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[推荐] CPU基础知识综合(都是精心从各大it论坛搜集整理的经典)

CPU常见病及解决方法

病例一:开机后,本来166MHz的CPU变成133MHz了,显示的信息是“DefaultsCMOSSetupLoaded,在重设置CMOSSetup中CPU参数后(软跳主板),系统正常显示166主频,但不定哪一天,又会重复上面的过程。
诊断:这种现象常见于软设置CPU参数的主板。普通的纽扣型锂电池是3V的,实际测量应该是3V多。如果发生上述问题多数是电池电压已经低于3V了。
开方:只需更换CMOS电池就可解决问题。步骤如下:关机;在主板上找到纽扣形的锂电池;取下电池;开机,重新设置CPU等参数。
要注意的是,如果使用的是特殊电池,如Dallas电池,则需要找厂商更换。

病例二:有的人想超频,但改CPU倍频系数后,电脑开机时显示的频率没有改变。
诊断:这是一个锁频的CPU,倍频系数被锁住了,所以只能修改外频。如原来使用的外频是66MHz,现在可以使用75MHz甚至83MHz等更高外频,具体由您的主板外频跳线决定。
开方:修改外频。关机后设置外频跳线。更换内存、CPU、主板

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cpu疑难解答新手可以看看

1.CPU频率越高性能就越高吗?
不一定。这是在很多新手当中存在的误区。CPU性能取决于很多综合参数,不一定根频率成正比。当然,在同系列的CPU中,比如都是赛扬4,频率越高性能越高。


2.为什么赛扬高频低能?而速龙系列低频高能?
说这个问题之前先讲一下什么叫缓存。缓存(英文名Cache),即高速缓冲存储器,是位于CPU和主存储器DRAM(也就是内存)之间的规模较 小的但速度很高的存储器(其实硬盘、刻录机缓存也都是一个道理)。CPU的缓存分两个,一个是内部缓存,也叫一级缓存(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,也叫二级数据缓存(L2 Cache):CPU外部的高速缓存,现在处理器的L2 Cache是和CPU运行在相同频率下的(以前P2 P3的二级缓存运行在相当于CPU频率一半下)。

赛扬的基本架构和同时代的奔腾是差不多的,但它的外频低、前端总线低,而且缓存与奔腾系列相比严重缩水(Northwood核心赛扬4的二级缓存只有128K,而Northwood核心P4的二级缓存有512K)。减少了四分之三的缓存大大降低了成本,但也造成了CPU能力的急剧下降。而速龙系列的一级缓存高达128K,TA、TB核心的速龙二级缓存为256K,Barton及以后核心的速龙二级缓存达到了512K,再加上其比较精确的指令分支预测以及三路数据校验(或者叫三角形数据校验回路),所以处理器虽然工作频率不高,但性能很出色。


3.我的CPU温度为什么那么高?
首先是散热器的问题,再者就是机箱内通风不好,可能是电源线和数据排线影响了通风。另外不必对CPU的温度太过敏感,一些朋友看到五六十度就吓坏了。其实没有那么夸张,一般来说,CPU在75度以下都可以安全工作(通常认为安全工作温度=极限工作温度的80%)。


4.为什么我的CPU外频只有100而其他人的都是400、533等等?
问这类问题的朋友都存在着一个很大的误区,那就是他们把外频和前端总线的概念混淆了。外频是由主板为CPU提供的基准时钟频率,一般常见的有100、133、166、200。而我们说的FSB(Front System Bus)指的是系统前端总线,它是处理器与主板北桥芯片或内存控制集线器之间的数据通道,常见频率有400、333、533、800。作为新手不必掌握那么多概念性的东西,只要记住以下几个公式:
主频=外频*倍频(MHz)
Intel CPU前端总线=外频*4(MHz)
AMD CPU前端总线=外频*2(MHz)
CPU数据带宽=前端总线*8(MB/s)
内存带宽=内存等效工作频率*8(MB/s)


5.什么是超线程?超线程对我有用吗?为什么我用了超线程CPU 系统性能没有得到多少提升?
所谓超线程技术(HT)就是利用特殊的硬件指令,把多线程处理器内部的两个逻辑内核模拟成两个物理芯片,从而使单个处理器就能“享用”线程级的并行计算的处理器技术。多线程技术可以在支持多线程的操作系统和软件上,有效的增强处理器在多任务、多线程处理上的处理能力。简单来说就是模拟两个CPU进行工作。

采用超线程技术的CPU在处理多任务的能力上显著强过非超线程的CPU,但在单任务的工作方面并没有太大的性能优势,甚至在运行不支持超线程技术的软件时性能还略有下降。一般来说,超线程的CPU主要用在高端机及服务器上,普通的家用或办公机器,如果没有特殊要求,不必使用HT。

关于很多朋友反映使用超线程CPU性能提升不大的问题做一下解释,这当中存在一个误区,很多朋友认为只要使用超线程的CPU就能用上超线程技术,事实上并非如此。要将超线程的威力发挥出来需要五大基本的条件

a)CPU要支持HT,目前支持超线程技术的CPU有P4C系列、P4E系列以及部分型号的Xeon

b)主板芯片要支持HT,这是很容易被忽略的条件之一。目前支持HT的主板芯片组主要有 Intel i925/i915/i875/i865全系列、VIA PT800/PT880、SIS 655FX/655TX/661FX、ATI 9100IGP。

c)内存需要双通道的DDR400。由于开启超线程的CPU前端总线高达800MHz,数据带宽高达{xxx}GB/s,因此要求内存带宽也必须达到{xxx}GB/s,避免系统瓶颈的产生。单通道的DDR400带宽只有3.2G/s,而双通道技术可使其带宽增加一倍,达到{xxx}G/s,满足超线程CPU的需要。我见到不少朋友拿848配P4C,这就是超线程性能无法发挥出来的原因之一。(顺便提醒一句,i848、PT800只是支持超线程,却不支持双通道,这是一些朋友将其称之为鸡肋的原因)

d)操作系统的支持。这是被人们忽略最多的前提条件!绝大多数朋友认为只要硬件全方面满足超线程的需要就可以了,其实不是如此,小心操作系统会从中作梗!目前支持超线程技术的操作系统极为有限,只有WinXP专业版(打上SP1补丁)以后的操作系统才支持超线程技术,另外Windows2000打上最新的SP4补丁也可以支持超线程。
e)应用软件的支持。一般来说,只要能够支持多处理器的软件均可支持超线程技术,但是实际上这样的软件并不多,而且偏向于图形、视频处理等专业软件方面,游戏软件极少有支持的。应用软件有Office 2000、Office XP等。
其实,使用超线程并非人们想象得那么简单。


6.什么叫超频?超频有什么用?对系统有害吗?如何超频?

所谓超频,就是让CPU(显卡、内存也一样,后面省略,仅以CPU为例)工作在高于其额定的频率之下,以榨取其潜力和性能。

超频可以使CPU的性能得到一定的提升,举个例子,把P4 2.4的频率超频至2800MHz,就可以让它达到P4 2.8的性能水平,从而少花钱用好东西。

合理的超频对系统不会有太大的危害,只是发热量大一些罢了,如果超的太过火,会严重缩短配件的寿命,甚至烧毁。

超频须要主板的BIOS支持,至于能超多少则取决于主板和CPU还有散热系统。最普通的超法:进入BIOS,再进入“频率/电压控制”(具体名称不一定相同,一般带有Frequency字样的就是了,而且不一定所有的BIOS都有此项),然后将 CPU Host Clock Control(处理器频率控制) 一项的值设为 Enabled,进行具体调节。现在的CPU都锁了倍频,因此我们只能从外频上做手脚,外频一项的名称叫做 CPU Host Frequency,右侧则是相对应的数值。超频要循序渐进,不要一次超的太多,要随时观察温度,随机应变,找到最适合自己的频率。

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(必看系列)CPU家族史-首部曲

各位先生女士们,请系好阁下的安全带,CPU回顾之旅即将展开!经过维期12周的马拉松式测试,最长一份的CPU报告总算完成了。彻夜的监控、系统不稳、当机及超乎想象的物流规划等,都让我们一群人早已被咖啡因贯满脑袋的测试中心工作人员疲惫不已。这次的测试报告不单只是汇整所有CPU的测试数据,它更引证了过去11年来驱动我们进行无间断测试的CPU技术演进「魔力」之强,在此测试报告的首部曲内,我们会先回顾英特尔CPU的历史,其后将会有超微CPU的发展史及相关的测试结果。
回想1994年,计算机还要卖3,000美元时,相信很多读者们仍然记得配上16MB 的Pentium 100系统是多么「酷」的一件事,而很多玩家们也以此视为「终极」系统。现在这些玩家要不身在IT行业,要不开了自己的公司…看!时间的确改变了许多事情。
打从1995年算起,111款不同的CPU通过一系列既统一又复杂的测试。这次CPU的回顾旅程足证在如此短的时间内,芯片技术及PC系统的改变是如此的大。除了理所当然的效能提升外,使用者所没察觉到的,乃是系统组件及标准经历的技术演进,而我们这次的报告也会为大家探讨此议题。
回看CPU平台,从1995年的Socket 5至现在的Socket 775,大家可以看到,单是英特尔就已经推出超过7款平台。而超微同期也推出了Socket 7至Socket 939五款平台。
我们可以毫不畏惧的向大家保证,这报告准是网络上最巨细靡遗的CPU比较报告。读者们可以阅读共111颗CPU的比较报告,依据3,330项就不同测试范围内作出的检测基准来进行分析。除此以外,若你打算更换计算机,你更可以看到到底新计算机可为你带来怎样的效能提升。可不要以为我们在开「空头支票」啊!这可是绝对有可能的!尽管PC架构中的内存、芯片组及平台不断演进,可因为我们都以Windows XP作为测试用的操作系统;因此,大家就可以看到CPU效能的历史。
1995至2005:111颗由100MHz至3800MHz之CPU(续)

从1995至今,CPU时脉速度已从100MHz大幅增加至现在的3800MHz(以英特尔CPU为基准),整整快了40倍。高速缓存的速度也大增,而频宽也从110MB/s的超微K6-III/450(1997年)大增至Athlon64的6000MB/s。对照检测的数字,我们可以看到CPU在处理3D游戏时的每秒平均页框(Frame Rate Per Second;FPS)从超微Duron 650中的17.1提升至Athlon64中惊人的171.7(虽然我们忽略掉设定或显示上的细节)-整整是1000 %的增加!

更惹人注目的效能提升,可说是为1GB DV文件进行MPEG 2译码:Pentinum 233 MMX需要将近2个小时才可以完成一段短片的编码工作,可是目前的3.8GHz的P4不用两分钟就搞定了!3.8GHz的P4 CPU比起1997年的CPU快上65倍!再看看MP3的解碼工作。回想1995年时,MP3译码对计算机来说可是一个难题:Pentium 100要花77分钟才可以处理17分钟长的影片,而现在的超微Athlon64 FX-55只要1.5分钟就可以了!

