CPU(图文并茂)
一文读懂处理器,内核,芯片三个概念的区别
一文读懂处理器,内核,芯片三个概念的区别一、处理器简介处理器一般指中央处理器。
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。
处理器主要功能:处理指令英文Processing instructions;这是指控制程序中指令的执行顺序。
程序中的各指令之间是有严格顺序的,必须严格按程序规定的顺序执行,才能保证计算机系统工作的正确性。
执行操作英文Perform an action;一条指令的功能往往是由计算机中的部件执行一系列的操作来实现的。
CPU要根据指令的功能,产生相应的操作控制信号,发给相应的部件,从而控制这些部件按指令的要求进行动作。
控制时间英文Control time;时间控制就是对各种操作实施时间上的定时。
在一条指令的执行过程中,在什么时间做什么操作均应受到严格的控制。
只有这样,计算机才能有条不紊地工作。
处理数据即对数据进行算术运算和逻辑运算,或进行其他的信息处理。
其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,并执行指令。
在微型计算机中又称微处理器,计算机的所有操作都受CPU控制,CPU的性能指标直接决定了微机系统的性能指标。
CPU具有以下4个方面的基本功能:数据通信,资源共享,分布式处理,提供系统可靠性。
运作原理可基本分为四个阶段:提取(Fetch)、解码(Decode)、执行(Execute)和写回(Writeback)。
处理器工作过程: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。
CPU篇PPT课件
CPU
Core i7
Core i7
CPU分类:CPU只有两家公司生产 吗?
根据指令集分类:
X86: Intel、AMD、 Transmeta全美达和
VIA公司的大部分CPU。
主要用于个人(微型)计算机(PC)和 小型计算机、小型服务器。Leabharlann ARM和MIPS指令集CPU
主要用于嵌入式计算领域、中大型计算机 和超级计算机领域,比如手机、汽车、 计算器以及各种电子设备;
现在,Core架构最新的成员Core酷睿 i7 即将发布。其中,将会整合对手AMD K8处理器的优点,将内存控制器置入处 理器中,使得Intel一直落后的内存性能 方面得到大幅提高。
AMD K8曾经的辉煌
2003年,AMD首先发起桌面用户进入64 位处理器时代,发布了全新一代K8架构 处理器,包括Athlon 速龙64和Opteron 皓龙处理器。
45nm K10 Phenom FX!
据悉,AMD即将发布更新制程和重新设 计的K10处理器,在性能和超频能力上 已经得到了大幅提高,AMD有可能再次 辉煌。
处理器性能指标
架构 主频率 前端总线频率(FSB) 高速缓存容量 制作工艺 处理器核心数目 功耗控制
性能指标最重要:架构
硬件基础知识-CPU篇
IT爱好者协会
CPU-计算机的大脑
什么是CPU CPU目前布局状况 CPU性能评估 CPU的接口 CPU性能测试工具 CPU的超频
CPU-中央处理器
中央处理器(Central Processing Unit,CPU),是电子计 算机的主要设备之一。其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。
K8曾经的辉煌
Opteron皓龙 Geode
CPU的参数大全
CPU的参数大全CPU,即中央处理器(Central Processing Unit),是计算机系统中最主要和核心的部件之一,承担着各种计算、控制和协调工作。
本文将详细介绍CPU的各个参数,总结如下:1. 型号和系列:CPU的型号和系列是区分不同CPU的标识,如英特尔的i5、i7和AMD的Ryzen系列。
不同型号和系列的CPU性能和功能有所差异。
2.架构:CPU的架构指的是其内部设计和组织方式,如x86、ARM和MIPS等。
不同架构的CPU适用于不同的应用领域和操作系统。
3.核心数量:CPU的核心数量代表着其并行处理能力的强弱,即可以同时处理的任务数量。
常见的有双核、四核、六核和八核等。
4.线程数量:CPU的线程数量表示其并行执行指令的能力,即每个核心能够同时执行的线程数。
线程数越多,处理器的并行处理能力越强。
5.主频:CPU的主频指的是其工作时钟频率,也就是每秒钟能够执行的指令数。
主频越高,CPU的运算速度越快。
6.缓存:CPU的缓存是一种高速存储器,用于临时存储指令和数据,以提高内存访问的速度。
常见的缓存包括一级缓存(L1)、二级缓存(L2)和三级缓存(L3)等。
7. 制作工艺:CPU的制作工艺指的是芯片制造中使用的微米级别工艺技术,如14nm、7nm等。
制作工艺的提升可以提高CPU的性能和功耗比。
8.热设计功耗(TDP):CPU的TDP是指在正常工作状态下,CPU消耗的最大热量。
TDP越高,CPU的散热要求越高。
一般以瓦特(W)为单位。
9.散热方式:CPU散热方式分为主动散热和被动散热,主动散热包括风扇和水冷散热器,被动散热则依赖于散热片和散热鳍片。
10.指令集:CPU的指令集描述了其可以执行的指令和操作,如x86指令集、ARM指令集和SSE指令集等。
不同指令集对应的软件兼容性也有所不同。
11.前端总线:CPU的前端总线是连接CPU和其他组件(如内存)的数据传输通道,其传输速度影响着整个系统的数据传输效率。
历代CPU最全明细参数表
历代CPU最全明细参数表--添加CPU代码表下载曾几何时,我们判断计算机性能高低的标准只是处理器产品数字的大小以及外频的高低。
