聯(lián)想LCSE初級(jí)教材-第02章微處理器課件

1、聯(lián)想LCSE初級(jí)教材第02章微處理器課件聯(lián)想LCSE初級(jí)教材第02章微處理器課件主要內(nèi)容2.1 概述 2.2 處理器的性能 2.3 處理器的指令集 2.4 處理器的制造工藝 2.5 處理器的核心 2.6 處理器的封裝 2.7 處理器的插座和插槽 2.8 處理器的工作電壓 2.9 處理器的散熱 2.10 早期的Intel兼容處理器2.11 處理器的相關(guān)技術(shù)2.12 常見處理器特點(diǎn) 主要內(nèi)容2.1 概述 2.1 概述微處理器（處理器）又稱為中央處理單元，即CPU處理器是微型計(jì)算機(jī)的大腦或發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)行系統(tǒng)的計(jì)算和處理Intel公司擁有推出第一片微處理器的榮譽(yù)，即1971年Intel公司推出的稱為40

2、04的芯片是歷史上第一枚微處理器芯片Intel和AMD兩家公司目前在處理器市場(chǎng)，至少是PC系統(tǒng)市場(chǎng)上居主導(dǎo)地位2.1 概述微處理器（處理器）又稱為中央處理單元，即CPU2.2 處理器的性能處理器主要的三個(gè)方面性能：處理速度數(shù)據(jù)寬度尋址能力處理器的性能可以概括為：速度 處理器的速度以MHz來(lái)度量，1MHz是指每秒1百萬(wàn)個(gè)時(shí)鐘周期 寬度 涉及到與處理器相關(guān)的三個(gè)總線 ：內(nèi)部寄存器( 內(nèi)部數(shù)據(jù)總線）寄存器大小決定了處理器可以操作的數(shù)據(jù)大小外部數(shù)據(jù)總線外部數(shù)據(jù)總線寬度決定了一個(gè)周期內(nèi)傳入或傳出處理器的數(shù)據(jù)位數(shù)地址總線地址總線的大?。ɑ?qū)挾龋┲该髁诵酒蓪ぶ返淖畲蟮腞AM容量 2.2 處理器的性能處理器

3、主要的三個(gè)方面性能：2.2 處理器的性能32位處理器的三種操作模式實(shí)模式保護(hù)模式虛擬實(shí)模式臺(tái)式64位處理器的三種操作模式32位模式 兼容模式 64位模式 2.2 處理器的性能32位處理器的三種操作模式2.2 處理器的性能2.2.1 處理器速度2.2.2 AMD和Cyrix和使用的另一種速度標(biāo)記P速率2.2.3 外部數(shù)據(jù)總線2.2.4 內(nèi)部寄存器（內(nèi)部數(shù)據(jù)總線）2.2.5 地址總線2.2.6 高速緩存2.2 處理器的性能2.2.1 處理器速度2.2.1 處理器速度處理器的速度用系統(tǒng)的時(shí)鐘速度來(lái)表示 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的時(shí)鐘速度以頻率來(lái)衡量 ，通常表述為每秒鐘的周期數(shù)現(xiàn)代處理器可以在一個(gè)時(shí)鐘周期中執(zhí)行多條

4、指令單純基于時(shí)鐘速度或每秒的周期數(shù)來(lái)比較系統(tǒng)性能非常困難 2.2.1 處理器速度處理器的速度用系統(tǒng)的時(shí)鐘速度來(lái)表示 2.2.1 處理器速度有關(guān)處理器速度的四個(gè)重要概念主頻 處理器的時(shí)鐘速度 外頻 處理器的基準(zhǔn)頻率、處理器與主板之間同步運(yùn)行的速度、主板速度倍頻 主頻與外頻之比的倍數(shù)FSB頻率 處理器和北橋芯片間總線的速度 前端系統(tǒng)總線頻率與外頻這兩個(gè)概念容易混淆 目前主流處理器前端系統(tǒng)總線頻率高于外頻 部分AMD處理器用HT總線取代了FSB通過(guò)跳線開關(guān)或BIOS設(shè)置可以設(shè)置主板速度和倍頻2.2.1 處理器速度有關(guān)處理器速度的四個(gè)重要概念2.2.2 AMD和Cyrix和使用的另一種速度標(biāo)記P速率P

5、速率用來(lái)指示與Intel處理器相對(duì)的速度 P速率對(duì)應(yīng)的是性能而不是頻率 AMD處理器并不是所有的處理器都使用P速率來(lái)標(biāo)記P速率和處理器的真實(shí)頻率不是一一對(duì)應(yīng)的 2.2.2 AMD和Cyrix和使用的另一種速度標(biāo)記P2.2.3 外部數(shù)據(jù)總線外部數(shù)據(jù)總線是指處理器與周邊設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)的通道 前端系統(tǒng)總線（FSB）以及AMD處理器使用的HT總線都屬于外部數(shù)據(jù)總線范疇數(shù)據(jù)總線寬度決定了一個(gè)周期內(nèi)傳入或傳出處理器的數(shù)據(jù)位數(shù) 目前主流單核、雙核以及64位處理器的外部數(shù)據(jù)總線通常是64位AMD公司的HT總線上、下行位寬均為相同的16位 2.2.3 外部數(shù)據(jù)總線外部數(shù)據(jù)總線是指處理器與周邊設(shè)備傳2.2.4 內(nèi)部