更让人赞叹的就是CPU的晶体管数目!1994年时的Pentium 100晶体管数是330万个,而现在最高阶的Pentium 4白金版(Pentium 4 Extreme Edition)的晶体管已多达1亿7,800万个。比起11年前,现在同面积的晶体管数目增加了54倍;晶体管的面积却锐减了六倍!不过,耗电量及热消耗的增加也不可忽视。目前3.8GHz的英特尔Pentium 570 CPU在全负载的情况下,所需的电力足足是9个Pentium 100 CPU所需的量!当然,大增的电量及热消耗换来的就是体积变大的散热器,同时可以提供超过400W电压的散热器以保证系统的稳定性。而我们目前也看不到此方便的终点呢!与此同时,主机板的电流规格也设为100 Amps。看起来往更高电量的路会持续的走下去…

超微方面,我们会从1996年推出,以Socket 7为基础的K6-III/450开始说起。目前2600MHz的超微Athlon64 FX55是超微最新、最高阶的CPU。

跟英特尔相比,超微目前在热消耗方面的掌握比较好:就算在全负载的情况下,因为有「Cool and Quiet」的功能,被「降频」的800MHz Athlon 64只需要100MHz的K5 CPU四份之一的效能。

并非所有组件都可以在旧平台上运作,例如要在Socket 7平台上执行毁灭战士(Doom 3)已不可行。Duron 650已很难应付处理14.9个页框的工作,反观目前的Athlon 64则可以处理90个以上的页框。另外,要特别注明的是,两颗CPU的系统采用的显示卡均是NVIDIA的GeForce 6800 GT。
1978:x86时代开始
单看时间,那也不是很遥远的事;可是在计算机时代,1978年的 x86时代则好像已经是永恒。英特尔在1978代则好像已经是永恒。英特尔在1978代则好像已经是永恒。英特尔在1978年推出了8086处理器,那也是所有x86兼容CPU的基础。回想那个时候,英特尔目前位于慕尼黑的欧洲总部都尚未规划。这个称为「XT」的PC系统时脉速度是4.77MHz,其后则增快至8MHz,内存最高容量是1MB。




8086.jpg (13.58 KB)
2007-3-8 11:56



所有x86 CPU之祖:英特尔4.77MHz时脉的8086 CPU。
这个时期的RAM内存,容量仍然只有kB;而在比较好的系统内,独立的内存芯片则有可达256KB容量的RAM内存。如果系统配上320KB的RAM,计算机甚至可以起动Windows 1.0。同期的硬盘仍然属于价高又量少的组件,只有那些能力较好的使用者才可以在计算机上安装两个硬盘。大概有好一些使用者们还记得那个大大的8吋软盘机,而这也是5.25吋产品的前驱。英特尔其后在1982年推出286计算机,同时也引入了16位工业标准架构总线(Industry Standard Architecture;ISA)插槽、SIMM内存最多可以扩充至1MB。三年后的1985年,英特尔推出了理论上可以支持4GB RAM的386计算机,可是当时却没有相对应的技术及主机板。

1989:大众市场的PC系统-Socket 1、2、3
英特尔在1989年推出了以Socket 1为架构的486 DX CPU,开始时的时脉速度是25MHz,而在后续数年,速度则加快至133MHz。以下的报告足见90年代初PC产业的荣景,而与此同时,很多计算机使用者一反潮流的转向诸如Commodore C64、Commodore Amiga或Atari ST等家庭计算机系统,虽然对普通PC系统做为家庭计算机而言,尽管那不是那么容易的事。
1993至1997:超微及英特尔的Socket 4、5、7平台
1993:第一颗Socket 4的Pentium CPU

英特尔 Pentium 60 - 66
1993年
1993至1994年间,英特尔不只售出了第一个486 PC系统(超微及英特尔),同时也是首个Pentium计算机推出之时。很多小公司打从那个时候开始如雨后春笋般的设立,开始为计算机进行组装及为其产品贴上各自的品牌名称。PC市场更是十分热络,只要有新品推出,不难看到数分钟内卖光光的情况出现。而整个PC市场更是以两位数的幅度成长。486bDX 100系统跟Pentium 60 CPU的价格差不多,而最吸引人的价位则在1,000至1,500美元间。
1996-1998:Socket 5-超微及英特尔CPUs

K5-75 - K5-166
1996年3月-1997年1月
K6-166 - K6/III-500
1997年4月-1998年4月
新颖的CPU平台:Socket 5继Socket 4后,跟Pentium 75一并推出市场。使用者可以选购一个可跟主机板连接的管线同步触发高速缓存(pipelined burst cache)。如果钱对你来说不是什么大问题,你更可以选购256KB或512KB的模块。华硕就是首家提供COAST socket(COAST=cache on a stick)主机板的厂商,而那个时候各家厂商的产品价格分野并不大。

1998-2000:Socket 7-超微CPU

K6-2/233-K6-2/550
1998年5月-2000年2月
K6-2+/400-K6-2+/550
2000年4月-2000年9月
K6-III/400-K6-III/500
1999年2月-2000年9月
1998-2000(续)
在英特尔推出了Pentium MMX的同时,超微也推出了时脉速度高达166MHz的K6 CPU及MMX CPU。SDRAM首次被采用,为内存的传输速度大幅的提升。内存模块有60 ns(EDO)或70 ns(Fast Page),内存的传输速度已可达每秒90MB,而内存最高可达384MB,继而是768MB,同期,ATX的规格也开始采用,而且新的电源规格让计算机可以处于待机状态或是透过软件来开或关计算机。而AGP接口的推出,提供了比起一般的PCI接口更快的传输速度。这个时期的内存仍然十分昂贵,而且速度也十分慢。
Pentium 233 MMX的推出是Socket 7年代的终结,Pentium 233 MMX最大的热消耗是17w。英特尔在推出Pentium 266 MMX前,似乎只把Pentium 233当作是个过渡性的产品。英特尔仍然沿用Slot 1,而超微则多用了Socket 7两年。超微的K6-III 500或K6-2+ 550是那个时候最新的Socket 7 CPU。在效能上而言,超微的K6-III 500都比Pentium III优!为什么?因为超微的CPU支持内建256KB的L2高速缓存,再配上主机板的2MB L3高速缓存,K6-III 500绝对是「效能杀手」。此时期的英特尔可说无法抗衡,特别是超微CPU(K6-III 450)都比较便宜。

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CPU缓存的巨大作用

速缓冲存储器Cache是位于CPU与内存之间的临时存储器,它的容量比内存小但交换速度快。   

在Cache中的数据是内存中的一小部分,但这一小部分是短时间内CPU即将访问的,当CPU调用大量数据时,就可避开内存直接从Cache中调用,从而加快读取速度。由此可见,在CPU中加入Cache是一种高效的解决方案,这样整个内存储器(Cache+内存)就变成了既有Cache的高速度,又有内存的大容量的存储系统了。   

Cache对CPU的性能影响很大,主要是因为CPU的数据交换顺序和CPU与Cache间的带宽引起的。

高速缓存的工作原理

1、读取顺序   

CPU要读取一个数据时,首先从Cache中查找,如果找到就立即读取并送给CPU处理;如果没有找到,就用相对慢的速度从内存中读取并送给CPU处理,同时把这个数据所在的数据块调入Cache中,可以使得以后对整块数据的读取都从Cache中进行,不必再调用内存。   

正是这样的读取机制使CPU读取Cache的命中率非常高(大多数CPU可达90%左右),也就是说CPU下一次要读取的数据90%都在Cache中,只有大约10%需要从内存读取。这大大节省了CPU直接读取内存的时间,也使CPU读取数据时基本无需等待。总的来说,CPU读取数据的顺序是先Cache后内存。

2、缓存分类   

前面是把Cache作为一个整体来考虑的,现在要分类分析了。Intel从Pentium开始将Cache分开,通常分为一级高速缓存L1和二级高速缓存L2。   

在以往的观念中,L1 Cache是集成在CPU中的,被称为片内Cache。在L1中还分数据Cache(I-Cache)和指令Cache(D-Cache)。它们分别用来存放数据和执行这些数据的指令,而且两个Cache可以同时被CPU访问,减少了争用Cache所造成的冲突,提高了处理器效能。   

在P4处理器中使用了一种先进的一级指令Cache——动态跟踪缓存。它直接和执行单元及动态跟踪引擎相连,通过动态跟踪引擎可以很快地找到所执行的指令,并且将指令的顺序存储在追踪缓存里,这样就减少了主执行循环的解码周期,提高了处理器的运算效率。   

以前的L2 Cache没集成在CPU中,而在主板上或与CPU集成在同一块电路板上,因此也被称为片外Cache。但从PⅢ开始,由于工艺的提高L2 Cache被集成在CPU内核中,以相同于主频的速度工作,结束了L2 Cache与CPU大差距分频的历史,使L2 Cache与L1 Cache在性能上平等,得到更高的传输速度。   L2Cache只存储数据,因此不分数据Cache和指令Cache。在CPU核心不变化的情况下,增加L2 Cache的容量能使性能提升,同一核心的CPU高低端之分往往也是在L2 Cache上做手脚,可见L2 Cache的重要性。现在CPU的L1 Cache与L2 Cache惟一区别在于读取顺序。

3、读取命中率   

CPU在Cache中找到有用的数据被称为命中,当Cache中没有CPU所需的数据时(这时称为未命中),CPU才访问内存。从理论上讲,在一颗拥有2级Cache的CPU中,读取L1 Cache的命中率为80%。也就是说CPU从L1 Cache中找到的有用数据占数据总量的80%,剩下的20%从L2 Cache读取。由于不能准确预测将要执行的数据,读取L2的命中率也在80%左右(从L2读到有用的数据占总数据的16%)。那么还有的数据就不得不从内存调用,但这已经是一个相当小的比例了。在一些高端领域的CPU(像Intel的Itanium)中,我们常听到L3 Cache,它是为读取L2 Cache后未命中的数据设计的—种Cache,在拥有L3 Cache的CPU中,只有约5%的数据需要从内存中调用,这进一步提高了CPU的效率。   

为了保证CPU访问时有较高的命中率,Cache中的内容应该按一定的算法替换。一种较常用的算法是“最近最少使用算法”(LRU算法),它是将最近一段时间内最少被访问过的行淘汰出局。因此需要为每行设置一个计数器,LRU算法是把命中行的计数器清零,其他各行计数器加1。当需要替换时淘汰行计数器计数值最大的数据行出局。这是一种高效、科学的算法,其计数器清零过程可以把一些频繁调用后再不需要的数据淘汰出Cache,提高Cache的利用率。 缓存技术的发展   

总之,在传输速度有较大差异的设备间都可以利用Cache作为匹配来调节差距,或者说是这些设备的传输通道。在显示系统、硬盘和光驱,以及网络通讯中,都需要使用Cache技术。但Cache均由静态RAM组成,结构复杂,成本不菲,使用现有工艺在有限的面积内不可能做得很大,不过,这也正是技术前进的源动力,有需要才有进步!