数字大的表示电脑的运算速度越快。
例如,80286要比8088和 8086要快,但80386要比80286快,而80486则是最快的。
但是时光荏苒,现在的计算机世界已经不同于十几年前了。
那么今天就让我们来看看当前的处理器。
与以往单凭处理器产品数字和外频来判断处理器性能相比,如今判断的标准还加入了处理器产品名称,型号名称,核心名称以及架构。
要想通过这些纷繁复杂的技术标准来判断处理器的性能的确不是一件简单的事情。
当然,你可以通过一些媒体了解具体某款或者某几款处理器的性能,但是,这多少有些片面。
今天我们要做的就是把过去7年内AMD和英特尔公司推出的处理器做一个详细列表,相信这样可以帮助你在更好的了解处理器的同时,也为自己在以后购买处理器时能够做到心中有数。
由于现在的处理器更新换代的速度极快,因此在这次的测评中,我们将英特尔Pentium II处理器,AMD Athlon处理器之前的产品都排除在外。
这次测评中两家公司的处理器产品的性能测试都是在适合处理器本身的条件下进行的。
那么我们这次对比处理器的测评都将就那些细节进行评定呢?主频大小,总线频率,缓存大小,晶体管数量,处理器核心名以及其他一些细节都将在下面的测试中被逐项列出。
由于处理器的型号是我们对于处理器的第一印象,因此这次的评定也将包括AMD Athlon XP以及后续处理器,英特尔Pentium 4以及后续处理器的型号。
我们首先要对处理器的核心名以及架构进行列表。
总体来说,它将更好的帮助我们去了解不同的x86处理器的性能究竟如何。
我们首先来看一下AMD处理器,也许有些英特尔的支持者会问为什么不先看英特尔处理器。
但是凡事都有先后,A在字母表中排了I前,因此我们还是先来看一下AMD公司的产品。
AMD处理器产品列表首先有几点需要说明,在列表中,通过核心名为Applebred和Thorton的处理器的模具尺寸与晶体管数量可以看出,他们的核心其实分别为 Thoroughbred和Barton。
看看CPU内部结构
看看CPU内部结构(尤其是超频的朋友)使用电脑人几乎没有人不知道CPU,每个人都能说出一些关于CPU的知识。
那么你看到过CPU内部是什么样子的吗?本文会用简单的方式,可以让各位一探CPU内部秘密。
第一部分:CPU的基本结构:我们都知道CPU是什么样子的,可是你知道CPU的内部是什么样子的吗?我们来看下图。
CPU一般包括三部分:基板、核心、针脚如图,目前的CPU一般就是就是包括三个部分:基板、核心、针脚。
其中基板一般为PCB,是核心和针脚的载体。
核心和针脚,都是通过基板来固定的,基板将核心和针脚连成一个整体。
核心,内部是众多的晶体管构成的电路。
如上图,在我们的核心放大图片中,可以看到不同的颜色的部分,同一个颜色代表的是为实现一种功能而设计的一类硬件单元,这个硬件单元是由大量的晶体管构成的。
不同的颜色代表不同的硬件单元。
需要注意的是,在实际的芯片中,并没有颜色的区分,这里只是为了直观,我们才用不同的颜色代表不同的硬件单元。
第二部分,认识CPU核心的基本单位——晶体管:我们常说到的AMD主流的CPU早期的Palomino核心和Thoroughbred-B核心采用了3750万晶体管,Barton核心采用了5400万晶体管,Opteron核心采用了1.06亿晶体管;INTEL的P4的Northwood核心采用了5500万晶体管,Prescot t核心采用了1.25亿晶体管等等,其实指的就是构成CPU核心的最基本的单位——晶体管的数目。
如此庞大数目的晶体管,是什么样子的,是如何工作的呢?我们来看下图。
CPU核心内最基本的单位三极管然后将这样的晶体管,通过电路连接成一个整体,分成不同的执行单元,分别处理不同的数据,这样协同工作,就形成了具有强大处理能力的CPU了。
那么这些电路是怎么连接在一起的呢。
这就是我们要说的铜互连技术(图3)CPU是以硅为原料上制成晶体管如上图,CPU是以硅为原料上制成晶体管,覆上二氧化硅为绝缘层,然后在绝缘层上布金属导线(现在是铜),独立的晶体管连接成工作单元。
Intel-CPU分类解析
英特尔®处理器发展至今,已诞生了好几个家族,分别有赛扬®、奔腾®、酷睿™、至强®、凌动™、Quark™、安腾®等系列。
比较常见的几个系列中,最早的是赛扬Celeron系列,所以性能比较落后,主打低端市场;接着就是奔腾Pentium系列,随着家族系列的发展,奔腾Pentium系列也逐步沦为低端市场,但在性能上相较于赛扬Celeron系列会略胜一筹;发展至今酷睿Core系列处理器已然成为主流,上市以来以多核心、多线程、集成GPU功能提供一体式的影音娱乐解决方案为目标,酷睿Core系列处理器可以说是大家最为熟悉、常见的,也是众多品牌厂商常用到笔记本处理器酷睿Core系列处理器命名规则1、品牌intel®Core™(英特尔®酷睿™)为家族品牌。
2、CPU家族标识i7为CPU家族标识,酷睿Core系列分别有i3、i5、i7 分属低中高端三个系列定位。
*移动端i3为双核处理器,支持超线程技术,也就是2个核心模拟出4个线程,无睿频技术。
常见于各类商务笔记本,娱乐笔记本,性能中等,不适合大型游戏。
*移动端i5有双核和四核,支持超线程技术,相对i3主要增加了睿频技术,可以在不同负载下主频动态变化以达到较好的节能效果。
低压i5在商务笔记本,娱乐笔记本中较为常见,标压i5则是在中高端笔记本里面使用频率最高。
*移动端i7则复杂一些,价格一般较贵,有双核和四核,支持超线程,睿频技术。
其睿频幅度非常大,指令集支持上最为完善,常见于中高端游戏本。
3、代数4为CPU代数,至今已发展至第七代,每一代架构都不同,工艺也会有所差异。
