计算机操作系统管理-CPU解析

SSE 2指令集：是INTER在SSE指令集基础上扩展而成的，该指 令新添加了144条新建指令，进一步提高了浮点运算能力，主 要集成在P4以上的CPU上。能够加快许多应用程序的运行， 包括视频、话音、图像、照片处理、加密、财务、工程和科 学应用。
SSE 3指令集：SSE3是在SSE2基础上，又新增了13条指令，主要 加强了复杂算法，视频压缩与编码和线程同步等方面。
指令集技术
指令集是为了增强CPU在某些方面（如多媒体）的功能而特意 开发的一组程序代码集合。目前常见的指令集有以下几种。
MMX指令集：它是Intel公司于1996年推出的一项多媒体扩展指 令技术。指令集中包括有57条多媒体指令。通过这些指令可 以一次处理多个数据，在处理结果超过实际处理能力时也能 进行正常处理
周边设备传输数据的频率,具体是指 CPU到芯片组之间的总 线速度。 外频是 CPU与主板之间同步运行的速度。
5、高速缓存（Cache）
缓存（Cache）又称为高速缓存，是可以进行高速数据传 输的存储器。
由于CPU运行速度远远高于内存和硬盘等存储器，因此有 必要将常用的指令和数据等放进缓存，让CPU在缓存中直 接读取，以提升电脑的性能。 Cache的功能是用来减少 CPU因等待慢速设备（如内存）所导致的延迟，进而改善 系统的性能。
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主要知识点： 一、认识CPU 二、CPU 的发展 三、CPU的工作原理 四、CPU的技术参数 五、CPU的分类 六、CPU的型号和品牌 七、CPU的超频
CPU
（了解） （了解） （了解） （掌握） （掌握） （了解） （了解）
CPU
CPU内部可分为三大部分：
运算器
算术运算 逻辑运算
CPU 控制器
8、CPU工作电压
一般制作工艺越小，工作电压越低；电压一般都在 1.6v~3v，低电压能解决功耗和发热大的问题。 而当 CPU正常工作时电压称工作电压,其数值是保持不变最 佳。
9、地址总线宽度 CPU一次能接纳和处理多少位数据，其宽度越大
（一次处理的二进制数的位数），就意味着CPU的性 能越高。如8位，16位，32位，64位。
与主频多少的P4CPU性能相当 一般AMD的CPU性能的表示方法
4、前端总线（FSB）频率 （1）前端总线频率即总线频率。是CPU和北桥芯片之间
的数据通道;是整个电脑系统中，数据吞吐量最大的总线;直 接影响CPU和内存的数据交换速度。
（2）前端总线频率与外频的区别：
前端总线的速度指的是数据传输的速度。 外频,通常为系统总线的工作频率（系统时钟频率），CPU与
SSE指令集：它是Intel公司在Pentium III处理器中率先推出的。 此指令集包括了70条指令，其中包含50条提高3D图形运算效 率的SIMD浮点运算指令、12条MMX整数运算增强指令、8条 优化内存指令。这些指令理论上这些指令对目前流行的图像 处理、浮点处理、3D运算、视频处理、音频处理等诸多多媒 体应用起到全面强化的作用。
一 CPU的技术参数
1、主频 CPU运行时的时钟频率。主频直接影响 CPU的 运行速度，主频越高速度越快，但主频相同的 CPU性能不一定相同。
2、外频 CPU的基准频率，单位为MHz，外频是CPU与主 板、内存之间同步运行的速度。
3、倍频系数： 倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比
例关系，在相同外频下，倍频越高CPU的频率越 高。
3DNow！+指令集：针对3DNOW！的不足，在原有基础上， 增加了52条指令，包含部分SSE指令，主要用在64位以上的 AMD CPU上
14、几样流行的CPU术语：
1、流水线技术 2、超流水线 3、超标量技术
存储单元
寄存器 缓存
一 认识CPU（Central Processing Unit,中央处理器）
CPU是电脑中最重要的组成部分，它相当于人的大脑， 是整个电脑系统的核心。
其内部结构可分为控制单元、逻辑单元和存储单元3大 部分。
其工作原理就像一个工厂对产品的加工过程：进入工厂 的原料（指令），经过物资管理部门（控制单元）的调度 分配，被送往生产线（逻辑运算单元），生产出成品（处 理后的数据）后，再存储在仓库（存储器）中，等着拿到 市场上去交易（交由应用程序使用）
10、数据总线宽度 CPU与二级高速缓冲存储器、内存、输入
输出设备之间一次实际传输数据的位数。
11、CPU扩展指令集 （1）指令集就是CPU中所有指令的集合/ （2）常见指令集有：
MMX（多媒体扩展指令集，Intel）、 SSE（因特网数据流单指令扩展，Intel）、 3DNOW!（可以大幅度提高3D处理性能，AMD）
一级高速缓存（L1 Cache ）： 作用是CPU内部指令集与数据的交换区
二级高速缓存（L2 Cache ）： 作用是CPU与内存之间的交换区
寄存器 CPU
L1 cache L2 cache
内存条
Hale Waihona Puke Baidu
其它设备
注：CPU二级缓存速度等于CPU的速度 缓存越大，CPU性能越好，价格越高。
7、制造工艺
指内部各元器件的连接宽度，一般用微米um或纳 米nm表示，值越小，制作工艺越先进，CPU可达到的 频率越高，集成的晶体管的数量就越多，目前，Intel和 AMD以达到0.09微米，先在Intel将达到0.065/0.045微米 的制造工艺。
3DNow！指令集：由AMD公司开发，出现在SSE指令集之前， 并被广泛应用于其K6-2、K6-3以及Athlon（K7）处理器上。 与Intel公司的MMX技术侧重于整数运算有所不同，3DNow！ 指令集主要针对三维建模、坐标变换和效果渲染等三维应用 场合，在软件的配合下，可以大幅度提高3D处理性能。
主频、外频、倍频之间的关系
主频 = 外频 × 倍频
例：Pentium 4 2.4G的CPU 主频 2400MHZ =外频400MHZ ×倍频6= 2400
补充：
1、CPU性能：
IPC是指CPU每一时钟周期内所执行的指令多少 CPU性能 =IPC×频率（主频）
2、PR值：
指的是TPI (True Performance Initiative) 即所谓“真实性能标准” ——频率并不是一切，性能才是关键“