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告诉你双核处理器不人所知的5个方面

现在人人都知道双核处理器。人们一提到它无非是多任务,多线程。可是,吃这碗热饭的时候,大家也要冷静下来,不要随波逐流。小编就给大家介绍一下容易被忽视的细节,或是容易有误解的地方。希望对大家有所帮助。

  1.不论是英特尔还是AMD都不是第一个推出双核处理器的公司。

  其实早在2001年的时候,IBM就推出了它的第一款双核Power 4处理器。IBM当时是用在了它的RISC服务器中。而AMD与Intel则是在2004年的时候才计划推出双核心处理器,在2005年的时候,他们才分别推出双核处理器。AMD与2005年的4月21日正式推出了AMD Opteron处理器(用与服务器与工作站),AMD Athlon 64 X2双核处理器(用于家庭和商业用户)。而英特尔则是在2005年的4月11日推出了它们的Pentium 处理器的。

  2.双核心处理器的出现由技术方在的要求,是必然的。

  单核心处理器要想取得更好的表现,拥有更快的处理速度,就得需要更大的供电量,更强劲的散热条件。实际上在05年,英特尔取消了生产4.0GHz的“Tejas”单核处理器。因为他们发现,要想达到这个频率,它的驱动电压必须要达到100W。不仅如此,要保证它正常的运行还要有温度的控制,需要更大的散热器。而人们需要的并不是用增加电压的方法来提高速度。

  而双核便是解决这一问题的最好答案。双核的表现无疑要强过新单核心处理器。这就是英科尔与AMD推出双核处理器的真正的原因。
  3.比的不是时钟频率,而是整体表现

  如果你认为双核处理器是拥有最快的时钟频率,那就大错特错了。如果你只注重的是处理器的时钟频率,那么你可以选择英特尔的Pentium 4处理器,型号为670,它的时钟频率为3.8GHz,还有Pentium 4 660,时钟频率为3.6GHz。在双核方面,主流的Pentium D 820,它的时钟频率仅为2.8GHz。比不上单核中最快的处理器频率。

  但是拿主频同样是2.4GHz的Athlon 64 3400+与双核心Athlon 64 X2 4600+相对比。经过测试,双核处理器的性能的提升更为明显。双核处理器的整体表现是单核的1.4倍到1.8倍。

  4.与双核相关的几个方面

  经过对家庭用户的调查,48%的PC机用户都不明白到底什么是双核。其中42%的人认为他们知道一点双核,10%的人认为他们了解什么是双核;52%的人知道它所采用的技术;只有12%的人明白双核系统。市场研究人员Frost 和 Sullivan 发现,在桌面处理器,笔记本与服务器处理器市场中,将会有15%到25%的单核处理被双核处理器所代替。双核不仅仅是增加一个内核,功耗的控制,它还包括安全性的考虑与虚拟技术的应用等方面。

  5.双核也游走在处理器的边缘

  除了双核,现在的热门话题也有四核。英特尔已经在为07年的到来,准备他们的四核服务器处器。而AMD也在积极备战。眼光再放远一点,英特尔的八核处理器“Yorkfield”也计划在2008年见到。看来多核会越来越受到大家的欢迎。到时候双核还是你想要的吗?

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Intel CPU全集珍藏版

Inter 4004,Inter的发展史就是从它开始的。


Inter 8008


Inter 8085


Inter 8086,Inter的CPU开始进受到人们的关注。


Inter 80286,Inter的最后一块16位CPU。


Inter 80386


Inter 80486,Intel最后一代以数字编号的CPU。


Inter Pentium,传说中的586。


Inter Pentium Pro


Inter Pentium MMX


Inter Pentium Ⅱ


Celeron,引发超频狂潮。


Inter Pentium Ⅲ Katmai


Inter Pentium Ⅲ


Intel PentiumⅢ Tualatin/Coppermine


Intel Pentium Ⅳ,423针脚的。


Intel Pentium Ⅳ ,478针脚的。

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Intel双核心处理器介绍

目前Intel推出的台式机双核心处理器有Pentium D、Pentium EE(Pentium Extreme Edition)和Core Duo三种类型,三者的工作原理有很大不同。
一、Pentium D和Pentium EE
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2007-3-8 12:00



Pentium D和Pentium EE分别面向主流市场以及高端市场,其每个核心采用独立式缓存设计,在处理器内部两个核心之间是互相隔绝的,通过处理器外部(主板北桥芯片)的仲裁器负责两个核心之间的任务分配以及缓存数据的同步等协调工作。两个核心共享前端总线,并依靠前端总线在两个核心之间传输缓存同步数据。从架构上来看,这种类型是基于独立缓存的松散型双核心处理器耦合方案,其优点是技术简单,只需要将两个相同的处理器内核封装在同一块基板上即可;缺点是数据延迟问题比较严重,性能并不尽如人意。另外,Pentium D和Pentium EE的最大区别就是Pentium EE支持超线程技术而Pentium D则不支持,Pentium EE在打开超线程技术之后会被操作系统识别为四个逻辑处理器。




Pentium D和Pentium EE目前具有以下产品:

Pentium D 8X0系列:
目前有820(2.8GHz)、830(3.0GHz)和840(3.2GHz)三款产品,都基于Smithfield核心,实际上就是将两个Pentium 4处理器所采用的Prescott核心封装在一起。这三款产品都采用800MHz FSB、90nm制造工艺、每核心1MB二级缓存、全部采用Socket 775接口、都支持硬件防病毒技术EDB和64位技术EM64T,除了Pentium D 820之外都支持节能省电技术EIST。
Pentium D 8X5系列:
目前只有805(2.66GHz)一款产品,同样基于90nm制造工艺的Smithfield核心,只不过前端总线降低到533MHz FSB,采用Socket 775接口、每核心1MB二级缓存、支持硬件防病毒技术EDB和64位技术EM64T,但不支持节能省电技术EIST。
Pentium EE 8XX系列:
目前只有840(3.2GHz)一款产品,同样基于90nm制造工艺的Smithfield核心,采用800MHz FSB、每核心1MB二级缓存、Socket 775接口、支持硬件防病毒技术EDB、64位技术EM64T和节能省电技术EIST。
Pentium D 9X0系列:
目前有920(2.8GHz)、930(3.0GHz)、940(3.2GHz)和950(3.4GHz)四款产品,都基于65nm制造工艺的Presler核心,实际上就是将两个Pentium 4处理器所采用的Cedar Mill核心封装在一起。采用800MHz FSB、每核心2MB二级缓存、Socket 775接口、支持硬件防病毒技术EDB、64位技术EM64T、节能省电技术EIST以及虚拟化技术Intel VT。
Pentium EE 9XX系列:
目前有955(3.46GHz)和965(3.73GHz)两款产品,同样基于65nm制造工艺的Presler核心,前端总线频率提升到1066MHz FSB,每核心2MB二级缓存、Socket 775接口、支持硬件防病毒技术EDB、64位技术EM64T以及虚拟化技术Intel VT,但不支持节能省电技术EIST。
Pentium D 9X5系列:
按照Intel的产品路线图,即将推出Pentium D 915(2.8GHz)和925(3.0GHz),同样基于65nm制造工艺的Presler核心,与Pentium D 9X0系列相比,除了都不支持虚拟化技术Intel VT以及Pentium D 915不支持节能省电技术EIST之外,其它的技术特性和参数都完全相同。

值得注意的是,Intel的Pentium D和Pentium EE与AMD的双核心处理器Athlon 64 X2和Athlon 64 FX系列相比,都是独立式二级缓存,除了协调单元前者在CPU外部(依赖于主板),而后者在CPU内部(不依赖于主板)之外,本质上并无重大区别,相对来说都比较简单----只需要为两个核心添加一个协调单元即可。所谓的“真假双核”纯属无稽之谈,严格点看的话,这二者都不是真正意义上的完全的双核心处理器,只不过都是双核心处理器中最简单的类型罢了。

需要注意的是,无论是Pentium D还是Pentium EE,由于都必须依赖主板北桥芯片来负责两个核心之间的协调工作,因此必须要特定的主板芯片组才能支持,目前有Intel的945P、945G、945PL、945GZ、955X、975X以及其它芯片组厂商的双核心芯片组,例如ATI Radeon Xpress 200(RC410)、ATI Radeon Xpress(RXC410)、nVIDIA nForce4 SLI IE、nForce4 SLI XE、nForce4 SLI X16 IE、nForce4 Ultra IE等等。

按照Intel的规划,从2006年第三季度开始,Pentium D和Pentium EE将逐渐被基于Core架构代号Conroe的双核心处理器所取代。

二、Core Duo
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2007-3-8 12:00



与Pentium D和Pentium EE所采用的基于独立缓存的松散型双核心处理器耦合方案完全不同的是,2006年初发布的Core Duo采用的是基于共享缓存的紧密型双核心处理器耦合方案,其最重要的特征是抛弃了两个核心分别具有独立的二极缓存的方案,改为采用与IBM的多核心处理器类似的两个核心共享二级缓存方案。与独立的二级缓存相比,共享的二级缓存具有如下优势:

1)二级缓存的全部资源可以被任何一个核心访问,当二级缓存的数据更新之后,两个核心并不需要作缓存数据同步的工作,工作量相对减少了,而且极大的降低了缓存数据延迟问题,这有利于处理器性能的提升。
2)前两种类型的每个核心的二级缓存资源都是固定不变的,任何一个核心都可以根据工作量的大小来决定占用多少二级缓存资源,利用效率相对于独立的二级缓存得到了极大的提高。
3)有利于降低处理器的功耗。可以把两个核心分为“冷核”和“热核”模式,在工作量较大时两个核心都全速运作,而在工作量较小时则可以让“冷核”关闭,进入休眠模式,而继续运作的“热核”则可以占有全部的二级缓存资源,相比之下独立式缓存就只剩下一半的二级缓存资源可用了。




Core Duo采用“Smart Cache”共享缓存技术在两个核心之间作协调。在Core Duo处理器内部,两个核心通过SBR(Share Bus Router,共享资源协调器) 共享二级缓存资源,当其中一个核心运算完毕后将结果存放到二级缓存中以后,另外一个核心就可以通过SBR读取这些数据,不但有效解决了二级缓存资源争夺的问题,与前两种类型相比也不必对缓存资源作频繁的同步化操作,而且比起Intel自己早先采用的第一种类型需要通过主板北桥芯片迂回的方法相比,不但大幅度降低了缓存数据的延迟,而且还不必占用前端总线资源。另外,SBR还具有“Bandwidth Adaptation”(带宽适应)功能,可以对两个核心共享前端总线资源进行统一管理和协调,改善了两个核心共享前端总线的效率,减少了不必要的延迟,而且有效避免了两个核心之间的冲突。

Smart Cache共享缓存技术确实是行之有效的双核心处理器的高效解决方案,借助于Smart Cache共享缓存技术Core Duo也体现出了强大的性能,这才是严格意义上的真正的双核心处理器。Smart Cache共享缓存技术即将被应用到Intel今后所有的双核心处理器中,例如即将发布的Merom核心笔记本处理器和Conroe核心的台式机处理器都采用Smart Cache共享缓存技术。

虽然共享的二级缓存具有极大的优势,但其技术要比独立的二级缓存复杂得多,所以在X86架构个人处理器方面至今仍然只有Core Duo才采用了这一方案。目前Core Duo中用于台式机的主要是T系列的T2300(1.66GHz)、T2400(1.83GHz)、T2500(2.0GHz)和T2600(2.16GHz),都基于65nm制造工艺的Yonah核心,采用667MHz FSB、2MB共享式二级缓存、改良了的新版Socket 478接口(与以前台式机的Socket 478并不兼容)、都支持硬件防病毒技术EDB、节能省电技术EIST以及虚拟化技术Intel VT,但其最大的遗憾是不支持64位技术,仅仅只是32位的处理器。目前与台式机Core Duo搭配的主要是Intel 945GT芯片组,当然,原用于笔记本的Intel 945GM、945PM、945GMS也能支持Core Duo。

按照Intel的规划,从2006年第三季度开始,台式机Core Duo将逐渐采用基于Core架构的Conroe核心,改用Socket 775接口,主流型号的前端总线提高到1066MHz FSB,而Extreme Edition加强版则进一步提高到1333MHz FSB,并且共享式二级缓存提高到4MB;只有部分低端型号才会继续采用800MHz FSB和2MB共享式二级缓存。基于Core架构的Conroe核心Core Duo将比现在所有的台式机双核心处理器(包括Yonah核心Core Duo、Pentium D、Pentium EE、Athlon 64 X2和Athlon 64 FX)的性能有大幅度提升,而功耗则进一步降低,确实值得期待。

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这就是!!!单核和双核!!!!的区别(图解 )


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2007-3-8 12:01


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2007-3-8 12:01

这就是单核与双核差距?////////////是说为什么双核这么贵啊!!!