第一代为Arrandale架构,32NM工艺。
第二代为Sandy Bridge架构,32NM工艺。
第三代为Ivy Bridge架构,22NM工艺。
第四代为Haswell架构,22NM工艺。
第五代为Broadwell架构,14NM工艺。
第六代为Skylake架构,14NM工艺。
CPU基础知识科普
CPU基础知识科普CPU的英文全称是(Central Processing Unit),中文意思翻译中央处理器,是计算机的主要设备之一,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。
下面就让小编带你去看看CPU基础知识大全,希望能帮助到大家!关于cpu的简单知识一、cpu分类分intel和amd两类,二、cpu升级是怎么回事儿市场上有i3 i5 i7 i9这几款intel产品了,那么升级不是这么回事儿。
举例:i7-6950__和i9-9900k/kf,i7-6950__性能比i9-9900k/kf 还好,为什么呢?我们搞清楚,i7,i9只是intel的一个分类,并不是升级,升级是看后面的数字。
举例:i7-6950__,i7代表型号,6代表第六代,950代表性能。
CPU的基本技术参数主频主频也叫时钟频率,单位是兆赫(MHz)或千兆赫(GHz),用来表示CPU的运算、处理数据的速度。
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(英特尔)和AMD,在这点上也存在着很大的争议,主频和实际的运算速度存在一定的关系,但并不是一个简单的线性关系.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。
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。
CPU的运算速度还要看CPU的流水线、总线等等各方面的性能指标。
外频外频是CPU的基准频率,单位是MHz。
CPU的外频决定着整块主板的运行速度。
通俗地说,在台式机中,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。
CPU知识全面讲解
CPU知识全面讲解CPU,全称“Central Processing Unit”,中文名为“中央处理器”,在大多数网友的印象中,CPU只是一个方形配件,正面是金属盖,背面是一些密密麻麻的针脚或触点,可以说毫无美感可言。
但在这个小块头的东西上,却是汇聚了无数的人类智慧在里面,我们今天能上网、工作、玩游戏等全都离不开这个小小的东西,它可谓是小块头有大智慧。
作为普通用户、网友,我们并不需要解读CPU里的所有“大智慧",但CPU 既然是电脑中最重要的配件、并且直接决定电脑的性能,了解它里面的部分知识还是有必要的。
下面笔者将给大家介绍CPU里最重要的基础知识,让大家对CPU 有新的认识。
1、CPU的最重要基础:CPU架构CPU架构:采用Nehalem架构的Core i7/i5处理器CPU架构,目前没有一个权威和准确的定义,简单来说就是CPU核心的设计方案。
目前CPU大致可以分为X86、IA64、RISC等多种架构,而个人电脑上的CPU架构,其实都是基于X86架构设计的,称为X86下的微架构,常常被简称为CPU架构。
更新CPU架构能有效地提高CPU的执行效率,但也需要投入巨大的研发成本,因此CPU厂商一般每2-3年才更新一次架构。
近几年比较著名的X86微架构有Intel的Netburst(Pentium 4/Pentium D系列)、Core(Core 2系列)、Nehalem(Core i7/i5/i3系列),以及AMD的K8(Athlon 64系列)、K10(Phenom 系列)、K10。
5(Athlon II/Phenom II系列).Intel以Tick-Tock钟摆模式更新CPU自2006年发布Core 2系列后,Intel便以“Tick—Tock”钟摆模式更新CPU,简单来说就是第一年改进CPU工艺,第二年更新CPU微架构,这样交替进行。
目前Intel正进行“Tick”阶段,即改进CPU的制造工艺,如最新的Westmere架构其实就是Nehalem架构的工艺改进版,下一代Sandy Bridge架构将是全新架构。
CPU的功能结构由什么组成
CPU的功能结构由什么组成CPU对大多数人来讲都不陌生,里面的结构,大多数人还是很陌生,现在让我们一起去看看CPU的结构。
CPU的功能结构由什么组成:从功能上看,一般CPU的内部结构可分为:控制单元、逻辑运算单元、存储单元(包括内部总线和缓冲器)三大部分。
其中控制单元完成数据处理整个过程中的调配工作,逻辑单元则完成各个指令以便得到程序最终想要的结果,存储单元就负责存储原始数据以及运算结果。
浑然一体的配合使得CPU拥有了强大的功能,可以完成包括浮点、多媒体等指令在内的众多复杂运算,也为数字时代加入了更多的活力。
CPU的逻辑单元更细一点,从实现的功能方面看,CPU大致可分为如下八个逻辑单元:指令高速缓存,俗称指令寄存器 : 它是芯片上的指令仓库,有了它CPU就不必停下来查找计算机内存中的指令,从而大幅提高了CPU的运算速度。
译码单元,俗称指令译码器 : 它负责将复杂的机器语言指令解译成运算逻辑单元(ALU)和寄存器能够理解的简单格式,就像一位外交官。
控制单元: 既然指令可以存入CPU,而且有相应指令来完成运算前的准备工作,背后自然有一个扮演推动作用的角色——它便是负责整个处理过程的操作控制器。
根据来自译码单元的指令,它会生成控制信号,告诉运算逻辑单元(ALU)和寄存器如何运算、对什么进行运算以及对结果进行怎样的处理。