6、寄存器（內(nèi)部數(shù)據(jù)總線）寄存器是處理器中保存數(shù)據(jù)的空間 寄存器大小基本上與內(nèi)部數(shù)據(jù)總線寬度相同 寄存器大小決定了處理器可以操作的數(shù)據(jù)大小 大部分現(xiàn)代處理器使用32位內(nèi)部寄存器，運(yùn)行32位操作系統(tǒng)和軟件 采用EM64T、AMD64技術(shù)的處理器和Itanium處理器內(nèi)部寄存器為64位處理器的內(nèi)部數(shù)據(jù)總線與外部數(shù)據(jù)總線位寬可以不同 2.2.4 內(nèi)部寄存器（內(nèi)部數(shù)據(jù)總線）寄存器是處理器中保存2.2.5 地址總線地址總線是用來(lái)傳輸?shù)刂沸畔⒌囊唤M線 地址總線的大?。ɑ?qū)挾龋┲该髁诵酒蓪ぶ返淖畲蟮腞AM容量 Intel與AMD公司的64位處理器實(shí)際內(nèi)存尋址未達(dá)到理論上限EM64TAMD64Itanium I

7、tanium 2 物理內(nèi)存尋址（位）36404450虛擬內(nèi)存尋址（位）484854642.2.5 地址總線地址總線是用來(lái)傳輸?shù)刂沸畔⒌囊唤M線 E2.2.6 高速緩存在486處理器之前，主板上的高速緩存是系統(tǒng)中惟一使用的高速緩存 從486系列開始，處理器開始在芯片內(nèi)部包含L1高速緩存從P6家族開始，Intel開始在處理器中封裝L2高速緩存芯片早期的L2高速緩存不是全速部分型號(hào)的處理器包含有L3緩存 2.2.6 高速緩存在486處理器之前，主板上的高速緩存是2.3 處理器的指令集CISC指令集即復(fù)雜指令集各條指令是按順序串行執(zhí)行的，每條指令中的各個(gè)操作也是按順序串行執(zhí)行控制簡(jiǎn)單，但計(jì)算機(jī)各部分的利

8、用率不高，執(zhí)行速度慢 x86指令集屬于此范疇 RISC指令集即精簡(jiǎn)指令集指令格式統(tǒng)一，種類比較少，尋址方式也比復(fù)雜指令集少，執(zhí)行速度快 在中高檔服務(wù)器中普遍采用 2.3 處理器的指令集CISC指令集2.4 處理器的制造工藝制造工藝是指芯片上最基本功能單元門電路的寬度，可以用線寬表示提高制造工藝能生產(chǎn)出體積更小的芯片，大幅度降低制造成本 提高制造工藝可以降低產(chǎn)品功耗銅導(dǎo)線與鋁導(dǎo)線相比有很大的優(yōu)勢(shì) 2.4 處理器的制造工藝制造工藝是指芯片上最基本功能單元門2.5 處理器的核心核心（Die）又稱為內(nèi)核，是處理器最重要的組成部分處理器制造廠商對(duì)各種處理器核心給出相應(yīng)的代號(hào)就是所謂的處理器核心類型不同系

9、列或同一系列的處理器會(huì)有不同的核心同一種核心會(huì)有不同的步進(jìn)核心類型在某種程度上決定了處理器的性能 處理器核心的發(fā)展方向？2.5 處理器的核心核心（Die）又稱為內(nèi)核，是處理器最重2.6 處理器的封裝封裝技術(shù)是一種將集成電路用絕緣的塑料或陶瓷材料打包的技術(shù) 封裝的作用是使Die與外界隔離以及便于安裝和運(yùn)輸采用Socket插座進(jìn)行安裝的處理器大多采用PGA封裝形式 封裝技術(shù)的發(fā)展方向？PGA 封裝2.6 處理器的封裝封裝技術(shù)是一種將集成電路用絕緣的塑料或2.6 處理器的封裝S.E.C.C.封裝S.E.C.C.的英文全稱是Single Edge Contact Cartridge，是單邊接觸卡盒的縮

10、寫為了與主板連接，處理器被插入一個(gè)插槽。它不使用針腳，而是使用“金手指”觸點(diǎn)，處理器使用這些觸點(diǎn)來(lái)傳遞信號(hào)S.E.C.C. 被一個(gè)金屬殼覆蓋，這個(gè)殼覆蓋了整個(gè)卡盒組件的頂端?？ê械谋趁媸且粋€(gè)熱材料鍍層，充當(dāng)了散熱器S.E.C.C.內(nèi)部，大多數(shù)處理器有一個(gè)被稱為基體的印刷電路板連接起處理器、二級(jí)高速緩存和總線終止電路S.E.C.C.封裝常用于Slot 1接口的Pentium 處理器和Slot 2接口的Pentium Xeon、Pentium Xeon處理器2.6 處理器的封裝S.E.C.C.封裝2.6 處理器的封裝S.E.C.C.2封裝S.E.C.C.2封裝與S.E.C.C.封裝相似，S.E.C