原来????



这个更有说服力啊
我可以5个SP一起跑再开2个32M


附件
2007-3-8 12:01

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双核CPU大流行 老用户升级注意事项

随着2006年内,双核处理器的连续几次跳水式大降价,用户的升级行动开始频频“出没”。目前主流的双核CPU价格已经相当适宜下,用户从旧的单核平台升级到双核成为国内许多玩家用户中热门的讨论话题。

  随着越来越多的个人、学校、单位用户又或者是一些准专业的工作室和小型的婚纱影楼公司拥有DV或者各种摄像机,也托DVD刻录盘片和刻录设备的低价普及化,把拍摄的活动视频转录成VCD、DVD也成为很普遍的事情。

  过往制作3D 视频会采用双CPU 的配置来实现渲染的速度提升,但是如今双核已经铁定成为主流的局面下,实际上已经把过去要以一张主板上插两个处理器的并行处理模式变成今时今日普遍的配置形式。因为如今已经可以用一个cpu内部集成两个核心来实现更高的性能了。

  于是很多有提升性能需要的专业或者准专业用户就开始升级或者新购置了拥有双核处理器的配置。而时下最合乎性价比的选择,莫过于Intel 的酷睿双核系列处理器、奔腾 D系列以及AMD公司的Athlon 64 X2 双核速龙系列了。尽管苹果电脑公司很早就在G5 电脑上使用了双核处理器,不过由于价格高达四五万元的天价,国内的消费者不是人人可以接受这个高价,所以本文就不再讲述有关苹果的双核部分了。而Intel最新的四核心处理器,也未正式上市所以也不讨论。


  但是有不少朋友也反映,双核用起来不是很爽呢,是什么问题?请听我说。

双核心处理器为何这么多人用?市场现状。

  真正的主力,双核心处理器实际只有三大军团,而且,AMD 只占了一份。却是稳稳插在Intel夹击之势的战场中间。


目前代表Intel最强双核的旗舰Core2Duo系列

  奔腾D 、酷睿Core 2 Duo、双核速龙Athlon64 X2,这三个主力都是目前拥有双核心的主流处理器,随着价格的下跌,采用的人也越来越多。但是随着采用的人群逐步扩大,使用中发现的问题也越来越多。先来看看目前双核处理器为什么越来越多人用?价格便是第一个理由:


  最低价钱的单核Pentium D 805已经出现了725的价格,在广州的市场里边,散包的Pentium D 805 的价格低到675元,更只是一片高频单核的价格而已。高端的Core 2 Duo 系列仍然只见E6300 一款到货,正如郑少秋在古装片里唱的那句歌词:无敌是最寂寞最是痛苦。


  AMD的草根性再度展现,X2 3600+ 盒装的价格打到不足千元,甚是让人心动,不知道什么时候出现散片3600+ X2 呢?it世界的几位DIY编辑都关注这款可谓最适合的AMD双核处理器颇久。更值得注意的是,目前过年上市的3600+ X2 比日本市场的价格还低20%,价格突破1000后,现在价格已经是逼近900关口了。(详情参阅:比秋叶原便宜 打倒PD915的3600+X2),并且目前的3600+ X2 全部是TDP 不超过65W 的 EE(低功耗省电版本)版本。 有关AMD 3600+ X2 的详情请看:[低功耗超频狂 AMD A64X2 3600+评测]。

  以上两大阵营的双核处理器的价钱都是在市场打听来的,所以相当有代表性。从1500到700元之间就能买到一个双核心处理器,如此吸引的价格,还有什么理由拒绝呢?

  双核流行之下,尤其是那些拥有高档LGA775 接口主板的用户,因为升级到Core2Duo 已经无望,Intel已经改了处理器的供电部分来支持新的烤土豆 Core 2 Duo 处理器,没有VRM11 的电源规范下,旧主板是不能通过刷BIOS之类的省钱办法支持新的Core 2 Duo处理器的。这些用户唯一只能选择降价后也挺吸引人的Pentium D系列。

  与此同时,AMD 这边的用户也有许多之前购入AM2接口主板 +Sempron 2800+ ,又或者Socket 939 主板+Athlon 3000+/3200+ 之类经典搭配的用户。这部分用户在双核大降价的时候,也搭了一次顺风车,升级到了价廉物美的AMD X2 双核阵营了。
目前的双核使用上存在的问题?

  随着升级到双核的用户越来越普遍,一部分用户开始遇到了兼容的问题:双核的性能无法发挥。

  此外,还有两位刚刚新升级到Pentium D 820、915的用户也属于类似的状况,他们的电脑主要用途是用来做拍摄的结婚和庆典、会议视频内容的压缩刻盘的用途,同样是抱着对双核能提升处理视频片段压缩输出速度的希望而将系统由原来的Pentium 单核升级到Pentium D 820 的。并且视频编辑软件中的准专业 Adobe Premiere 以及入门级别的Sony VEGAS 还有CyberLink讯连科技的 Power Director(威力导演)也出现类似的情况。

  总体而言,双核的用户基本上都对双核处理器性能抱有很高的期望。因为是双核,那么基本上给他们的印象就是应该近似比原本单核的快一倍。但是许多测试中双核处理器速度往往都因为两个核心之间的通讯协调而不能获得双倍的性能提升。譬如在Cinebenchmark9.5 的测试中,纯CPU的渲染任务中,双核对比单个核心的性能,Core2Duo 系列的双核:单核性能提升大约为1.86倍。

  但是为什么甚至比原本还慢呢?本来双核不是说可以同时运行多个软件,能获得比单核处理器更爽的运行表现,那为什么我并行使用多个软件也没感觉出双核带来的爽快感觉呢?

  综合起来可能存在的一些被许多新近才拥有双核处理器,加入双核大家庭的用户们忽视的地方,简单归结起来的原因主要有以下的几方面:
对症下药,目前双核处理器遇到的问题和解决办法:

一、用户升级系统,没有重新安装系统,或者没有安装双核对应的补丁/驱动程序。

  使用WinXP系统实际上在setup安装的过程中为处理器这个特殊的“设备”安装和准备对应的驱动程序,如果你在系统的任务管理器中没看见有两个CPU占用率的窗口,恭喜你,要重装系统了。另外有为数不少的用户,十分喜欢用现在网上很流行的GHOST版本的WinXP系统,也是一个重要的原因。
对症下药,目前双核处理器遇到的问题和解决办法:

一、用户升级系统,没有重新安装系统,或者没有安装双核对应的补丁/驱动程序。

  使用WinXP系统实际上在setup安装的过程中为处理器这个特殊的“设备”安装和准备对应的驱动程序,如果你在系统的任务管理器中没看见有两个CPU占用率的窗口,恭喜你,要重装系统了。另外有为数不少的用户,十分喜欢用现在网上很流行的GHOST版本的WinXP系统,也是一个重要的原因。

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先弄懂了再选购 双核知识全面大补习

最近有不少攒机用户选择双核,那么你多双核产品了解吗?近日,在ZOL产品论坛,“酷飞龙”和“nakata”两位网友为我们分享了双核的知识,很全面。下面向大家推荐一下:
近来,关于双核处理器的大肆宣传甚嚣尘上,以致于人们对该技术的理解似乎已脱离了某些事实。AMD和英特尔都通过自己的网站对各自的双核处理器优点不惜赞美之辞。这样的宣传行动很及时,因为多数产业观察人士都认为双核处理器将在2006年大行其道。

  但是,在这些现象的背后,以及在众多相关的媒体报导中,却隐藏着一些不为人们所知且非同寻常的事实。下面,我们将告诉各位关于双核处理器你可能并不知道的五个事实。

  1. 英特尔和AMD都并非首个推出双核处理器的厂商

  人们普遍以为,围绕双核处理器的竞争一直且仅限于PC领域,而且AMD和英特尔在争做第一家向市场推出此类产品的厂商。这种理解是不对的。实际上,IBM走在这两家公司的前面,在2001年就推出了双核的Power4芯片,尽管是非X86的服务器处理器。Power4芯片用于IBM的RISC服务器中。随后,Sun和惠普(HP)都先后推出了基于双核架构的UltraSPARC以及PA-RISC 芯片。只不过由于这些产品都是基于Unix架构,同时价格高昂,所以没有能够大范围进入普及应用。

 再后来的2004年,AMD和英特尔公布了各自的双核计划,并从2005年开始首次供应双核产品。

  当然,这两家公司陆续推出的双核处理器令人眼花缭乱——包括AMD推出的双核Opteron服务器芯片和Athlon 64台式电脑芯片,以及英特尔推出的双核Pentiums和Xeons...而且AMD和英特尔仍在不断地宣布新款双核芯片,令人目不暇接。

  在移动领域,IBM同样也是第一个向市场推出双核芯片的厂商,它的PowerPC 970FX低功耗版本在2005年发布。但是,这基本是一款OEM产品,不会向普通买家供应。IBM的X86也是如此。

  在X86领域,英特尔凭借它在今年1月推出的Centrino Duo赢得了移动双核处理器竞赛。该移动芯片用于流行的新款iMac——尽管iMac是一款台式电脑。(苹果的iMac电脑的设计类似于把一个大型笔记本电脑塞入一个平板显示器的背面,从其内部拆解分析中可以看出这点)。新款iMac也是采用英特尔双核处理器的首款苹果电脑。

  2. 功耗是个问题

  出于技术挑战,双核处理器被强加给了产业;而产业却并没有事先做好准备。

  英特尔和AMD采用这项技术的真正原因,不是因为双核是一种突然出现且表现优秀的创意。实际上,芯片厂商本可以不断推出速度越来越快的单核处理器。但是,这种做法是不可行的,因为随着时钟速度超过3GHz,单核处理器开始消耗过多的功率。确实,英特尔在2005年取消了计划中的4.0GHz Tejas处理器,因为该芯片的功耗可能超过100W。

  随着功耗的上升,超快单核芯片的冷却代价成本也越来越高,它要求采用更大的散热器和更有力的风扇,以保持其工作温度。相对来说,利用双核方案,既可以继续改善处理器性能,又可以暂时避开功耗和散热难题。AMD商业解决方案主管Margaret Lewis对TechWeb表示:“作为处理器厂商,这是我们能够在一定的功耗范围内提高性能的唯一途径。”

  当然,严谨的半导体分析和解读者会希望从此类芯片的片上电压、性能和其它技术因素来证明其合理性。(这些领域的一些进步实际上使压低功耗更加成为一种挑战。)