寄存器: 它对于CPU来说非常的重要,除了存放程序的部分指令,它还负责存储指针跳转信息以及循环操作命令,是运算逻辑单元(ALU)为完成控制单元请求的任务所使用的数据的小型存储区域,其数据来源可以是高速缓存、内存、控制单元中的任何一个。
逻辑运算单元(ALU) : 它是CPU芯片的智能部件,能够执行加、减、乘、除等各种命令。
此外,它还知道如何读取逻辑命令,如或、与、非。
来自控制单元的讯息将告诉运算逻辑单元应该做些什么,然后运算单元会从寄存器中间断或连续提取数据,完成最终的任务。
预取单元: CPU效能发挥对其依赖非常明显,预取命中率的高低直接关系到CPU核心利用率的高低,进而带来指令执行速度上的不同。
CPU架构:CPU架构详细介绍
CPU架构:CPU架构详细介绍1 概述CPU架构是CPU商给CPU产品定的⼀个规范,主要⽬的是为了区分不同类型的CPU。
⽬前市场上的CPU分类主要分有两⼤阵营,⼀个是intel、AMD为⾸的复杂指令集CPU,另⼀个是以IBM、ARM为⾸的精简指令集CPU。
不同品牌的CPU,其产品的架构也不相同,Intel、AMD的CPU是X86架构,IBM公司的CPU是PowerPC架构,ARM公司的CPU是ARM架构,国内的飞腾CPU也是ARM架构。
此外还有MPIS架构、SPARC架构、Alpha架构。
2 X86架构X86架构(The X86 architecture)是微处理器执⾏的计算机语⾔指令集。
X86指令集是美国Intel公司为其第⼀块16位CPU(i8086)专门开发的,美国IBM公司1981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芯⽚系列数字协处理器则另外使⽤X87指令,,包括后来 Intel 80186、80286、80386以及80486,由于以“86”作为结尾,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 4(以下简为P4)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。
x86架构CPU主要应⽤领域:个⼈计算机、服务器等。
在PC端市场Wintel组合(windows系统 + intel处理器)占据了⼤部分江⼭,另外⼀部分有ADM占领。
⽬前国内有兆芯,从AMD和VIA获取授权,研发⾃⼰的X86CPU,有其它国产CPU + 国产操作系统(linux系)可以⽤于教育和事业单位以及军⼯⾏针对的是特殊⽤户,国产CPU和操作系统想进⼊民⽤市场,由于性能、价格以及⽣态系统等,仍需要继续优化打磨以及⼀个合适契机。
cpu的工作原理
cpu的⼯作原理cpu的⼯作原理cpu组成:控制单元,储存单元,运算单元CPU⼤致可分为如下⼋个逻辑单元: 指令⾼速缓存,俗称指令寄存器:它是芯⽚上的指令仓库,有了它CPU就不必停下来查找计算机内存中的指令,从⽽⼤幅提⾼了CPU 的运算速度。
译码单元,俗称指令译码器:它负责将复杂的机器语⾔指令解译成运算逻辑单元(ALU)和寄存器能够理解的简单格式,就像⼀位外交官。
控制单元:既然指令可以存⼊CPU,⽽且有相应指令来完成运算前的准备⼯作,背后⾃然有⼀个扮演推动作⽤的⾓⾊——它便是负责整个处理过程的操作控制器。
根据来⾃译码单元的指令,它会⽣成控制信号,告诉运算逻辑单元(ALU)和寄存器如何运算、对什么进⾏运算以及对结果进⾏怎样的处理。
寄存器:它对于CPU来说⾮常的重要,除了存放程序的部分指令,它还负责存储指针跳转信息以及循环操作命令,是运算逻辑单元(ALU)为完成控制单元请求的任务所使⽤的数据的⼩型存储区域,其数据来源可以是⾼速缓存、内存、控制单元中的任何⼀个。
逻辑运算单元(ALU):它是CPU芯⽚的智能部件,能够执⾏加、减、乘、除等各种命令。
此外,它还知道如何读取逻辑命令,如或、与、⾮。
来⾃控制单元的讯息将告诉运算逻辑单元应该做些什么,然后运算单元会从寄存器中间断或连续提取数据,完成最终的任务。
预取单元: CPU效能发挥对其依赖⾮常明显,预取命中率的⾼低直接关系到CPU核⼼利⽤率的⾼低,进⽽带来指令执⾏速度上的不同。
根据命令或要执⾏任务所提出的要求,何时时候,预取单元都有可能从指令⾼速缓存或计算机内存中获取数据和指令。
当指令到达时,预取单元最重要的任务就是确保所有指令均排列正确,然后发送给译码单元。
总线单元:它就像⼀条⾼速公路,快速完成各个单元间的数据交换,也是数据从内存流进和流出CPU的地⽅。
数据⾼速缓存:存储来⾃译码单元专门标记的数据,以备逻辑运算单元使⽤,同时还准备了分配到计算机不同部分的最终结果。
图文并茂-电脑基础知识
主板的4pin接口,
提供12V直流电,专为CPU供电
220V 家用交流电
电脑电源
12V,5V,3.3V 直流电
主板供电电路
CPU,内存,显卡 等工作电压
目前主流CPU功耗65W, 工作电压约1.4V, 其正常工作电流约为50A左右
为了解决这个问题, 主板中一般通过多相供电来分流电流
供电IC
电感
电容
Q1 ’12
Q2 ’12
Q3 ’12
Q4 ’12
支持内存4通道,支持2*PCIe2.0X16或4*PCIe2.0X8 X79 支持14*USB2.0,6*SATA6Gb/s Performance OC (CPU, Mem, iGPU),14*USB Z68 2.0, 2*SATA 6Gb/s 支持1*PCIe2.0X16或 P67 2*PCIe2.0X8,14*USB 2.0, 2*SATA 6Gb/s 支持1*PCIe2.0X16 H67 14*USB 2.0, 2*SATA 6Gb/s 10*USB 2.0, 4*SATA 3Gb/s, 支持 H61 HDMI/DP/DVI/RGB 输出 Ivy Bridge 支持Intel智能响应技术 Z77 支持4*USB3.0/ 2*SATA6G 支持Intel快速存储技术 支持4*USB3.0/ 2*SATA6G