11、.C.2使用更少的保護(hù)性包裝并且不含有導(dǎo)熱鍍層S.E.C.C.2封裝常用于一些較晚版本的Slot 1接口的 Pentium 和Pentium 處理器 2.6 處理器的封裝S.E.C.C.2封裝2.6 處理器的封裝S.E.P.封裝S.E.P.英文全稱是Single Edge Processor Package， 是單邊處理器封裝的縮寫S.E.P. 封裝與S.E.C.C.或 S.E.C.C.2 封裝相似，但它沒(méi)有外殼S.E.P.封裝用于早期Slot 1接口的Celeron處理器2.6 處理器的封裝S.E.P.封裝2.6 處理器的封裝PPGA 封裝 PPGA英文全稱是Plastic Pin Grid

12、 Array，是塑針柵格陣列的縮寫這些處理器具有插入插座的針腳，芯片底部的針腳是鋸齒形排列的。此外，針腳的安排方式使得處理器只能以一種方式插入插座為了提高熱傳導(dǎo)性，PPGA封裝在處理器上端使用了鍍鎳銅質(zhì)散熱片PPGA封裝常用于早期Socket 370接口的Celeron處理器2.6 處理器的封裝PPGA 封裝2.6 處理器的封裝CPGA封裝CPGA英文全稱是Ceramic Pin Grid Array，是陶瓷針型柵格陣列的縮寫這種封裝的基底使用的是陶瓷，俗稱陶瓷封裝這種封裝形式采用的很廣泛。AMD公司早期Athlon、Athlon MP和Duron處理器就是采用此種封裝形式在這種封裝的基礎(chǔ)上，

13、又衍生出了Lidded Ceramic Package Grid Array封裝，意思是有蓋陶瓷柵格陣列封裝。使用這種封裝的有Socket 940接口的Athlon64 FX、Opteron處理器2.6 處理器的封裝CPGA封裝2.6 處理器的封裝OPGA封裝OPGA英文全稱是Organic Pin Grid Array，是有機(jī)管腳陣列的縮寫這種封裝的基底使用的是玻璃纖維，類似印刷電路板上的材料OPGA封裝拉近了外部電容和處理器內(nèi)核的距離，可以更好地改善內(nèi)核供電和過(guò)濾電流雜波，同時(shí)也可以降低封裝成本后期的Athlon、Athlon MP 、Duron處理器及部分Sempron處理器常用此種封裝

14、形式在這種封裝的基礎(chǔ)上，又衍生出了Lidded Organic Package Grid Array封裝，意思是有蓋陶有機(jī)管腳陣列陣列封裝。使用這種封裝的有Athlon64、Semprom處理器 2.6 處理器的封裝OPGA封裝2.6 處理器的封裝OLGA封裝OLGA英文全稱是Organic Land Grid Array，是基板柵格陣列的縮寫這種封裝采用倒裝晶片技術(shù)設(shè)計(jì)，在這種封裝方式中處理器芯片是內(nèi)插在基板正面的底層，可以更好地確保信號(hào)的完整性，提高熱傳導(dǎo)性能，同時(shí)可以有效地降低感應(yīng)干擾在OLGA封裝方式中具有一個(gè)集成式散熱器（IHS），也就是處理器芯片上的那塊鋁片，它可以在更有效地幫助芯

15、片散熱 OLGA封裝常用于Socket 423接口的Pentium 4處理器2.6 處理器的封裝OLGA封裝2.6 處理器的封裝FC-PGA封裝FC-PGA的英文全稱為Flip Chip Pin Grid Array，是倒裝晶片針狀柵格陣列的縮寫這種封裝形式中各連接點(diǎn)之間的連接不需要專門的連接線，大大方便了高密度引腳芯片的開發(fā)這種封裝的另一好處就是處理器芯片朝上，露在外面，更加有利于芯片的散熱 FC-PGA封裝常用于Socket370接口的Pentium 和Celeron處理器 2.6 處理器的封裝FC-PGA封裝2.6 處理器的封裝FC-PGA2封裝FC-PGA2封裝與 FC-PGA 封裝類

16、型很相似，除了這些，處理器還具有集成式散熱器（IHS）集成式散熱器是在生產(chǎn)時(shí)直接安裝到處理器片上的，由于與內(nèi)核有很好的接觸，并且提供了更大的表面積，所以能更好地發(fā)散熱量，顯著地增加了熱傳導(dǎo) FC-PGA2 封裝常用于Tualatin核心、Socket 370接口的Pentium 、Celeron處理器以及Socket478接口的系列處理器2.6 處理器的封裝FC-PGA2封裝2.6 處理器的封裝PLGA封裝PLGA的英文全稱為Plastic Land Grid Array，是塑料焊盤柵格陣列的縮寫由于沒(méi)有使用針腳，而是使用了細(xì)小的點(diǎn)式接口，所以PLGA封裝明顯比以前的FC-PGA2等封裝具有更