  此外,有些人认为双核并不是万能药。正如2005年6月在Linuxhardware.org站点上发表的文章《深入了解双核》所言:“从我们的立场来看,双核并不是新东西;它只是改头换面的老产品(SMP, 对称多处理)...在单一处理器基础上建立的双处理器系统所面临的性能问题仍然存在。”

  但是,这作为一种简单的解释,基本上足够了。Lewis补充道:“物理定律没有改变;我们只是想出了如何进一步改进的方法。”

  3. 时钟速度不是唯一关键词

  双核不一定会使你的电脑时钟速度更快,但它将提高你PC的整体性能。

这是一个存在差异的细微技术特色。与单核处理器相比,双核并不意味着速度一定更快。如果你考虑的只是原始时钟速度,就应该买你能够找到的最快的处理器。英特尔速度最快的单核处理器是3.8GHz Pentium 4 model 670和3.6GHz Pentium 4 model 660。而目前速度最快的双核处理器是3.2GHz Pentium D 840. (一款3.6GHz双核Pentium D 960定于2006年第二季度推出。)

  AMD的单核/双核处理器的最高速度可以相互媲美。单核Athlon 64 3400+的速度为2.4GHz。双核Athlon 64 X2 4600+的速度也是2.4GHz。但是,同样是2.4GHz速度,双核的性能显然高于单核。即使两个核的运行速度都略低于2.4 GHz,双核处理器的吞吐量也要高于一个速度略快的单核处理器。

  但是,也许令人感到奇怪的是,双核处理器的性能没有加倍(这是由于受到两个核之间共享资源的拖累)。AMD的Lewis表示:“我们看到的情况是双核处理器性能能够达到单核的1.4-1.8倍,实际情况则取决于具体的应用。”

  “当你把内核的数量增加一倍时,保持同样的功率,但几乎把吞吐量提高了一倍。”英特尔研究人员Shekhar Borkar在2004年接受采访时是这样说的。(他显然没有太强调共享资源所造成的性能损失。)

  许多技术人士就性能问题发出警告,他们指出,“多核处理器需要操作系统的支持,才能够最佳地使用第二个计算资源。”

  简单地说,这意味着多线程是获得良好性能的关键。多线程过去几年在单核环境中涌现出来,而且人们正针对双核对其进行更积极的开发。“每天你都在电脑上运行一个超强的多线程应用,它被称为操作系统(OS)。”AMD的Lewis表示,“过去始终拥有一个多线程环境。它(双核)使这个多线程环境更有效率地运行。”


4. 大量用户对双核茫然不知

  英特尔同样是多线程的支持者。这家芯片巨头强调指出,它的双核产品支持超线程技术,能够更有效率地利用可能闲置的资源,“能够同时处理四个软件线程。”对于精通双核的人来说,这里要给出一个忠告。迄今,关于多线程的实现情况以及现有操作系统和应用程序利用双核处理器的情况,还存在很大的争论。(在操作系统方面,有些Linux支持双核,而Windows Vista将是微软在设计时考虑到双核的首个操作系统。)

  而在所有的PC用户中,几乎有半数仍然对于双核一无所知。

 最近市场调研公司Harris Interactive进行的一项调查结果显示,在AMD宣布其Opteron计划已经将近三年之后,48%的PC用户对于双核是什么东西还茫然不知。(当然,在行业内部则是另外一种情形。数据中心的经理和公司CIO非常了解双核计算能够给企业带来的能力。)

  在这次针对家庭用户的调查中,42%的个人电脑拥有者表示,他们对双核有所了解,10%的早期采用者声称非常了解双核。上述两种情况(52%)受访者中,不管是对双核一知半解还是非常了解,只有12%的人已经拥有双核系统。

  这个比例不久可能会上升。市场调研公司Frost & Sullivan预测,双核处理器将以每年15-25%的速度在台式电脑、笔记本电脑和服务器领域取代单核芯片。英特尔可能希望这个速度来得更快——它计划2006年出货6,000万个双核处理器。

  5. 双核、四核……不断增加的内核数量

  为了让更多的消费者了解双核处理器,英特尔和AMD借鉴了好莱坞的做法。英特尔最近搞了一个名为“Intel Indies Film Contest”,向它认为是最佳数字短片的创作者颁发ViiV PC设备。AMD的视频比赛则名为“The 64 Second Film Contest”。AMD表示,它举办的比赛显示,Athlon 64 X2处理器“正在把内容创作和多媒体性能带到一个新的层次”。虽然这两个比赛的获胜者表现都不错,但除了这些作品都可能在PC上进行过编辑以外,从表面上看不出来计算的痕迹。双核并不是最先进计算领域中的最新成就。

  几年以后,双核可能成为过时产品。英特尔已在准备四核服务器处理器,计划在2007年推出;其竞争对手AMD也在开发四核芯片。

  再远一些,英特尔正在准备一款代号为“Yorkfield”的八核芯片,计划在2008年推出。AMD的情况不太明确,只是说将在2007年使内核数量增至两个以上。在非x86领域,Sun已在供应一款八核服务器处理器,即UltraSparc T1(以前的“Niagara”)。

  确实,多核处理器看来将成为未来的发展方向。Co-Design Automation Inc.的创始人Simon Davidmann曾说过:“所有的芯片都将成为多核处理器,我们必须学习如何给它们编程。”

【Intel双核心处理器】

目前Intel推出的台式机双核心处理器有Pentium D、Pentium EE(Pentium Extreme Edition)和Core Duo三种类型,三者的工作原理有很大不同。

一、Pentium D和Pentium EE

Pentium D和Pentium EE分别面向主流市场以及高端市场,其每个核心采用独立式缓存设计,在处理器内部两个核心之间是互相隔绝的,通过处理器外部(主板北桥芯片)的仲裁器负责两个核心之间的任务分配以及缓存数据的同步等协调工作。两个核心共享前端总线,并依靠前端总线在两个核心之间传输缓存同步数据。从架构上来看,这种类型是基于独立缓存的松散型双核心处理器耦合方案,其优点是技术简单,只需要将两个相同的处理器内核封装在同一块基板上即可;缺点是数据延迟问题比较严重,性能并不尽如人意。另外,Pentium D和Pentium EE的最大区别就是Pentium EE支持超线程技术而Pentium D则不支持,Pentium EE在打开超线程技术之后会被操作系统识别为四个逻辑处理器。

Pentium D和Pentium EE目前具有以下产品:

Pentium D 8X0系列:

目前有820(2.8GHz)、830(3.0GHz)和840(3.2GHz)三款产品,都基于Smithfield核心,实际上就是将两个Pentium 4处理器所采用的Prescott核心封装在一起。这三款产品都采用800MHz FSB、90nm制造工艺、每核心1MB二级缓存、全部采用Socket 775接口、都支持硬件防病毒技术EDB和64位技术EM64T,除了Pentium D 820之外都支持节能省电技术EIST。

Pentium D 8X5系列:

目前只有805(2.66GHz)一款产品,同样基于90nm制造工艺的Smithfield核心,只不过前端总线降低到533MHz FSB,采用Socket 775接口、每核心1MB二级缓存、支持硬件防病毒技术EDB和64位技术EM64T,但不支持节能省电技术EIST。



Pentium EE 8XX系列:
目前只有840(3.2GHz)一款产品,同样基于90nm制造工艺的Smithfield核心,采用800MHz FSB、每核心1MB二级缓存、Socket 775接口、支持硬件防病毒技术EDB、64位技术EM64T和节能省电技术EIST。

Pentium D 9X0系列:

目前有920(2.8GHz)、930(3.0GHz)、940(3.2GHz)和950(3.4GHz)四款产品,都基于65nm制造工艺的Presler核心,实际上就是将两个Pentium 4处理器所采用的Cedar Mill核心封装在一起。采用800MHz FSB、每核心2MB二级缓存、Socket 775接口、支持硬件防病毒技术EDB、64位技术EM64T、节能省电技术EIST以及虚拟化技术Intel VT。

Pentium EE 9XX系列:

目前有955(3.46GHz)和965(3.73GHz)两款产品,同样基于65nm制造工艺的Presler核心,前端总线频率提升到1066MHz FSB,每核心2MB二级缓存、Socket 775接口、支持硬件防病毒技术EDB、64位技术EM64T以及虚拟化技术Intel VT,但不支持节能省电技术EIST。

Pentium D 9X5系列:

按照Intel的产品路线图,即将推出Pentium D 915(2.8GHz)和925(3.0GHz),同样基于65nm制造工艺的Presler核心,与Pentium D 9X0系列相比,除了都不支持虚拟化技术Intel VT以及Pentium D 915不支持节能省电技术EIST之外,其它的技术特性和参数都完全相同。

值得注意的是,Intel的Pentium D和Pentium EE与AMD的双核心处理器Athlon 64 X2和Athlon 64 FX系列相比,都是独立式二级缓存,除了协调单元前者在CPU外部(依赖于主板),而后者在CPU内部(不依赖于主板)之外,本质上并无重大区别,相对来说都比较简单----只需要为两个核心添加一个协调单元即可。所谓的“真假双核”纯属无稽之谈,严格点看的话,这二者都不是真正意义上的完全的双核心处理器,只不过都是双核心处理器中最简单的类型罢了。

需要注意的是,无论是Pentium D还是Pentium EE,由于都必须依赖主板北桥芯片来负责两个核心之间的协调工作,因此必须要特定的主板芯片组才能支持,目前有Intel的945P、945G、945PL、945GZ、955X、975X以及其它芯片组厂商的双核心芯片组,例如ATI Radeon Xpress 200(RC410)、ATI Radeon Xpress(RXC410)、nVIDIA nForce4 SLI IE、nForce4 SLI XE、nForce4 SLI X16 IE、nForce4 Ultra IE等等。

按照Intel的规划,从2006年第三季度开始,Pentium D和Pentium EE将逐渐被基于Core架构代号Conroe的双核心处理器所取代。

二、Core Duo

与Pentium D和Pentium EE所采用的基于独立缓存的松散型双核心处理器耦合方案完全不同的是,2006年初发布的Core Duo采用的是基于共享缓存的紧密型双核心处理器耦合方案,其最重要的特征是抛弃了两个核心分别具有独立的二极缓存的方案,改为采用与IBM的多核心处理器类似的两个核心共享二级缓存方案。与独立的二级缓存相比,共享的二级缓存具有如下优势:

1)二级缓存的全部资源可以被任何一个核心访问,当二级缓存的数据更新之后,两个核心并不需要作缓存数据同步的工作,工作量相对减少了,而且极大的降低了缓存数据延迟问题,这有利于处理器性能的提升。

2)前两种类型的每个核心的二级缓存资源都是固定不变的,任何一个核心都可以根据工作量的大小来决定占用多少二级缓存资源,利用效率相对于独立的二级缓存得到了极大的提高。

3)有利于降低处理器的功耗。可以把两个核心分为“冷核”和“热核”模式,在工作量较大时两个核心都全速运作,而在工作量较小时则可以让“冷核”关闭,进入休眠模式,而继续运作的“热核”则可以占有全部的二级缓存资源,相比之下独立式缓存就只剩下一半的二级缓存资源可用了。