接口 2011 研发代号 Sandy bridge-E
Ivy bridge
制程
PCI-E
系列 i7-3
预计12年Q2上市, 将取代Sandy bridge i7
32nm PCI-E 3.0
22nm PCI-E 3.0
型号 3960x 3930k 3820
搭配主板芯片组 X79
CPU简史
CPU简史cpu简史:34款经典cpu诠释如何练就x86如果您是corei7用户的话,您那快如闪电的爱妻体内的dna其实可以向前追溯30年;当然了,如果您是phenomiix4玩家的话,情况也一样。
没错,我们所说的dna其实就是x86微处理器架构。
长久以来,这种x86架构一直主导着台式以及移动处理器,很久就开始了,甚至可能在你我他还没有出生之前就这样了。
而且可以肯定的是,在未来很长一段时间内,x86微处理器架构将长盛不衰。
自从1978年intel首次正式宣布导入x86架构至今,不断完善、不断改进、不断优化的进程就从来没暂停过。
时至今日,充斥着每一款崭新x86处理器的问世,x86处理器不仅显得越来越快,而且随着越来越多的指令集的重新加入,x86处理器也显得越来越有效率自如。
可以说道,过去30年,就是x86快速行进的30年。
那么今天,不管您是不是和x86处理器一起跑过来的,亦或是不久前才存有了自己的x86处理器,我们都真挚的应邀您重新加入我们,通过难以忘怀经典x86处理器,回去记录x86的光辉历史。
intel8086故事从intel8086处理器谈起至,8086就是intel的首款16-bit微处理器。
每当提及8086,intel的总是自豪之情溢于言表。
我们不敢回去追捧intel,但是谁也无法驳斥30年前,就是intel增添了x86处理器――1978年,intel面世了首款x86处理器――8086――主频为4.77mhz。
之后,intel又面世了新版8086,主频达至了10mhz。
8086处理器内建29,000晶体管,是1976年诞生的8085处理器的四倍之多,而且是intel首款16-bit微处理器,正式开启了16-bit新纪元(促销产品主营产品)(编者按,8086并非首款16-bit芯片),可向后兼容8008,8080以及8085微处理器,内存寻址能力为1mb。
公布日期:1978年主频:4.77mhz-10mhz你晓得吗?苏联曾今通过不正当戒牒行为剽窃了8086处理器技术,并将其“改造”成了针脚与之相互兼容的微处理器――k1810bm86。
cpu参数—搜狗百科
cpu参数—搜狗百科内核架构核心(Die)又称为内核,是CPU最重要的组成部分。
CPU中心那块隆起的芯片就是核心,是由单晶硅以一定的生产工艺制造出来的,CPU所有的计算、接受/存储命令、处理数据都由核心执行。
各种CPU 核心都具有固定的逻辑结构,一级缓存、二级缓存、执行单元、指令级单元和总线接口等逻辑单元都会有科学的布局。
为了便于CPU设计、生产、销售的管理,CPU制造商会对各种CPU核心给出相应的代号,这也就是所谓的CPU核心类型。
不同的CPU(不同系列或同一系列)都会有不同的核心类型(例如Pentium4的Northwood,Willamette以及K6-2的CXT和K6-2+的ST-50等等),甚至同一种核心都会有不同版本的类型(例如Northwood核心就分为B0和C1等版本),核心版本的变更是为了修正上一版存在的一些错误,并提升一定的性能,而这些变化普通消费者是很少去注意的。
每一种核心类型都有其相应的制造工艺(例如0.25um、0.18um、0.13um以及0.09um等)、核心面积(这是决定CPU成本的关键因素,成本与核心面积基本上成正比)、核心电压、电流大小、晶体管数量、各级缓存的大小、主频范围、流水线架构和支持的指令集(这两点是决定CPU实际性能和工作效率的关键因素)、功耗和发热量的大小、封装方式(例如S.E.P、PGA、FC-PGA、FC-PGA2等等)、接口类型(例如Socket370,SocketA,Socket478,SocketT,Slot1、Socket940等等)、前端总线频率(FSB)等等。
因此,核心类型在某种程度上决定了CPU的工作性能。
一般说来,新的核心类型往往比老的核心类型具有更好的性能(例如同频的Northwood核心Pentium41.8AGHz就要比Willamette核心的Pentium41.8GHz性能要高),但这也不是绝对的,这种情况一般发生在新核心类型刚推出时,由于技术不完善或新的架构和制造工艺不成熟等原因,可能会导致新的核心类型的性能反而还不如老的核心类型的性能。
cpu的组成部分及功能
一、CPU的组成部分及功能1、控制器:CPU的控制器包括用电信号指挥整个电脑系统的执行及储存程序命令的电子线路。
像一个管弦乐队的指挥者,控制器不执行程序命令,而是指挥系统的其它部分做这些工作。
控制器必须与算术逻辑单元和内存都有紧密的合作与联系。
2、指令译码器:指令译码器为CPU翻译指令,然后这些指令才能够被执行。
3、程序计数器:程序计数器是一个特别的门插销。
当有新的指令送入PC时,PC会被加1。
因此它按照顺序通过CPU必须执行的任务。
然而,也有一些指令能够让CPU不按顺序执行指令,而是跳跃到另一些指令。
4、算术逻辑单元:算术逻辑单元包含执行所有算术/逻辑操作的电子线路。