17、小的體積、更少的信號(hào)傳輸損失和更低的生產(chǎn)成本，可以有效提升處理器的信號(hào)強(qiáng)度、提升處理器頻率，同時(shí)也可以提高處理器生產(chǎn)的良品率Socket 775接口的CPU采用了此封裝2.6 處理器的封裝PLGA封裝2.7 處理器的插座和插槽最早時(shí)期的處理器是直接焊在主板上到了486開始采用插座或插槽來(lái)安裝處理器零插入力（ZIF）的插座方便升級(jí) 目前主要采用是針腳式和觸點(diǎn)式插座插槽臺(tái)式服務(wù)器臺(tái)式服務(wù)器兼容共用Socket 1 Socket 2Socket 3 Socket 4Socket 5 Socket 6Socket 7Intel專用Socket 370Socket 423Socket 478Socket

18、 775Socket 8Socket 603 Socket 604Socket PAC418Socket PAC611Slot 1Slot 2AMD專用Socket 462 Socket 754Socket 939 Socket 940 Socket AM2Socket 462 Socket 940Socket 1207Socket AM2Slot A2.7 處理器的插座和插槽最早時(shí)期的處理器是直接焊在主板上2.7 處理器的插座和插槽Socket 7從486開始普遍采用Socket插座來(lái)安裝CPU，從Socket 4、Socket 5一直延續(xù)到Socket 7Socket 7是方形多針腳ZIF

19、（零插拔力）插座，有321個(gè)插孔，不但可以安裝Intel公司的Pentium系列產(chǎn)品，還能安裝AMD公司的K5、K6和K6-2，Cyrix公司的6x86、6x86MMX和6x86 M和IDT公司的 Winchip C6也可以安裝，適用范圍非常廣 2.7 處理器的插座和插槽Socket 72.7 處理器的插座和插槽Slot 1 Slot 1是英特爾公司為取代Socket 7而開發(fā)的CPU接口因?yàn)樯暾?qǐng)了專利的原因，其它廠商無(wú)法生產(chǎn)使用Slot 1接口的產(chǎn)品Slot 1接口的CPU不再是大家熟悉的方方正正的樣子，而是變成了扁平的長(zhǎng)方體，而且接口也變成了金手指，不再是插針形式Pentium 及部分Pe

20、ntium 、Celeron處理器使用此種接口 2.7 處理器的插座和插槽Slot 1 2.7 處理器的插座和插槽Slot 2Slot 2用途比較專業(yè)，大多用于高端服務(wù)器及圖形工作站系統(tǒng)所用的CPU也是價(jià)格比較昂貴的Pentium / Xeon系列Slot 2插槽比Slot 1長(zhǎng)一些 （上：Slot 2插槽，下：Slot 1插槽） 2.7 處理器的插座和插槽Slot 2（上：Slot 2插2.7 處理器的插座和插槽Slot A Slot A接口類似于Intel公司的Slot 1接口，只不過(guò)是方向旋轉(zhuǎn)了180度這個(gè)接口只有AMD公司早期的Athlon處理器使用雖然Slot A接口與Slot 1接

21、口在物理結(jié)構(gòu)上相同，但不能混用 2.7 處理器的插座和插槽Slot A 2.7 處理器的插座和插槽Socket 370 Socket 370是Intel公司開發(fā)出來(lái)代替Slot 1接口的，外觀上與Socket 7非常相似采用ZIF（零插拔力）插座，有370個(gè)插孔采用此接口的處理器有Pentium 、Celeron等 2.7 處理器的插座和插槽Socket 370 2.7 處理器的插座和插槽Socket A Socket A也被稱為Socket 462是AMD公司Athlon、Duron、Athlon MP及部分Sempron處理器的插座接口Socket A接口具有462個(gè)插孔 2.7 處理器的

22、插座和插槽Socket A 2.7 處理器的插座和插槽Socket 423Socket 423插槽是最初Pentium 4處理器的標(biāo)準(zhǔn)接口Socket 423的外形和前幾種Socket類的插座類似，具有423個(gè)插孔Socket 478取代了Socket 423接口2.7 處理器的插座和插槽Socket 4232.7 處理器的插座和插槽Socket 478最初的Socket 478接口是早期Pentium 4系列處理器所采用的接口類型具有478個(gè)插孔Socket 478接口的處理器面積很小，其針腳排列極為緊密Intel公司的Pentium 4、Celeron和Celeron D都有部分處理器采用

23、此接口2.7 處理器的插座和插槽Socket 4782.7 處理器的插座和插槽Socket 775Socket 775又稱為Socket T或LGA775采用此種接口的有PLGA封裝的Pentium 4、Celeron D、Pentium D和Pentium XE處理器Socket 775接口的處理器底部沒(méi)有傳統(tǒng)的針腳，而代之以的是775個(gè)觸點(diǎn)，即并非針腳式而是觸點(diǎn)式，通過(guò)與對(duì)應(yīng)的 Socket 775插座內(nèi)775根觸針接觸來(lái)傳輸信號(hào)Socket 775接口不僅能夠有效提升處理器的信號(hào)強(qiáng)度和頻率，同時(shí)也可以提高處理器生產(chǎn)的良品率，降低生產(chǎn)成本2.7 處理器的插座和插槽Socket 7752.7