Core Duo采用“Smart Cache”共享缓存技术在两个核心之间作协调。在Core Duo处理器内部,两个核心通过SBR(Share Bus Router,共享资源协调器) 共享二级缓存资源,当其中一个核心运算完毕后将结果存放到二级缓存中以后,另外一个核心就可以通过SBR读取这些数据,不但有效解决了二级缓存资源争夺的问题,与前两种类型相比也不必对缓存资源作频繁的同步化操作,而且比起Intel自己早先采用的第一种类型需要通过主板北桥芯片迂回的方法相比,不但大幅度降低了缓存数据的延迟,而且还不必占用前端总线资源。另外,SBR还具有“Bandwidth Adaptation”(带宽适应)功能,可以对两个核心共享前端总线资源进行统一管理和协调,改善了两个核心共享前端总线的效率,减少了不必要的延迟,而且有效避免了两个核心之间的冲突。

Smart Cache共享缓存技术确实是行之有效的双核心处理器的高效解决方案,借助于Smart Cache共享缓存技术Core Duo也体现出了强大的性能,这才是严格意义上的真正的双核心处理器。Smart Cache共享缓存技术即将被应用到Intel今后所有的双核心处理器中,例如即将发布的Merom核心笔记本处理器和Conroe核心的台式机处理器都采用Smart Cache共享缓存技术。

虽然共享的二级缓存具有极大的优势,但其技术要比独立的二级缓存复杂得多,所以在X86架构个人处理器方面至今仍然只有Core Duo才采用了这一方案。目前Core Duo中用于台式机的主要是T系列的T2300(1.66GHz)、T2400(1.83GHz)、T2500(2.0GHz)和T2600(2.16GHz),都基于65nm制造工艺的Yonah核心,采用667MHz FSB、2MB共享式二级缓存、改良了的新版Socket 478接口(与以前台式机的Socket 478并不兼容)、都支持硬件防病毒技术EDB、节能省电技术EIST以及虚拟化技术Intel VT,但其最大的遗憾是不支持64位技术,仅仅只是32位的处理器。目前与台式机Core Duo搭配的主要是Intel 945GT芯片组,当然,原用于笔记本的Intel 945GM、945PM、945GMS也能支持Core Duo。

按照Intel的规划,从2006年第三季度开始,台式机Core Duo将逐渐采用基于Core架构的Conroe核心,改用Socket 775接口,主流型号的前端总线提高到1066MHz FSB,而Extreme Edition加强版则进一步提高到1333MHz FSB,并且共享式二级缓存提高到4MB;只有部分低端型号才会继续采用800MHz FSB和2MB共享式二级缓存。基于Core架构的Conroe核心Core Duo将比现在所有的台式机双核心处理器(包括Yonah核心Core Duo、Pentium D、Pentium EE、Athlon 64 X2和Athlon 64 FX)的性能有大幅度提升,而功耗则进一步降低,确实值得期待。

【AMD双核心处理器】
AMD推出的双核心处理器分别是双核心的Opteron系列和全新的Athlon 64 X2系列处理器。其中Athlon 64 X2是用以抗衡Pentium D和Pentium Extreme Edition的桌面双核心处理器系列。

AMD推出的Athlon 64 X2是由两个Athlon 64处理器上采用的Venice核心组合而成,每个核心拥有独立的512KB(1MB) L2缓存及执行单元。除了多出一个核芯之外,从架构上相对于目前Athlon 64在架构上并没有任何重大的改变。

双核心Athlon 64 X2的大部分规格、功能与我们熟悉的Athlon 64架构没有任何区别,也就是说新推出的Athlon 64 X2双核心处理器仍然支持1GHz规格的HyperTransport总线,并且内建了支持双通道设置的DDR内存控制器。

与Intel双核心处理器不同的是,Athlon 64 X2的两个内核并不需要经过MCH进行相互之间的协调。AMD在Athlon 64 X2双核心处理器的内部提供了一个称为System Request Queue(系统请求队列)的技术,在工作的时候每一个核心都将其请求放在SRQ中,当获得资源之后请求将会被送往相应的执行核心,也就是说所有的处理过程都在CPU核心范围之内完成,并不需要借助外部设备。

对于双核心架构,AMD的做法是将两个核心整合在同一片硅晶内核之中,而Intel的双核心处理方式则更像是简单的将两个核心做到一起而已。与Intel的双核心架构相比,AMD双核心处理器系统不会在两个核心之间存在传输瓶颈的问题。因此从这个方面来说,Athlon 64 X2的架构要明显优于Pentium D架构。

虽然与Intel相比,AMD并不用担心Prescott核心这样的功耗和发热大户,但是同样需要为双核心处理器考虑降低功耗的方式。为此AMD并没有采用降低主频的办法,而是在其使用90nm工艺生产的Athlon 64 X2处理器中采用了所谓的Dual Stress Liner应变硅技术,与SOI技术配合使用,能够生产出性能更高、耗电更低的晶体管。

AMD推出的Athlon 64 X2处理器给用户带来最实惠的好处就是,不需要更换平台就能使用新推出的双核心处理器,只要对老主板升级一下BIOS就可以了,这与Intel双核心处理器必须更换新平台才能支持的做法相比,升级双核心系统会节省不少费用。

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明明白白双通道DDR

你是否需要DDR双通道:

1.在商用和做图才有较大的性能提高

2.双通道最好是用同一牌子 容量颗粒速度等其他特性一样的条子辣

3.垃圾内存还是免谈双通道辣

4.256*2&512*2 内存在512到1G性能提升很不明显,

除非你玩魔兽世界等大型游戏或是制大图案 大量同时打印(A3幅面100也彩图)1G内存才真正起作用


5.875 865pe NF2 系列对双通道的支持是主板
而NF4 939 则是CPU内集成双通道控制器
所以100% 754针 的速龙 闪龙不支持双通道(海版主说的)

6.关以混条上双通道:有的两条不同的内存也能上的 行的是最低那条内存的速度.(DDR333+ DDR400是跑DDR33的辣)
这样做就没啥的优势辣 也可能问题多多

双通道解析:

英文:Dual DDR
中文:双通道DDR
所属类别:主板

所谓双通道DDR,简单来说,就是芯片组可以在两个不同的数据通道上分别寻址、读取数据。这两个相互独立工作的内存通道是依附于两个独立并行工作的,位宽为64-bit的内存控制器下,因此使普通的DDR内存可以达到128-bit的位宽,如果是DDR333的话,双通道技术可以使其达到DDR667的效果,内存带宽陡增一倍。

  双通道DDR有两个64bit内存控制器,双64bit内存体系所提供的带宽等同于一个128bit内存体系所提供的带宽,但是二者所达到效果却是不同的。双通道体系包含了两个独立的、具备互补性的智能内存控制器,两个内存控制器都能够在彼此间零等待时间的情况下同时运作。例如,当控制器B准备进行下一次存取内存的时候,控制器 A就在读/写主内存,反之亦然。两个内存控制器的这种互补“天性”可以让有效等待时间缩减50%,双通道技术使内存的带宽翻了一翻。

  双通道DDR的两个内存控制器在功能上是完全一样的,并且两个控制器的时序参数都是可以单独编程设定的。这样的灵活性可以让用户使用三条不同构造、容量、速度的DIMM内存条,此时双通道DDR简单地调整到最低的密度来实现128bit带宽,允许不同密度/等待时间特性的DIMM内存条可以可靠地共同运作。

  简而言之,双通道技术是一种关系到主板芯片组的技术,与内存自身无关,只要厂商在芯片内部整合两个内存控制器,就可以构成双通道DDR系统。而主板厂商只需要按照内存通道将DIMM分为Channel 1与Channel 2,用户也需要成双成对地插入内存,就如同RDRAM那样。如果只插单根内存,那么两个内存控制器中只会工作一个,也就没有了双通道的效果。

双通道内存技术其实是一种内存控制和管理技术,它依赖于芯片组的内存控制器发生作用,在理论上能够使两条同等规格内存所提供的带宽增长一倍。它并不是什么新技术,早就被应用于服务器和工作站系统中了,只是为了解决台式机日益窘迫的内存带宽瓶颈问题它才走到了台式机主板技术的前台。在几年前,英特尔公司曾经推出了支持双通道内存传输技术的i820芯片组,它与RDRAM内存构成了一对黄金搭档,所发挥出来的卓绝性能使其一时成为市场的最大亮点,但生产成本过高的缺陷却造成了叫好不叫座的情况,最后被市场所淘汰。由于英特尔已经放弃了对RDRAM的支持,所以目前主流芯片组的双通道内存技术均是指双通道DDR内存技术,主流双通道内存平台英特尔方面是英特尔 865/875系列,而AMD方面则是NVIDIA Nforce2系列。

  双通道内存技术是解决CPU总线带宽与内存带宽的矛盾的低价、高性能的方案。现在CPU的FSB(前端总线频率)越来越高,英特尔 Pentium 4比AMD Athlon XP对内存带宽具有高得多的需求。英特尔 Pentium 4处理器与北桥芯片的数据传输采用QDR(Quad Data Rate,四次数据传输)技术,其FSB是外频的4倍。英特尔 Pentium 4的FSB分别是400/533/800MHz,总线带宽分别是3.2GB/sec,4.2GB/sec和{xxx}GB/sec,而DDR 266/DDR 333/DDR 400所能提供的内存带宽分别是2.1GB/sec,2.7GB/sec和3.2GB/sec。在单通道内存模式下,DDR内存无法提供CPU所需要的数据带宽从而成为系统的性能瓶颈。而在双通道内存模式下,双通道DDR 266/DDR 333/DDR 400所能提供的内存带宽分别是4.2GB/sec,5.4GB/sec和{xxx}GB/sec,在这里可以看到,双通道DDR 400内存刚好可以满足800MHz FSB Pentium 4处理器的带宽需求。而对AMD Athlon XP平台而言,其处理器与北桥芯片的数据传输技术采用DDR(Double Data Rate,双倍数据传输)技术,FSB是外频的2倍,其对内存带宽的需求远远低于英特尔 Pentium 4平台,其FSB分别为266/333/400MHz,总线带宽分别是2.1GB/sec,2.7GB/sec和3.2GB/sec,使用单通道的DDR 266/DDR 333/DDR 400就能满足其带宽需求,所以在AMD K7平台上使用双通道DDR内存技术,可说是收效不多,性能提高并不如英特尔平台那样明显,对性能影响最明显的还是采用集成显示芯片的整合型主板。

  NVIDIA推出的nForce芯片组是第一个把DDR内存接口扩展为128-bit的芯片组,随后英特尔在它的E7500服务器主板芯片组上也使用了这种双通道DDR内存技术,SiS和VIA也纷纷响应,积极研发这项可使DDR内存带宽成倍增长的技术。但是,由于种种原因,要实现这种双通道DDR(128 bit的并行内存接口)传输对于众多芯片组厂商来说绝非易事。DDR SDRAM内存和RDRAM内存完全不同,后者有着高延时的特性并且为串行传输方式,这些特性决定了设计一款支持双通道RDRAM内存芯片组的难度和成本都不算太高。但DDR SDRAM内存却有着自身局限性,它本身是低延时特性的,采用的是并行传输模式,还有最重要的一点:当DDR SDRAM工作频率高于400MHz时,其信号波形往往会出现失真问题,这些都为设计一款支持双通道DDR内存系统的芯片组带来不小的难度,芯片组的制造成本也会相应地提高,这些因素都制约着这项内存控制技术的发展。