算术逻辑单元能够执行四种算术操作(数学计算):加、减、乘、除算术逻辑单元也能执行逻辑操作。
一个逻辑操作通常是一个对照。
它能够对比数字、字母或特殊文字。
电脑就可以根据对比结果采取行动。
5、寄存器:寄存器是位于CPU内部的特殊存储单元。
存储在这里的数据的存取比存储在其它内存单元(如:RAM、ROM)的数据的存取要快。
CPU内不同部分的寄存器有不同的功能。
在控制器中,寄存器用来存储电脑当前的指令和操作数。
同时,ALU中的寄存器被叫做累加器,用来储存算术或逻辑操作的结果。
二、CPU的速度1、主频、外频和前端总线频率时钟频率以每秒钟各单元转过圈数计,单位是赫兹。
1)主频是指CPU的时钟频率,也可以说是CPU的工作频率。
一般来说,一个时钟周期内执行的指令数是固定的,所以主频越高,运算速度也就越快。
但是,由于CPU的运算速度受许多因素影响。
所以此规律并不绝对。
2)外频:系统的时钟频率具体指CPU到芯片组之间的总线速度。
(系统总线的工作频率)。
主频=外频*倍频系数3)前端总线:CPU与北桥芯片间的总线,是CPU和外界交换数据的唯一通道。
没有足够快的前端总线,性能再好的CPU也不能明显提高计算机整体速度。
2、字长和位数字长:芯片同时能输入/输出和处理的位数。
CPU发展简史-图文并茂
40年历史!125张大图诠释CPU发展简史CPU,Centralprocessingunit.是现代计算机的核心部件,又称为“微处理器(Microprocessor)”。
对于PC而言,CPU的规格与频率常常被用来作为衡量一台电脑性能强弱重要指标。
intelx86架构已经经历了28个年头,而x86架构的CPU对我们大多数人的工作、生活影响颇为深远。
在开始intelx86神奇时光之旅前面,我们需要弄清楚历史上几件很重要的事件,计算机的始祖到底是谁?是ENIAC吗?这张图相信很多人都看过。
世界上第一台电子计算机ENIAC教科书里面的答案是ENIAC。
这个答案不算正确,但也没完全错。
ENIAC是美国宾州大学研制的第一台电子计算机,也是世界上第一台电子计算机。
准确一点说:ENIAC是世界上第一台通用型计算机。
ENIAC是Electronic Numerical Integrator And Computer的缩写,它于1946年2月15日诞生;当时的资助者是美国军方,目的是计算弹道的各种非常复杂的非线性方程组。
众所周知,这些方程组是没有办法求出准确解的,因此只能用数值方法近似地进行计算,因此研究一种快捷准确计算的办法很有必要。
那个时候的“程序设计”,需要插拔N多的插头美国军方花费了48万美元经费在ENIAC项目上,这在当时可是一笔巨款,要不是为了二次世界大战,谁能舍得出这么大的钱?事实上ENIAC也是美国陆军军械部和宾州大学莫尔学院联合发布的,而非书本上所提的只有宾州大学。
从技术上而言,ENIAC是没有太明晰的CPU概念的。
因为它采用电子管作为基本电子元件。
用了足足18800个电子管,而每个电子管大约有一个普通家用25瓦灯泡那么大。
这样整部电脑就有了8英尺高、3英尺宽、100英尺长的身躯,体积有研立方米,重达30吨,耗电高达140千瓦。
每秒能进行5000次加法运算(而人最快的运算速度每秒仅5次加法运算),还能进行平方和立方运算,计算正弦和余弦等三角函数的值及其它一些更复杂的运算。
CPU的功能和组成
CPU的功能和组成提交新文章CPU组成计算机的工作过程就是计算机执行程序的过程。
程序是一个指令序列,这个序列明确告诉计算机应该执行什么操作,在什么地方能够找到用来操作的数据。
一旦把程序装入主存储器,计算机就可以自动执行取出指令和执行指令的任务。
专门用来完成此项工作的计算机部件称为中央处理器(Central Processing Unit,CPU),做成单片集成电路的CPU通常又称为微处理器(Microprocessor)。
图3-1为陶瓷PGA封装的Intel 80486 DX2 CPU。
(a) 顶视图(b) 底视图图3-1 陶瓷PGA封装的Intel 80486 DX2 CPU计算机工业从1960年代早期开始使用CPU这个术语。
迄今为止,CPU从形态、设计到实现都已发生了巨大的变化,但是其基本工作原理却一直没有大的变化。
早期的CPU通常是为大型、特定的应用而定制的。
目前,这种为特定应用而设计定制CPU的昂贵方法,在很大程度上已经让位于开发可大规模生产的通用处理器。
这种标准化趋势,大致始于分立晶体管大型计算机(Mainframe)和小型计算机(Minicomputer)年代,并且随着集成电路(IC)的普及而大大加速。
集成电路可以把日益复杂的CPU设计制造在很小的空间里。
CPU的小型化和标准化,大大增加了这些数字器件在现代生活中的应用范围,远远超出了专用运算机器这一有限的应用。
现代微处理器已经随处可见,从汽车到手机,甚至儿童玩具。
3.1 CPU的功能和组成3.1.1 指令系统的发展指令是计算机硬件能够识别并直接执行操作的命令,一台计算机中所有指令的集合构成了该计算机的指令系统。
指令系统是表征一台计算机性能的重要因素,其格式与功能不仅直接影响到机器的硬件结构,也直接影响到系统软件,影响到机器的适用范围。
因此,设计一个合理有效、功能齐全、通用性强并且丰富的指令系统是至关重要的。
从计算机组成的层次结构来说,计算机的指令分为微指令、机器指令和宏指令三类。
计算机组成原理中央处理器CPU(共77张PPT)
第6页,共77页。
控制器的组成与主要功能
控制器的组成:
指令部件 程序计数器
指令寄存器 指令译码器 时序部件 脉冲源 节拍信号发生器
启停控制逻辑
微操作信号发生器