24、 處理器的插座和插槽Socket 754Socket 754是AMD公司推出的接口，具有754根插孔，只支持單通道DDR內(nèi)存目前采用此接口的有Athlon 64和Sempron的部分型號(hào)，以及面向移動(dòng)平臺(tái)的Mobile Sempron、 Turion 64 以及Mobile Athlon 64隨著AMD處理器全面轉(zhuǎn)向支持DDR2內(nèi)存，Socket 754被 Socket AM2所取代，從而使AMD的桌面平臺(tái)處理器接口走向統(tǒng)一2.7 處理器的插座和插槽Socket 7542.7 處理器的插座和插槽Socket 939Socket 939是AMD公司2019年6月推出的64位桌面平臺(tái)接口標(biāo)準(zhǔn)具有9

25、39個(gè)插孔，支持雙通道DDR內(nèi)存目前采用此接口的有面向入門級(jí)服務(wù)器/工作站市場(chǎng)的Opteron 1XX系列和部分面向桌面市場(chǎng)的Athlon 64系列，部分專供OEM廠商的Sempron也采用了Socket 939接口隨著AMD全面轉(zhuǎn)向支持DDR2內(nèi)存，Socket 939被Socket AM2所取代，從而使AMD的桌面平臺(tái)處理器接口走向統(tǒng)一2.7 處理器的插座和插槽Socket 9392.7 處理器的插座和插槽Socket 940Socket 940是最早發(fā)布的AMD 64位處理器的接口標(biāo)準(zhǔn)具有940個(gè)插孔，支持雙通道ECC DDR內(nèi)存目前采用此接口的有服務(wù)器/工作站所使用的Opteron以及

26、最初的Athlon 64 FX隨著新出的Athlon 64 FX以及部分Opteron 1XX系列改用Socket 939接口，Socket 940已經(jīng)成為了Opteron 2XX和Opteron 8XX全系列以及部分Opteron 1XX系列的專用接口 2.7 處理器的插座和插槽Socket 9402.7 處理器的插座和插槽Socket AM2Socket AM2是AMD為統(tǒng)一桌面平臺(tái)處理器接口而推出的 ，以取代Socket 754 和Socket 939雖然同樣具有940個(gè)插孔，但不能兼容現(xiàn)有使用Socket 940的處理器 Socket AM2接口的處理器支持DDR2內(nèi)存 采用此接口的產(chǎn)

27、品有Sempron、Athlon 64和Opteron 2.7 處理器的插座和插槽Socket AM22.7 處理器的插座和插槽Socket 603Socket 603的用途比較專業(yè)，應(yīng)用于Intel高端的服務(wù)器/工作站平臺(tái)采用此接口的處理器是Xeon MP和早期的Xeon，具有603根CPU針腳Socket 603接口的處理器可以兼容于Socket 604插座2.7 處理器的插座和插槽Socket 6032.7 處理器的插座和插槽Socket 604與Socket 603相仿，Socket 604仍然是應(yīng)用于Intel高端的服務(wù)器/工作站平臺(tái)采用此接口的處理器是533MHz和800MHz F

28、SB的XeonSocket 604接口的處理器不能兼容于Socket 603插座 2.7 處理器的插座和插槽Socket 6042.8 處理器的工作電壓處理器設(shè)計(jì)中的一個(gè)趨勢(shì)就是工作電壓越來(lái)越低 采用低電壓則芯片的總功耗降低、發(fā)熱量的減少以及處理器可以運(yùn)行得更快 早期處理器是單電壓，目前一般是核心電壓小于I/O電壓 Pentium 4和Athlon 64系列處理器的核心電壓已經(jīng)低至1.25-1.5V 通過(guò)VID引腳能自動(dòng)獲知處理器的電壓2.8 處理器的工作電壓處理器設(shè)計(jì)中的一個(gè)趨勢(shì)就是工作電壓2.9 處理器的散熱主要的散熱技術(shù)有風(fēng)冷、熱管和水冷三種方式目前所使用的風(fēng)冷散熱器大都為主動(dòng)式，就是利

29、用散熱片把CPU發(fā)出的熱量帶出來(lái)，以達(dá)到增大散熱面積的目的，再利用一個(gè)散熱風(fēng)扇加快散熱片表面的空氣流動(dòng)速度，以提高熱交換的速度主動(dòng)式風(fēng)冷散熱器的散熱效果的好壞，主要是由散熱片和風(fēng)扇這兩方面共同決定的 散熱片的重點(diǎn)是材料和加工工藝 風(fēng)扇主要考察風(fēng)量、噪音和風(fēng)壓大小 需要使用導(dǎo)熱介質(zhì)(如硅脂)來(lái)填充處理器與散熱片之間的細(xì)小空隙 2.9 處理器的散熱主要的散熱技術(shù)有風(fēng)冷、熱管和水冷三種方2.10 早期的Intel兼容處理器早期AMD和Cyrix公司開發(fā)了一些與Intel處理器完全兼容的處理器從Athlon、Duron開始AMD公司的處理器不再兼容Intel處理器Cyrix目前被VIA收購(gòu)Cyrix曾