  普通的单通道内存系统具有一个64位的内存控制器,而双通道内存系统则有2个64位的内存控制器,在双通道模式下具有128bit的内存位宽,从而在理论上把内存带宽提高一倍。虽然双64位内存体系所提供的带宽等同于一个128位内存体系所提供的带宽,但是二者所达到效果却是不同的。双通道体系包含了两个独立的、具备互补性的智能内存控制器,理论上来说,两个内存控制器都能够在彼此间零延迟的情况下同时运作。比如说两个内存控制器,一个为A、另一个为B。当控制器B准备进行下一次存取内存的时候,控制器A就在读/写主内存,反之亦然。两个内存控制器的这种互补“天性”可以让等待时间缩减50%。双通道DDR的两个内存控制器在功能上是完全一样的,并且两个控制器的时序参数都是可以单独编程设定的。这样的灵活性可以让用户使用二条不同构造、容量、速度的DIMM内存条,此时双通道DDR简单地调整到最低的内存标准来实现128bit带宽,允许不同密度/等待时间特性的DIMM内存条可以可靠地共同运作。

  支持双通道DDR内存技术的台式机芯片组,英特尔平台方面有英特尔的865P/865G/865GV/865PE/875P以及之后的915/925系列;VIA的PT880,ATI的Radeon 9100 IGP系列,SIS的SIIS 655,SIS 655FX和SIS 655TX;AMD平台方面则有VIA的KT880,NVIDIA的nForce2 Ultra 400,nForce2 IGP,nForce2 SPP及其以后的芯片。

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CPU资源占用100%解决方法

1、驱动没有经过认证,造成CPU资源占用100%。大量的测试版的驱动在网上泛滥,造成了难以发现的故障原因。
  2、防、杀毒软件造成故障。由于一些防、杀毒软加入了对网页、插件、邮件的随机监控,无疑增大了系统负担,可以根据情况有选择的开启服务。

  3、病毒、木马造成。大量的蠕虫病毒在系统内部迅速复制,造成CPU占用资源率据高不下。解决办法:使用最新的杀毒软件在DOS模式下进行杀毒。经常性更新升级杀毒软件和防火墙,加强防毒意识,掌握正确的防杀毒知识。

  4、开始->运行->msconfig->启动,关闭不必要的启动项,重启。

  5、查看“svchost”进程。

  Svchost.exe是Windows XP系统的一个核心进程。Svchost.exe不单单只出现在Windows XP中,在使用NT内核的Windows系统中都会有Svchost.exe的存在。一般在Windows 2000中Svchost.exe进程的数目为2个,而在Windows XP中Svchost.exe进程的数目就上升到了4个及4个以上。

  如何才能辨别哪些是正常的Svchost.exe进程,而哪些是病毒进程呢?

  Svchost.exe的键值是在“HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\Microsoft\Windows NT\CurrentVersion\Svchost”,每个键值表示一个独立的Svchost.exe组。

  微软还为我们提供了一种察看系统正在运行在Svchost.exe列表中的服务的方法。以Windows XP为例:在“运行”中输入:cmd,然后在命令行模式中输入:tasklist /svc。系统列出服务列表。如果使用的是Windows 2000系统则把前面的“tasklist /svc”命令替换为:“tlist -s”即可。

  如果你怀疑计算机有可能被病毒感染,Svchost.exe的服务出现异常的话通过搜索Svchost.exe文件就可以发现异常情况。一般只会找到一个在:“C:\Windows\System32”目录下的Svchost.exe程序。如果你在其他目录下发现Svchost.exe程序的话,那很可能就是中毒了。

  还有一种确认Svchost.exe是否中毒的方法是在任务管理器中察看进程的执行路径。但是由于在Windows系统自带的任务管理器不能察看进程路径,所以要使用第三方的进程察看工具。

  上面简单的介绍了Svchost.exe进程的相关情况。总而言之,Svchost.exe是一个系统的核心进程,并不是病毒进程。但由于Svchost.exe进程的特殊性,所以病毒也会千方百计的入侵Svchost.exe。通过察看Svchost.exe进程的执行路径可以确认是否中毒。

  6、查看网络连接。主要是网卡。

  7、把网卡、显卡、声卡卸载,然后重新安裝一下驱动。

  8、重装系统、常用软件、当然也要装驱动,用几天看一下。若不会出现这种问题,再装上其他软件,但是最好是一个软件装完,先用几天。现会出现问题再接着装!

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这18条背下来没人敢和你呼悠CPU(这一下是全部的了)

1.主频

  主频也叫时钟频率,单位是MHz,用来表示CPU的运算速度。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,这不仅是个片面的,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和AMD,在这点上也存在着很大的争议,我们从Intel的产品的发展趋势,可以看出Intel很注重加强自身主频的发展。像其他的处理器厂家,有人曾经拿过一快1G的全美达来做比较,它的运行效率相当于2G的Intel处理器。

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。在Intel的处理器产品中,我们也可以看到这样的例子:1 GHz Itanium芯片能够表现得差不多跟2.66 GHz Xeon/Opteron一样快,或是1.5 GHz Itanium 2大约跟4 GHz Xeon/Opteron一样快。CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标。

  当然,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。

2.外频

  外频是CPU的基准频率,单位也是MHz。CPU的外频决定着整块主板的运行速度。说白了,在台式机中,我们所说的超频,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。前面说到CPU决定着主板的运行速度,两者是同步运行的,如果把服务器CPU超频了,改变了外频,会产生异步运行,(台式机很多主板都支持异步运行)这样会造成整个服务器系统的不稳定。

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。外频与前端总线(FSB)频率很容易被混为一谈,下面的前端总线介绍我们谈谈两者的区别。

3.前端总线(FSB)频率

  前端总线(FSB)频率(即总线频率)是直接影响CPU与内存直接数据交换速度。有一条公式可以计算,即数据带宽=(总线频率×数据带宽)/8,数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率。比方,现在的支持64位的至强Nocona,前端总线是800MHz,按照公式,它的数据传输最大带宽是{xxx}GB/秒。

外频与前端总线(FSB)频率的区别:前端总线的速度指的是数据传输的速度,外频是CPU与主板之间同步运行的速度。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。

其实现在“HyperTransport”构架的出现,让这种实际意义上的前端总线(FSB)频率发生了变化。之前我们知道IA-32架构必须有三大重要的构件:内存控制器Hub (MCH) ,I/O控制器Hub和PCI Hub,像Intel很典型的芯片组 Intel 7501、Intel7505芯片组,为双至强处理器量身定做的,它们所包含的MCH为CPU提供了频率为533MHz的前端总线,配合DDR内存,前端总线带宽可达到4.3GB/秒。但随着处理器性能不断提高同时给系统架构带来了很多问题。而“HyperTransport”构架不但解决了问题,而且更有效地提高了总线带宽,比方AMD Opteron处理器,灵活的HyperTransport I/O总线体系结构让它整合了内存控制器,使处理器不通过系统总线传给芯片组而直接和内存交换数据。这样的话,前端总线(FSB)频率在AMD Opteron处理器就不知道从何谈起了。

4、CPU的位和字长

  位:在数字电路和电脑技术中采用二进制,代码只有“0”和“1”,其中无论是 “0”或是“1”在CPU中都是 一“位”。

  字长:电脑技术中对CPU在单位时间内(同一时间)能一次处理的二进制数的位数叫字长。所以能处理字长为8位数据的CPU通常就叫8位的CPU。同理32位的CPU就能在单位时间内处理字长为32位的二进制数据。字节和字长的区别:由于常用的英文字符用8位二进制就可以表示,所以通常就将8位称为一个字节。字长的长度是不固定的,对于不同的CPU、字长的长度也不一样。8位的CPU一次只能处理一个字节,而32位的CPU一次就能处理4个字节,同理字长为64位的CPU一次可以处理8个字节。

5.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CPU与系统之间数据传输速度是有限的,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。一般除了工程样版的Intel的CPU都是锁了倍频的,而AMD之前都没有锁。

6.缓存

  缓存大小也是CPU的重要指标之一,而且缓存的结构和大小对CPU速度的影响非常大,CPU内缓存的运行频率极高,一般是和处理器同频运作,工作效率远远大于系统内存和硬盘。实际工作时,CPU往往需要重复读取同样的数据块,而缓存容量的增大,可以大幅度提升CPU内部读取数据的命中率,而不用再到内存或者硬盘上寻找,以此提高系统性能。但是由于CPU芯片面积和成本的因素来考虑,缓存都很小。

L1 Cache(一级缓存)是CPU第一层高速缓存,分为数据缓存和指令缓存。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大,不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成,结构较复杂,在CPU管芯面积不能太大的情况下,L1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般服务器CPU的L1缓存的容量通常在32—256KB。

  L2 Cache(二级缓存)是CPU的第二层高速缓存,分内部和外部两种芯片。内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同,而外部的二级缓存则只有主频的一半。L2高速缓存容量也会影响CPU的性能,原则是越大越好,现在家庭用CPU容量最大的是512KB,而服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存更高达256-1MB,有的高达2MB或者3MB。

L3 Cache(三级缓存),分为两种,早期的是外置,现在的都是内置的。而它的实际作用即是,L3缓存的应用可以进一步降低内存延迟,同时提升大数据量计算时处理器的性能。降低内存延迟和提升大数据量计算能力对游戏都很有帮助。而在服务器领域增加L3缓存在性能方面仍然有显著的提升。比方具有较大L3缓存的配置利用物理内存会更有效,故它比较慢的磁盘I/O子系统可以处理更多的数据请求。具有较大L3缓存的处理器提供更有效的文件系统缓存行为及较短消息和处理器队列长度。

其实最早的L3缓存被应用在AMD发布的K6-III处理器上,当时的L3缓存受限于制造工艺,并没有被集成进芯片内部,而是集成在主板上。在只能够和系统总线频率同步的L3缓存同主内存其实差不了多少。后来使用L3缓存的是英特尔为服务器市场所推出的Itanium处理器。接着就是P4EE和至强MP。Intel还打算推出一款9MB L3缓存的Itanium2处理器,和以后24MB L3缓存的双核心Itanium2处理器。

但基本上L3缓存对处理器的性能提高显得不是很重要,比方配备1MB L3缓存的Xeon MP处理器却仍然不是Opteron的对手,由此可见前端总线的增加,要比缓存增加带来更有效的性能提升。

7.CPU扩展指令集

  CPU依靠指令来计算和控制系统,每款CPU在设计时就规定了一系列与其硬件电路相配合的指令系统。指令的强弱也是CPU的重要指标,指令集是提高微处理器效率的最有效工具之一。从现阶段的主流体系结构讲,指令集可分为复杂指令集和精简指令集两部分,而从具体运用看,如Intel的MMX(Multi Media Extended)、SSE、 SSE2(Streaming-Single instruction multiple data-Extensions 2)、SEE3和AMD的3DNow!等都是CPU的扩展指令集,分别增强了CPU的多媒体、图形图象和Internet等的处理能力。我们通常会把CPU的扩展指令集称为"CPU的指令集"。SSE3指令集也是目前规模最小的指令集,此前MMX包含有57条命令,SSE包含有50条命令,SSE2包含有144条命令,SSE3包含有13条命令。目前SSE3也是最先进的指令集,英特尔Prescott处理器已经支持SSE3指令集,AMD会在未来双核心处理器当中加入对SSE3指令集的支持,全美达的处理器也将支持这一指令集。