中断控制逻辑
控制器的主要功能:
从内存中取出一条指令,并指出 下一条指令在内存中的位置
对指令的操作码进行译码,并产生 相应的操作控制信号。比如,一次 内存读写操作,或一个算术逻辑运 算操作等。
0001001001001000 规律变化,从而输出节拍电位T0、T1、 T2、T3 。
4、控制器的核心部件
微操作信号发生器:控制器的核心部件,其功能是根据指令
操作码、状态信息和时序信号,产生各种微操作控制信号,以 便正确地建立数据通路,从而完成取指令和执行指令的任务。 根据产生微操作控制信号的不同方式,控制器分为组合逻辑型、 存储逻辑型以及组合逻辑与存储逻辑结合型三种。采用组合逻 辑实现的控制器称为组合逻辑控制器,采用存储逻辑实现的控 制器称为微程序控制器。
程序现在已经进行到第四条指令 “NOP”指令,这是一条空操作指令。这里不再给出 指令周期图,其中第一个CPU周期中取指令,CPU把23号单元的“NOP”指令取出放 到指令寄存器,第二个CPU周期中执行该指令。因译码器译出是“NOP”指令,在第 二个CPU周期中微操作信号发生器不发出任何控制信号。
程序进行到第五条指令,即 “JMP 21”指令,这是一 条程序控制指令。其含义是 改变程序的执行顺序,无条 件地转移到地址21执行指令。 JMP指令周期由两个CPU 周期组成 。我们从第二个 CPU周期讨论。
“取指令”阶段,而取数据事件发生在指令周期的后面几个CPU周期,即发
生在“执行指令”阶段。
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与Pentium MMX属于同一级别的CPU有AMD K6与Cyrix MMX属于同一级别的CPU有 K6与 6x86 MX等,如图2-13、图2-14所示。 MX等,如图2 13、图2 14所示。
(4)Intel PentiumⅡ处理器 PentiumⅡ 1997年,Intel公司发布了PentiumⅡ处理器,如图2 15所示。 1997年,Intel公司发布了PentiumⅡ处理器,如图2-15所示。
(6)Intel Pentium 4处理器 4处理器 Intel公司在2000年11月发布了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 4没有沿用Pentium 新的Socket 423架构,如图2 25a所示。后期的 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24处理器均基于Socket 478架构,,如图2 25b所示。 25b所示。 同样,Pentium 4的简化版本Pentium Celeron也采 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。 用了Socket 478架构,如图2-26所示。
2.1 CPU的发展历史 CPU的发展历史
1.4位处理器——Intel 4004 位处理器——Intel 1971年,Intel公司成功地把传统的运算器和 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 发布了第一款微处理器芯片4004,如图2-1 所示。
2004年 Intel推出了Socket LGA775架构的 2004年6月Intel推出了Socket LGA775架构的 Pentium 4、Celeron D及Pentium 4 EE处理器。 4、 D及 EE处理器。 Socket LGA775架构处理器的外观如图2-30 LGA775架构处理器的外观如图2 所示。
同期,AMD公司和Cyrix公司分别推出了同档次的AMD 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。 K6MⅡ处理器,如图2 16、图2 17所示。
1999年,Intel发布了Celeron(赛扬)处理器, 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, 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。 其中最为成功的是Socket 370接口的Celeron。 Celeron与 Celeron与Pentium II使用相同的内核,最大 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, 的区别在于Celeron取消或减少了高速缓存, 如图2 18所示。 如图2-18所示。
2000年,Intel公司推出了简化Pentium 2000年,Intel公司推出了简化Pentium Ⅲ的Celeron处理器。 Celeron处理器。 其外观如图2 22所示。 其外观如图2-22所示。
同期,AMD公司推出了Athlon(速龙), 同期,AMD公司推出了Athlon(速龙), 如图2 23所示。它采用462针的Socket A架构, 如图2-23所示。它采用462针的Socket A架构, 时钟频率为700MHz~1.4GHz,内建MMX和 时钟频率为700MHz~1.4GHz,内建MMX和 增强型3DNow!技术。AMD公司还推出了 增强型3DNow!技术。AMD公司还推出了 Athlon(速龙)的简化版本Duron(钻龙), Athlon(速龙)的简化版本Duron(钻龙), 如图2 24所示。 如图2-24所示。