30、經(jīng)生產(chǎn)過(guò)兼容Intel處理器的M1、M2、M以及C3系列處理器 2.10 早期的Intel兼容處理器早期AMD和Cyrix2.11 處理器的相關(guān)技術(shù) 超標(biāo)量執(zhí)行技術(shù) 處理器中有一條以上的流水線,并且每時(shí)鐘周期內(nèi)可以完成一條以上的指令 MMX指令集MMX是MultiMedia eXtension(多媒體擴(kuò)展)的縮寫作為對(duì)視頻解壓縮、圖像操作、加解密和IO操作的功能的增強(qiáng)，這些操作在今天的多種多樣的軟件中都有應(yīng)用這一技術(shù)在兩個(gè)方面對(duì)處理器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)：第一方面是有更大的L1高速緩存，另一方面是增加了57條新指令和一個(gè)新的指令功能單指令多數(shù)據(jù)（SIMD）2.11 處理器的相關(guān)技術(shù) 超標(biāo)量執(zhí)行技術(shù)2

31、.11 處理器的相關(guān)技術(shù)SSE、SSE2和SSE3指令集SSE（Streaming SIMD Extensions）是對(duì)MMX中的SIMD進(jìn)行的一種改進(jìn)，稱為流式SIMD擴(kuò)展SSE包括70條用于圖形和聲音處理的指令SSE2是于2000年11月與Pentium 4處理器一起推出的，共有144條指令SSE3指令集是最小的指令集，有13條指令目前AMD的部分處理器也提供了對(duì)這三種指令集的支持3DNow！指令集3DNow！技術(shù)是AMD相對(duì)于Intel處理器的SSE指令而實(shí)現(xiàn)的技術(shù)目前主要有3DNow！、3DNow！Enhanced 、3DNow！Professional 三種版本。3DNow！Enha

32、nced 和3DNow！Professional都是對(duì) 3DNow！指令集的擴(kuò)展升級(jí)3DNow！發(fā)布于Pentium 的SSE之前2.11 處理器的相關(guān)技術(shù)SSE、SSE2和SSE3指令集2.11 處理器的相關(guān)技術(shù)動(dòng)態(tài)執(zhí)行動(dòng)態(tài)執(zhí)行是把多路分支預(yù)測(cè)、數(shù)據(jù)流分析和猜測(cè)執(zhí)行這三種技術(shù)進(jìn)行了革新式的組合而得到的動(dòng)態(tài)執(zhí)行使處理器通過(guò)以更符合邏輯的順序而不是簡(jiǎn)單地按指令列表執(zhí)行指令來(lái)獲得更高的效率這是所有第六代處理器的特征之一雙獨(dú)立總線（DIB）體系結(jié)構(gòu)這一體系結(jié)構(gòu)是為了提高處理器總線的寬度和性能一條總線連接L2高速緩存,另一條連接內(nèi)存，使處理器能從兩總線上同時(shí)并行訪問(wèn)數(shù)據(jù)，而不是用單一的串行方式2.11

33、 處理器的相關(guān)技術(shù)動(dòng)態(tài)執(zhí)行2.11 處理器的相關(guān)技術(shù)超流水線技術(shù)流水線的工作方式就象工業(yè)生產(chǎn)上的裝配流水線。在CPU中由56個(gè)不同功能的電路單元組成一條指令處理流水線，然后將一條X86指令分成56步后再由這些電路單元分別執(zhí)行，這樣就能實(shí)現(xiàn)在一個(gè)CPU時(shí)鐘周期完成一條指令超流水線是指CPU內(nèi)部的流水線超過(guò)通常的56級(jí)以上不能單純的從流水線的長(zhǎng)短來(lái)判斷性能高低超線程技術(shù)超線程技術(shù)簡(jiǎn)稱HT把兩個(gè)邏輯內(nèi)核模擬成兩個(gè)物理芯片，這樣單個(gè)處理器都能使用線程級(jí)并行計(jì)算，從而兼容多線程操作系統(tǒng)的和軟件，提高處理器的性能目前只有Intel的處理器支持此技術(shù)2.11 處理器的相關(guān)技術(shù)超流水線技術(shù)2.11 處理器的相