8.CPU内核和I/O工作电压

  从586CPU开始,CPU的工作电压分为内核电压和I/O电压两种,通常CPU的核心电压小于等于I/O电压。其中内核电压的大小是根据CPU的生产工艺而定,一般制作工艺越小,内核工作电压越低;I/O电压一般都在1.6~5V。低电压能解决耗电过大和发热过高的问题。

9.制造工艺

  制造工艺的微米是指IC内电路与电路之间的距离。制造工艺的趋势是向密集度愈高的方向发展。密度愈高的IC电路设计,意味着在同样大小面积的IC中,可以拥有密度更高、功能更复杂的电路设计。现在主要的180nm、130nm、90nm。最近官方已经表示有65nm的制造工艺了。

10.指令集

(1)CISC指令集

  CISC指令集,也称为复杂指令集,英文名是CISC,(Complex Instruction Set Computer的缩写)。在CISC微处理器中,程序的各条指令是按顺序串行执行的,每条指令中的各个操作也是按顺序串行执行的。顺序执行的优点是控制简单,但计算机各部分的利用率不高,执行速度慢。其实它是英特尔生产的x86系列(也就是IA-32架构)CPU及其兼容CPU,如AMD、VIA的。即使是现在新起的X86-64(也被成AMD64)都是属于CISC的范畴。

要知道什么是指令集还要从当今的X86架构的CPU说起。X86指令集是Intel为其第一块16位CPU(i8086)专门开发的,IBM1981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了X87芯片,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直到过去的PII至强、PIII至强、Pentium 3,最后到今天的Pentium 4系列、至强(不包括至强Nocona),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。由于Intel X86系列及其兼容CPU(如AMD Athlon MP、)都使用X86指令集,所以就形成了今天庞大的X86系列及兼容CPU阵容。x86CPU目前主要有intel的服务器CPU和AMD的服务器CPU两类。

(2)RISC指令集

  RISC是英文“Reduced Instruction Set Computing ” 的缩写,中文意思是“精简指令集”。它是在CISC指令系统基础上发展起来的,有人对CISC机进行测试表明,各种指令的使用频度相当悬殊,最常使用的是一些比较简单的指令,它们仅占指令总数的20%,但在程序中出现的频度却占80%。复杂的指令系统必然增加微处理器的复杂性,使处理器的研制时间长,成本高。并且复杂指令需要复杂的操作,必然会降低计算机的速度。基于上述原因,20世纪80年代RISC型CPU诞生了,相对于CISC型CPU ,RISC型CPU不仅精简了指令系统,还采用了一种叫做“超标量和超流水线结构”,大大增加了并行处理能力。RISC指令集是高性能CPU的发展方向。它与传统的CISC(复杂指令集)相对。相比而言,RISC的指令格式统一,种类比较少,寻址方式也比复杂指令集少。当然处理速度就提高很多了。目前在中高档服务器中普遍采用这一指令系统的CPU,特别是高档服务器全都采用RISC指令系统的CPU。RISC指令系统更加适合高档服务器的操作系统UNIX,现在Linux也属于类似UNIX的操作系统。RISC型CPU与Intel和AMD的CPU在软件和硬件上都不兼容。

目前,在中高档服务器中采用RISC指令的CPU主要有以下几类:PowerPC处理器、SPARC处理器、PA-RISC处理器、MIPS处理器、Alpha处理器。

(3)IA-64

EPIC(Explicitly Parallel Instruction Computers,精确并行指令计算机)是否是RISC和CISC体系的继承者的争论已经有很多,单以EPIC体系来说,它更像Intel的处理器迈向RISC体系的重要步骤。从理论上说,EPIC体系设计的CPU,在相同的主机配置下,处理Windows的应用软件比基于Unix下的应用软件要好得多。

Intel采用EPIC技术的服务器CPU是安腾Itanium(开发代号即Merced)。它是64位处理器,也是IA-64系列中的第一款。微软也已开发了代号为Win64的操作系统,在软件上加以支持。在Intel采用了X86指令集之后,它又转而寻求更先进的64-bit微处理器,Intel这样做的原因是,它们想摆脱容量巨大的x86架构,从而引入精力充沛而又功能强大的指令集,于是采用EPIC指令集的IA-64架构便诞生了。IA-64 在很多方面来说,都比x86有了长足的进步。突破了传统IA32架构的许多限制,在数据的处理能力,系统的稳定性、安全性、可用性、可观理性等方面获得了突破性的提高。

IA-64微处理器最大的缺陷是它们缺乏与x86的兼容,而Intel为了IA-64处理器能够更好地运行两个朝代的软件,它在IA-64处理器上(Itanium、Itanium2 ……)引入了x86-to-IA-64的解码器,这样就能够把x86指令翻译为IA-64指令。这个解码器并不是最有效率的解码器,也不是运行x86代码的最好途径(最好的途径是直接在x86处理器上运行x86代码),因此Itanium 和Itanium2在运行x86应用程序时候的性能非常糟糕。这也成为X86-64产生的根本原因。

(4)X86-64 (AMD64 / EM64T)

AMD公司设计,可以在同一时间内处理64位的整数运算,并兼容于X86-32架构。其中支持64位逻辑定址,同时提供转换为32位定址选项;但数据操作指令默认为32位和8位,提供转换成64位和16位的选项;支持常规用途寄存器,如果是32位运算操作,就要将结果扩展成完整的64位。这样,指令中有“直接执行”和“转换执行”的区别,其指令字段是8位或32位,可以避免字段过长。

x86-64(也叫AMD64)的产生也并非空穴来风,x86处理器的32bit寻址空间限制在4GB内存,而IA-64的处理器又不能兼容x86。AMD充分考虑顾客的需求,加强x86指令集的功能,使这套指令集可同时支持64位的运算模式,因此AMD把它们的结构称之为x86-64。在技术上AMD在x86-64架构中为了进行64位运算,AMD为其引入了新增了R8-R15通用寄存器作为原有X86处理器寄存器的扩充,但在而在32位环境下并不完全使用到这些寄存器。原来的寄存器诸如EAX、EBX也由32位扩张至64位。在SSE单元中新加入了8个新寄存器以提供对SSE2的支持。寄存器数量的增加将带来性能的提升。与此同时,为了同时支持32和64位代码及寄存器,x86-64架构允许处理器工作在以下两种模式:Long Mode(长模式)和Legacy Mode(遗传模式),Long模式又分为两种子模式(64bit模式和Compatibility mode兼容模式)。该标准已经被引进在AMD服务器处理器中的Opteron处理器。

而今年也推出了支持64位的EM64T技术,再还没被正式命为EM64T之前是IA32E,这是英特尔64位扩展技术的名字,用来区别X86指令集。Intel的EM64T支持64位sub-mode,和AMD的X86-64技术类似,采用64位的线性平面寻址,加入8个新的通用寄存器(GPRs),还增加8个寄存器支持SSE指令。与AMD相类似,Intel的64位技术将兼容IA32和IA32E,只有在运行64位操作系统下的时候,才将会采用IA32E。IA32E将由2个sub-mode组成:64位sub-mode和32位sub-mode,同AMD64一样是向下兼容的。Intel的EM64T将完全兼容AMD的X86-64技术。现在Nocona处理器已经加入了一些64位技术,Intel的Pentium 4E处理器也支持64位技术。

应该说,这两者都是兼容x86指令集的64位微处理器架构,但EM64T与AMD64还是有一些不一样的地方,AMD64处理器中的NX位在Intel的处理器中将没有提供。

11.超流水线与超标量

  在解释超流水线与超标量前,先了解流水线(pipeline)。流水线是Intel首次在486芯片中开始使用的。流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线。在CPU中由5—6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线,然后将一条X86指令分成5—6步后再由这些电路单元分别执行,这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令,因此提高CPU的运算速度。经典奔腾每条整数流水线都分为四级流水,即指令预取、译码、执行、写回结果,浮点流水又分为八级流水。

超标量是通过内置多条流水线来同时执行多个处理器,其实质是以空间换取时间。而超流水线是通过细化流水、提高主频,使得在一个机器周期内完成一个甚至多个操作,其实质是以时间换取空间。例如Pentium 4的流水线就长达20级。将流水线设计的步(级)越长,其完成一条指令的速度越快,因此才能适应工作主频更高的CPU。但是流水线过长也带来了一定副作用,很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象,Intel的奔腾4就出现了这种情况,虽然它的主频可以高达1.4G以上,但其运算性能却远远比不上AMD 1.2G的速龙甚至奔腾III。

12.封装形式

  CPU封装是采用特定的材料将CPU芯片或CPU模块固化在其中以防损坏的保护措施,一般必须在封装后CPU才能交付用户使用。CPU的封装方式取决于CPU安装形式和器件集成设计,从大的分类来看通常采用Socket插座进行安装的CPU使用PGA(栅格阵列)方式封装,而采用Slot x槽安装的CPU则全部采用SEC(单边接插盒)的形式封装。现在还有PLGA(Plastic Land Grid Array)、OLGA(Organic Land Grid Array)等封装技术。由于市场竞争日益激烈,目前CPU封装技术的发展方向以节约成本为主。


13、多线程

同时多线程Simultaneous multithreading,简称SMT。SMT可通过复制处理器上的结构状态,让同一个处理器上的多个线程同步执行并共享处理器的执行资源,可最大限度地实现宽发射、乱序的超标量处理,提高处理器运算部件的利用率,缓和由于数据相关或Cache未命中带来的访问内存延时。当没有多个线程可用时,SMT处理器几乎和传统的宽发射超标量处理器一样。SMT最具吸引力的是只需小规模改变处理器核心的设计,几乎不用增加额外的成本就可以显著地提升效能。多线程技术则可以为高速的运算核心准备更多的待处理数据,减少运算核心的闲置时间。这对于桌面低端系统来说无疑十分具有吸引力。Intel从3.06GHz Pentium 4开始,所有处理器都将支持SMT技术。

14、多核心

多核心,也指单芯片多处理器(Chip multiprocessors,简称CMP)。CMP是由美国斯坦福大学提出的,其思想是将大规模并行处理器中的SMP(对称多处理器)集成到同一芯片内,各个处理器并行执行不同的进程。与CMP比较, SMT处理器结构的灵活性比较突出。但是,当半导体工艺进入0.18微米以后,线延时已经超过了门延迟,要求微处理器的设计通过划分许多规模更小、局部性更好的基本单元结构来进行。相比之下,由于CMP结构已经被划分成多个处理器核来设计,每个核都比较简单,有利于优化设计,因此更有发展前途。目前,IBM 的Power 4芯片和Sun的 MAJC5200芯片都采用了CMP结构。多核处理器可以在处理器内部共享缓存,提高缓存利用率,同时简化多处理器系统设计的复杂度。

2005年下半年,Intel和AMD的新型处理器也将融入CMP结构。新安腾处理器开发代码为Montecito,采用双核心设计,拥有最少18MB片内缓存,采取90nm工艺制造,它的设计绝对称得上是对当今芯片业的挑战。它的每个单独的核心都拥有独立的L1,L2和L3 cache,包含大约10亿支晶体管。