同期,AMD公司推出了Athlon XP(速龙XP), 同期,AMD公司推出了Athlon XP(速龙XP), 如图2 27所示。 如图2-27所示。 2004年 月,AMD推出了Sempron处理器。首批上 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 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2 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 29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。 754和 939接口的Sempron处理器。
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。 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 于是,1979年,Intel又推出了8086的简版——8位的8088处 理器,如图2 理器,如图2-4所示。
(2)Intel 80286处理器 80286处理器 1982年,Intel推出了80286处理器,如图2 1982年,Intel推出了80286处理器,如图2-5 所示是Intel 80286处理器的外观。IBM公司 所示是Intel 80286处理器的外观。IBM公司 将Intel 80286处理器用在IBM PC/AT机中。 80286处理器 Ⅲ 1999年,Intel公司发布了Pentium 处理器,如图2 19所示。 1999年,Intel公司发布了Pentium Ⅲ处理器,如图2-19所示。
2000年 月,AMD公司领先于Intel公司推出了1GHz的 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 ,如图2 Athlon(K7)微处理器,其性能超过了Pentium Ⅲ,如图220所示。 20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 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 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 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 发展无时不牵动着PC的整体发展,甚至影响着业界的 发展方向。
2.8位处理器——Intel 8008/8080/8085 位处理器——Intel 1972年,Intel公司研制出8008处理器,字长 1972年,Intel公司研制出8008处理器,字长 为8bit,如图2-2所示。 8bit,如图2
3.16位处理器——Intel 8086/8088/80286 16位处理器——Intel (1)Intel 8086/8088处理器 8086/8088处理器 1978年 1978年6月8日,Intel公司推出了首枚16位微处理器i8086, 日,Intel公司推出了首枚16位微处理器i8086, 如图2 如图2-3所示。
从80486开始首次出现了处理器倍频技术, 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 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 486DX4的名字便是由此而来的,如图2-10 所示。
4.32位处理器——Intel 80386/80486 32位处理器——Intel (1)Intel 80386处理器 80386处理器 1985年,Intel发布80386DX处理器,如图2 1985年,Intel发布80386DX处理器,如图2-6所示。
除Intel公司生产386芯片外,还有AMD、Cyrix、 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 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 80486处理器 1989年,Intel推出了Socket 1架构的486处理 1989年,Intel推出了Socket 1架构的486处理 器,如图2 器,如图2-8所示。
其他公司也推出了与80486兼容的CPU芯片, 其他公司也推出了与80486兼容的CPU芯片, 如图2 如图2-9所示。
(7)Intel Pentium M 2003年,Intel发布了Pentium M处理器。以 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 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 4用了桌面型的改进版。Intel将 用了桌面型的改进版。Intel将Pentium III的 III的 P6架构重新改良,推出了新一代的移动平 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 Centrino(迅驰),即现在的Pentium M处 理器。
(3)Intel Pentium处理器 Pentium处理器 1993年,Intel公司发布了Pentium(奔腾)处理器。第一代 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。 MMX处理器的外观如图2 12所示。