34、關(guān)技術(shù)硬件防病毒技術(shù)Intel的硬件防病毒技術(shù)是EDB，AMD的硬件防病毒技術(shù)是EVPCPU的防緩沖區(qū)溢出攻擊實(shí)現(xiàn)的原理：在不包含可執(zhí)行代碼的內(nèi)存區(qū)域設(shè)置某些標(biāo)志，當(dāng)CPU讀取數(shù)據(jù)時(shí)檢測(cè)到該內(nèi)存頁(yè)面有這些標(biāo)志時(shí)就拒絕執(zhí)行該區(qū)域的可執(zhí)行指令，從而可防止惡意代碼被執(zhí)行開啟EDB、EVP功能的CPU是無(wú)法獨(dú)立完成標(biāo)注不可執(zhí)行代碼內(nèi)存頁(yè)面以及進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)預(yù)防工作的Windows XP中配合硬件防病毒技術(shù)功能是DEPDEP是可以獨(dú)立運(yùn)行的，可幫助防御某些類型的惡意代碼攻擊 2.11 處理器的相關(guān)技術(shù)硬件防病毒技術(shù)2.11 處理器的相關(guān)技術(shù)64位技術(shù)CPU 通用寄存器的數(shù)據(jù)寬度為64位64位計(jì)算主要有兩大

35、優(yōu)點(diǎn)：可以進(jìn)行更大范圍的整數(shù)運(yùn)算；可以支持更大的內(nèi)存64位技術(shù)主要有AMD公司的AMD64位技術(shù)、Intel公司的EM64T技術(shù)和IA-64技術(shù)AMD64位技術(shù)和EM64T技術(shù)都是通過(guò)在原始32位x86指令集的基礎(chǔ)上加入了x86-64指令集，使處理器兼容原來(lái)的32位x86軟件，并同時(shí)支持64位計(jì)算雙核技術(shù)雙核處理器是指在一個(gè)處理器上集成兩個(gè)運(yùn)算核心，從而提高計(jì)算能力 AMD和Intel公司都有支持雙核技術(shù)的產(chǎn)品推出，兩家的思路又有不同2.11 處理器的相關(guān)技術(shù)64位技術(shù)2.12 常見處理器特點(diǎn)2.12.1 Celeron 2.12.2 Pentium 2.12.3 Pentium 4系列2.1

36、2.4 Celeron D 2.12.5 Pentium D、Pentium XE 2.12.6 AMD-K6系列2.12.7 Athlon系列2.12.8 Duron 2.12.9 Athlon 64系列2.12.10 Sempron 2.12.11 工作站、服務(wù)器處理器2.12 常見處理器特點(diǎn)2.12.1 Celeron 2.12.1 CeleronCeleron被定位在低端市場(chǎng)從Pentium 開始直到Pentium 4，Intel在每推出一款新核心處理器的同時(shí)，也會(huì)推出基于該核心的精簡(jiǎn)設(shè)計(jì)的Celeron處理器接口類型跨越Slot 1、Socket 370和 Socket 478核心封

37、裝接口FSB(MHz)L2(KB)工藝(m )Covington S.E.P. Slot 1 6600.25Mendocino PPGA/S.E.P. Socket370/Slot 1 661280.25Coppermine FC-PGA Socket 370 66/1001280.18Tualatin FC-PGA2 Socket 370 1002560.13Willamette FC-PGA2 Socket 478 4001280.18Northword FC-PGA2 Socket 478 4001280.132.12.1 CeleronCeleron被定位在低端市場(chǎng)2.12.1 Cel

38、eron你認(rèn)識(shí)它們嗎？S.E.P.封裝的Celeron處理器 FC-PGA2封裝的Celeron處理器FC-PGA2封裝的Celeron處理器PPGA封裝的Celeron處理器FC-PGA封裝的Celeron處理器插槽-插座轉(zhuǎn)換卡 2.12.1 Celeron你認(rèn)識(shí)它們嗎？S.E.P.封裝2.12.2 Pentium Pentium 在2019年2月首次發(fā)布與Celeron以及Pentium 處理器一樣，同屬于P6家族處理器支持SSE和處理器序列號(hào)技術(shù) 核心封裝接口FSB(MHz)L2(KB)工藝(m )Kaimai S.E.C.C.2 Slot 1 100/1335120.25Copperm

39、ine S.E.C.C.2FC-PGA Slot 1Socket 370 100/1332560.18Tualatin FC-PGA2 Socket 370 133256/5120.132.12.2 Pentium Pentium 在2012.12.2 Pentium FC-PGA2封裝的Pentium 處理器 FC-PGA封裝的Pentium 處理器 S.E.C.C.2封裝的Pentium 處理器 你認(rèn)識(shí)它們嗎？2.12.2 Pentium FC-PGA2封裝的Pen2.12.3 Pentium 4系列Pentium 4處理器于2000年11月推出，標(biāo)志著新一代處理器的誕生。在產(chǎn)品命名上，I

40、ntel拋棄了以往使用的羅馬數(shù)字，而是使用了阿拉伯?dāng)?shù)字4 Pentium 4系列處理器使用新的體系結(jié)構(gòu)NetBurst Pentium 4系列處理器除了以頻率命名外，還采用了英特爾最新推出的Processor Number 也就是“處理器號(hào)”的命名方式 采用新命名方式的Pentium 4系列處理器有500、600和700三個(gè)家族 Pentium 4對(duì)電源系統(tǒng)有著更高的要求，需要符合ATX 12V規(guī)范的電源2.12.3 Pentium 4系列Pentium 4處理2.12.3 Pentium 4系列核心封裝接口FSB(MHz)L2(KB)工藝(nm )Pentium 4Willamette FC

41、-PGA2 Socket423Socket478400256180Northwood FC-PGA2 Socket 478400/533/800512130Prescott FC-PGA2 PLGASocket478LGA775533/8001024/204890Cedar Mill PLGALGA775800204865Pentium 4 XEPrestonia FC-PGA2Socket 4788002048130Gallatin FC-PGA2 PLGASocket478LGA775800/1066512L3 2048130Prescott PLGA106610662048902.12.

