微机组装与维护 教学课件 作者 赵小明 主编 陈英撑 代绍庆 副主编 第2章 中央处理器.ppt

第2章 中央处理器 科学出版社 本章要点 本章主要介绍CPU相关的基础知识、CPU性能指标、CPU封装技术、主流CPU发展过程及特点、CPU发展新构架和迅驰技术等内容。在学习过程中要求掌握CPU相关的基础知识与基本概念，以及CPU相关性能指标与特点；同时要求了解CPU的封装技术的相关知识、主流CPU的发展过程、CPU发展的新构架及迅驰技术。 本章难点 CPU相关基础知识的理解 CPU性能指标的理解 CPU新构架相关知识的理解 2.1 CPU相关的基础知识(1) CPU常用到的一些概念与术语： SIMD（Single Instruction Multiple Data，单指令多数据流）：单条指令同时处理多个数据，即单条指令可以并行执行多个数据。 MMX（Multi Media Extensions，多媒体扩展指令集）：共有57条指令，是Intel公司开发的第一代SIMD指令集，它允许CPU同时对2～4个甚至8个数据进行并行处理。 3DNow!（3D No Waiting）：AMD开发的SIMD指令集，共有21条指令，克服了MMX没有浮点处理能力的弱点，但由于指令条数有限，仅增强了3D游戏功能。 SSE（Streaming SIMD Extensions，单指令多数据流扩展）：也叫KNI指令集，为Intel开发的第二代SIMD指令集，增加了50条SIMD浮点指令。 2.1 CPU相关的基础知识(2) KNI（Katmai New Instructions，Katmai新指令集）：即SSE。 RISC（Reduced Instruction Set Computing，精简指令集计算机）：只有最常用的基本指令集。 CISC（Complex Instruction Set Computing，复杂指令集计算机）：相对于RISC而言，它的指令位数较长，且指令系统庞大而复杂。 Post-RISC：内核是RISC，外围是CISC，结合了两种架构的优点。 Instructions Cache（指令缓存）：主内存与CPU之间的快速存储区域。 COB（Cache On Board，板上集成缓存）：在处理器卡上集成的缓存，即为二级缓存。 2.1 CPU相关的基础知识(3) COD（Cache On Die，芯片内集成缓存）：在处理器芯片内部集成的缓存，即为一级缓存。 PSN（Processor Serial Numbers，处理器序列号）：标识处理器特性的一组号码，这些信息记录在CPU中，可利用专用软件读取，识别CPU真伪。 Identify（鉴别号码）：打印在CPU芯片上，用于判断不同芯片的识别代码。 IA（Intel Architecture，Intel架构）：Intel公司开发的x86芯片结构。 IA-64：Intel采用EPIC（Explicitly Parallel Instruction Computers，精确并行指令计算机）技术开发的64位处理器。 NI（Non－Intel，非Intel架构）：为Intel兼容产品。 2.1 CPU相关的基础知识(4) 多核心：单芯片多处理器（Chip multiprocessors，简称CMP）。 IPC（Instructions Per Clock Cycle，指令/时钟周期）：表示在一个时钟周期内可以完成的指令数目。 Latency（潜伏期）：完全执行一条指令所需的时钟周期数。 Throughput（吞吐量）：在单位时间内可以执行的最多指令条数。 PIB（Processor In a Box，盒装处理器）：CPU厂商正式在市面上发售的产品。 Remark（芯片频率重标识）：非法经销商把低档的CPU贴上高档的CPU进行销售，这种做法称为Remark。 2.2 CPU性能指标 1．主频 CPU主频，亦称内频，即为CPU运行频率，也就是CPU中的主时钟不断产生的固定频率的时钟脉冲，它控制着CPU工作节拍。 主频越高，CPU工作节拍就越快，运算速度也就越高。 主频常用一秒钟内处理器所能发出电子脉冲数来测定，计量单位一般为兆赫、千兆赫（MHz、GHz）。 如Celeron 433、Pentium III 550中的433和550都是指CPU的主频。 2．外频 外频是指CPU与周边部件传输数据的频率，具体是指CPU到芯片组之间的总线速度，因此外频亦称为前端总线频率。 主频（内频）总要比外频快，通常为一倍数（倍频），内频=外频×倍频。如P90主频为90MHz，外频是60MHz，相差1.5倍（90=60×1.5） 。 前端总线（FSB）频率是影响CPU与内存直接数据交换速度的主要因素。数据带宽＝（总线频率×数据位宽）/8，如支持64位的至强Nocona，前端总线是800MHz，按