pentium III的 P6架构重新改良，推出了新一代的移动平 台Centrino（迅驰），即现在的Pentium M处 理器。




8．AMD新一代K10微架构 2007年11月，AMD发布了基于全新K10架构的Phenom处理 器系列。Phenom处理器同样有一个代表性的中文名—— “羿龙”，取自中国古老神话“后羿射日”。 Phenom处理器分为三个系列：双路四核心Phenom FX （Agena FX）、四核心Phenom X4（Agena）、双核心 Phenom X2（Kuma）。Phenom处理器的标识，如图2-37所 示。 Phenom处理器基于K10直连架构（DCA），采用65nm工艺 生产、Socket AM2+接口封装，集成4.5亿个晶体管，核心 面积285mm2。Phenom处理器的外观如图2-38所示。


3．16位处理器——Intel 8086/8088/80286 （1）Intel 8086/8088处理器 1978年6月8日，Intel公司推出了首枚16位微处理器i8086， 如图2-3所示。

不过这款16位处理器的高昂价格阻止了其在微机中的应用。 于是，1979年，Intel又推出了8086的简版——8位的8088处 理器，如图2-4所示。


7．Intel新一代Core微架构 2006年7月，Intel发布了新一代的全新的微架构桌面处理 器——Core 2 duo（酷睿2），并且宣布正式结束Pentium时 代。Core微架构划分成桌面版和移动版两大家族，Core 2 双核处理器分为三类： 核心代号为Conroe的桌面处理器，命名为Core 2 Duo （酷睿2双核心，Duo代表多核）。 核心代号为Merom的移动处理器，同样命名为Core 2 Duo。 核心代号为Woodcrest的高性能桌面处理器（命名为 Core 2 Extreme，即Core 2极品版）。 Core 2 Extreme和Core 2 Duo的产品标识如图2-35所示。桌 面版Conroe处理器的外观如图2-36所示。

从80486开始首次出现了处理器倍频技术， 该技术使处理器内部工作频率为处理器外 部总线运行频率的2倍或4倍，486DX2与 486DX4的名字便是由此而来的，如图2-10 所示。

（3）IntelΒιβλιοθήκη Pentium处理器 1993年，Intel公司发布了Pentium（奔腾）处理器。第一代 的Pentium代号为P54C，采用Socket 4架构，如图2-11所示。 Pentium MMX处理器的外观如图2-12所示。


6．双核心处理器 （1）Pentium D和Pentium Extreme Edition Intel在2005年4月发布了双核心处理器。Intel在双核心处理 器上没有沿用目前Pentium 4的命名方式，新的桌面双核心 处理器称为Pentium D和Pentium Extreme Edition，具有64位 技术，采用LGA775封装。Pentium D和Pentium Extreme Edition两者之间的唯一差别在于是否支持超线程技术 （HT），Pentium D不支持HT技术，而Pentium Extreme Edition则支持。两款CPU均支持800MHz FSB，缓存容量也 一样。最初发布时，Pentium D根据频率的不同分为3个型 号：2.8GHz、3.0GHz及3.2GHz，如图2-33所示。而 Pentium Extreme Edition只有3.2GHz一个版本。



2.2.2 CPU的外部结构 从外部看CPU的结构，主要由两个部分组成： 一个是核心，另一个是基板。 1．CPU的核心 揭开散热片后看到的核心如图2-39所示。


2．CPU的基板 CPU基板就是承载CPU核心用的电路板，它 负责核心芯片和外界的数据传输。 3．CPU的编码 在CPU编码中，都会注明CPU的名称、时钟 频率、二级缓存、前端总线、核心电压、 封装方式、产地、生产日期等信息 。


（5）Intel Pentium Ⅲ 1999年，Intel公司发布了Pentium Ⅲ处理器，如图2-19所示。

2000年3月，AMD公司领先于Intel公司推出了1GHz的 Athlon（K7）微处理器，其性能超过了Pentium Ⅲ，如图220所示。

为了降低成本，后来的Pentium Ⅲ都改为Socket 370架构， 时钟频率有667MHz、733MHz、800MHz、933MHz和1GHz 等，其外观如图2-21所示。

除Intel公司生产386芯片外，还有AMD、Cyrix、 IBM、TI等公司也生产与80386兼容的芯片，如图 2-7所示。


（2）Intel 80486处理器 1989年，Intel推出了Socket 1架构的486处理 器，如图2-8所示。

其他公司也推出了与80486兼容的CPU芯片， 如图2-9所示。


同期，AMD公司推出了Athlon XP（速龙XP）， 如图2-27所示。 2004年7月，AMD推出了Sempron处理器。首批上 市采用Socket A接口，如图2-28所示。随后AMD推 出了采用Socket 754接口的Sempron处理器，如图229所示。2005年，AMD推出了支持64位运算、采 用Socket 754和Socket 939接口的Sempron处理器。
2.2 CPU的分类、结构、基本工作原 理和主要参数



1．按CPU的生产厂家分类 2．按CPU的接口分类 3．按CPU型号或标称频率分类 4．按CPU的核心代号分类 5．按CPU的位数分类 6．按CPU的核心数量分类（单核心、多核 心） 7．按适合安装的主板分类 8．按应用场合（适用类型）分类

（2）Athlon 64 X2 2005年5月，AMD发布了面向服务器和工作站的企业级x86 双核计算平台——AMD双核皓龙处理器Opteron和面向桌 面型的双核速龙处理器Athlon 64 X2（包括4800+、4600+、 4400+及4200+等），采用Socket 939架构，如图2-34所示。 双核心产品比原有单核心产品的速度大有提升。以4200+ 为例，其速度就比原有最快的单核心Athlon 64 4000+快10 ％，4800+则要快22％。与Intel双核心Pentium D/Extreme Edition处理器相比较，在处理单线程应用程序方面， Athlon64 X2 4800+的表现要远远超出前者。

1999年，Intel发布了Celeron（赛扬）处理器， 有早先的Slot 1接口和后来的Socket 370接口， 其中最为成功的是Socket 370接口的Celeron。 Celeron与Pentium II使用相同的内核，最大 的区别在于Celeron取消或减少了高速缓存， 如图2-18所示。

5．64位处理器 （1）AMD Athlon 64系列 2003年9月，AMD发布了桌面64位Athon 64系列处理器（也 称K8架构）。K8有许多架构方面的改进，重点则是在将 北桥芯片中的内存控制器整合到了处理器内部。K8架构的 很多设计理念非常超前，并且提供了出色的性能，K8在很 多应用上都领先当时的Intel Pentium D。面向台式机的64 位处理器分为Athlon 64和Athlon 64 FX，如图2-31和图2-32 所示。


（6）Intel Pentium 4处理器 Intel公司在2000年11月发布了Pentium 4处理器。 Pentium 4没有沿用Pentium Ⅲ的架构，而是采用全 新的Socket 423架构，如图2-25a所示。后期的 Pentium 4处理器均基于Socket 478架构，，如图225b所示。 同样，Pentium 4的简化版本Pentium 4 Celeron也采 用了Socket 478架构，如图2-26所示。
第2章 CPU
CPU是现代计算机的核心部件，又称为微处理器 （Microprocessor）。对于微机而言，CPU的规格与频 率常被用来作为衡量一台微机性能强弱的重要指标， 人们常以它来判定微机的档次。作为微机中最重要的 配件，CPU一直在PC中扮演着领头角色，CPU技术的 发展无时不牵动着PC的整体发展，甚至影响着业界的 发展方向。