硬件详解——CPU篇

        很早以前收集的资料忘记出处了呵呵,今天贴上来还有一篇关于主板的因为图太多,我做成PDF,需要的朋友点这里下载


        Cpu英文全称是Central Processing Unit。中文名叫做“中央处理器”一般由逻辑运算单元、控制单元和存储单元组成。在逻辑运算和控制单元中包括一些寄存器，这些寄存器用于CPU在处理数据过程中数据的暂时保存，CPU是衡量一台电脑高低档次的重要标准。它的基本性能指标有主频、倍频、前端总线等等。主频即CPU的时钟频率(CPU Clock Speed)。这是我们最关心的，主频是显示CPU性能的最根本的指标，我们选购电脑的CPU时，常常会说到“Pentium 4 3.0G”、“Pentium 4 2.4G”、“Athon 2200+”等等，这些型号里面的数字就是CPU的主频，一般说来，主频越高，CPU的速度就越快，整机的就越高。但主频仅仅是CPU性能表现的一个方面，而不代表CPU的整体性能。
    时钟频率即CPU的外部时钟频率，由电脑主板提供，以前一般是66MHz，也有主板支持75各83MHz，目前Intel公司最新的芯片组BX以使用100MHz的时钟频率。另外VIA公司的MVP3、MVP4等一些非Intel的芯片组也开始支持100MHz的外频。精英公司的BX主板甚至可以支持133MHz的外频，这对于超频者来是首选的。
     内部缓存（L1 Cache）：封闭在CPU芯片内部的高速缓存，用于暂时存储CPU运算时的部分指令和数据，存取速度与CPU主频一致，L1缓存的容量单位一般为KB。L1缓存越大，CPU工作时与存取速度较慢的L2缓存和内存间交换数据的次数越少，相对电脑的运算速度可以提高。
    外部缓存（L2 Cache）：CPU外部的高速缓存，PentiumPro处理器的L2和CPU运行在相同频率下的，但成本昂贵，所以Pentium II运行在相当于CPU频率一半下的，容量为512K。为降低成本Inter公司生产了一种不带L2的CPU命为赛扬，性能也不错，是超频的理想。
      MMX技术是“多媒体扩展指令集”的缩写。MMX是Intel公司在1996年为增强Pentium CPU在音像、图形和通信应用方面而采取的新技术。为CPU增加57条MMX指令，除了指令集中增加MMX指令外，还将CPU芯片内的L1缓存由原来的16KB增加到32KB（16K指命+16K数据），因此MMX CPU比普通CPU在运行含有MMX指令的程序时，处理多媒体的能力上提高了60％左右。目前CPU基本都具备MMX技术，除P55C和Pentium ⅡCPU还有K6、K6 3D、MII等。
      制造工艺：现在CPU的制造工艺是0.35微米，最新的PII可以达到0.28微米，在将来的CPU制造工艺可以达到0.18微米。
     外频&前端总线：主频=外频×倍频。外频是CPU与主板之间同步运行的速度，目前的绝大部分电脑系统中外频也是内存与主板之间的同步运行的速度，在这种方式下，可以理解为CPU的外频直接与内存相连通，实现两者间的同步运行状态。
    “前端总线”这个名称是由AMD在推出K7 CPU时提出的概念，但是一直以来都被大家误认为这个名词不过是外频的另一个名称。我们所说的外频指的是CPU与主板连接的速度，这个概念是建立在数字脉冲信号震荡速度基础之上的，而前端总线的速度指的是数据传输的速度，也就是说，100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一千万次；而100MHz前端总线指的是每秒钟CPU可接受的数据传输量是100MHz×64bit÷8Byte/bit=800MB/s。
       倍频：倍频就是CPU的运行频率与整个系统外频运行频率之间的倍数，在相同的外频下，倍频越高CPU的频率也越高。但实际上，在相同外频的前提下，高倍频的CPU本身意义并不大。这是因为前面提到CPU与系统之间数据传输速度是有限的，单纯的一味追求高倍频而得到高主频的CPU就会出现明显的“瓶颈”效应——CPU从系统中得到数据的极限速度不能够满足CPU运算的速度，可想而知，这样无疑是一种浪费。据有关计算可以得知，CPU的外频在5～8倍的时候，其性能能够得到比较充分的发挥。如果超出这个数值的话，低或者高都不是很完善。偏低还好说，不过是CPU本身运算速度慢而已，高了以后就会出现显著的“瓶颈”效应，系统与CPU之间进行数据交换的速度跟不上CPU的运算速度，从而浪费CPU的计算能力。因此某些高于10倍频的CPU就已经达到了极限了，继续盲目的追求倍频，只能是一种浪费。

posted on 2007-04-26 08:29 计算机技术博客阅读(198) 评论(0) 编辑收藏引用

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