42、3 Pentium 4系列核心封裝接口FSBL22.12.3 Pentium 4系列PLGA封裝的Pentium 4系列處理器 FC-PGA2封裝的Pentium 4系列處理器 OLGA封裝的Pentium 4處理器 你認(rèn)識(shí)它們嗎？2.12.3 Pentium 4系列PLGA封裝的Pent2.12.4 Celeron D2019年6月24日，Intel推出了面向臺(tái)式電腦的新版Celeron處理器Celeron D Celeron D處理器采用了的新命名規(guī)格，其中代表所屬CPU家族的第一個(gè)數(shù)字是3 核心封裝接口FSB(MHz)L2(KB)工藝(nm )Prescott FC-PGA2/PLGAS

43、ocket 478/LGA77553325690Cedar Mill PLGALGA775533512652.12.4 Celeron D2019年6月24日，In2.12.4 Celeron D你認(rèn)識(shí)它們嗎？PLGA封裝的Celeron D處理器 FC-PGA2封裝的Celeron D處理器 2.12.4 Celeron D你認(rèn)識(shí)它們嗎？PLGA封裝2.12.5 Pentium D、Pentium XEPentium D和Pentium Extreme Edition（Pentium XE）均是雙核處理器Pentium D處理器是兩顆Pentium 4的整合 Pentium D處理器擁有2個(gè)

44、家族：800家族和900家族 Pentium XE處理器是Pentium D與HT超線程技術(shù)的結(jié)合 核心封裝接口FSB(MHz)L2(KB)工藝(nm )Pentium DSmithfield PLGA LGA775533/8002x1M90Presler PLGA LGA7758002x2M65Pentium XESmithfield PLGA LGA7758002x1M90Presler PLGA LGA77510662x2M652.12.5 Pentium D、Pentium XEPe2.12.5 Pentium D、Pentium XE 你認(rèn)識(shí)它們嗎？PLGA封裝的Pentium XE

45、（背面）處理器 PLGA封裝的Pentium D處理器 2.12.5 Pentium D、Pentium XE 你2.12.6 AMD-K6系列第六代內(nèi)部設(shè)計(jì)，第五代外部接口 業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的MMX指令支持 K6-2處理器中支持3DNow！，增加了21條圖形和聲音處理指令 K6-3處理器中256KB片上全核心速L2高速緩存 K6-3處理器 K6-2處理器 K6處理器 2.12.6 AMD-K6系列第六代內(nèi)部設(shè)計(jì)，第五代外部接2.12.7 Athlon系列AMD公司的K7微處理器被正式命名為Athlon 支持3DNow! 、Enchanced 3Dnow! 、3DNow! Professional多媒

46、體擴(kuò)展指令集 支持MMX、SSE、SSE2多媒體擴(kuò)展指令集 采用EV6總線，數(shù)據(jù)時(shí)鐘是真實(shí)時(shí)鐘速度的兩倍 最新版本采用銅芯片互連技術(shù)從Palomino 核心開始改名為Athlon XP并使用P速率來(lái)標(biāo)記2.12.7 Athlon系列AMD公司的K7微處理器被正2.12.7 Athlon系列核心封裝接口FSB(MHz)L2(KB)工藝(m )AthlonK7 Card module Slot A2005120.25K75 Card module Slot A2005120.18Thunderbird Card moduleCPGA Slot ASocket A200/2662560.18Athl

47、on XPPalomino OPGASocket A2662560.18Thoroughbred OPGA Socket A266/333256/5120.13Thorton OPGA Socket A3332560.13Barton OPGA Socket A333/4005120.132.12.7 Athlon系列核心封裝接口FSBL2工藝A2.12.7 Athlon系列OPGA封裝的Athlon XP處理器 CPGA封裝的Athlon處理器 Card module封裝的Athlon處理器 你認(rèn)識(shí)它們嗎？2.12.7 Athlon系列OPGA封裝的Athlon 2.12.8 DuronDuron帶少量L2高速緩存，是Athlon的低價(jià)版本Duron采用實(shí)際頻率來(lái)命名其他性能與同核心的Athlon處理器相同核心封裝接口FSB(MHz)L2(KB)工藝(m )Spitfire CPGA Socket A200640.18Morgan CPGA Socket A200640.18Appelbred OPGASocket A266640.182.12.8 DuronDuron帶少量L2高速緩存，是A2.12.8 Duron你認(rèn)識(shí)它們嗎？CPGA封裝的Duron處理器OPGA封裝的Duro