2022年CPU型号大全总结CPU型号查询一览表 .pdf

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1、一、 X86 时代的 CPU CPU 的溯源可以一直去到1971 年。在那一年，当时还处在发展阶段的INTEL 公司推出了世界上第一台微处理器4004 。这不但是第一个用于计算器的4 位微处理器，也是第一款个人有能力买得起的电脑处理器！4004 含有 2300 个晶体管，功能相当有限，而且速度还很慢，被当时的蓝色巨人IBM 以及大部分商业用户不屑一顾，但是它毕竟是划时代的产品，从此以后，INTEL 便与微处理器结下了不解之缘。可以这么说，CPU 的历史发展历程其实也就是INTEL 公司 X86 系列 CPU 的发展历程， 我们就通过它来展开我们的“CPU历史之旅 ” 。4004 处理器核心架构

2、图1978 年， Intel 公司再次领导潮流，首次生产出16 位的微处理器，并命名为i8086 ，同时还生产出与之相配合的数学协处理器i8087 ，这两种芯片使用相互兼容的指令集，但在i8087 指令集中增加了一些专门用于对数、指数和三角函数等数学计算指令。由于这些指令集应用于 i8086 和 i8087 ，所以人们也这些指令集统一称之为X86 指令集。虽然以后Intel又陆续生产出第二代、第三代等更先进和更快的新型CPU ， 但都仍然兼容原来的X86 指令，而且 Intel 在后续 CPU 的命名上沿用了原先的X86 序列，直到后来因商标注册问题，才放弃了继续用阿拉伯数字命名。至于在后来发

3、展壮大的其他公司，例如AMD 和 Cyrix 等，在486 以前（包括486）的 CPU 都是按 Intel 的命名方式为自己的X86 系列 CPU 命名，但到了 586 时代，市场竞争越来越厉害了，由于商标注册问题，它们已经无法继续使用与Intel的 X86 系列相同或相似的命名，只好另外为自己的586 、686 兼容 CPU 命名了。1979 年， INTEL 公司推出了8088 芯片，它仍旧是属于16 位微处理器，内含29000个晶体管，时钟频率为4.77MHz ，地址总线为20 位，可使用1MB 内存。 8088 内部数据总线都是 16 位，外部数据总线是8 位，而它的兄弟8086 是

4、 16 位。 1981 年 8088 芯片首次用于 IBM PC 机中，开创了全新的微机时代。也正是从8088 开始， PC 机（个人电脑）的概念开始在全世界范围内发展起来。Intel 8086处理器1982 年，许多年轻的读者尚在襁褓之中的时候，INTE 已经推出了划时代的最新产品棗80286 芯片，该芯片比8006 和 8088 都有了飞跃的发展，虽然它仍旧是16 位结构，但是在 CPU 的内部含有13.4 万个晶体管，时钟频率由最初的6MHz 逐步提高到20MHz 。其内部和外部数据总线皆为16 位，地址总线24 位，可寻址16MB 内存。从 80286 开始， CPU的工作方式也演变出

5、两种来：实模式和保护模式。Intel 80286处理器1985 年 INTEL 推出了 80386 芯片，它是80X86 系列中的第一种32 位微处理器，而且制造工艺也有了很大的进步，与80286 相比， 80386 内部内含27.5 万个晶体管，时钟频率为 12.5MHz ，后提高到20MHz ，25MHz ，33MHz 。80386 的内部和外部数据总线都是32 位，地址总线也是32 位，可寻址高达4GB 内存。它除具有实模式和保护模式外，还增加了一种叫虚拟86 的工作方式，可以通过同时模拟多个8086 处理器来提供多任务能力。除了标准的80386 芯片，也就是我们以前经常说的80386D

6、X外，出于不同的市场和应用考虑，INTEL 又陆续推出了一些其它类型的80386 芯片： 80386SX 、80386SL 、80386DL等。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 27 页 - - - - - - - - - 1988 年推出的 80386SX 是市场定位在80286 和 80386DX 之间的一种芯片， 其与 80386DX的不同在于外部数据总线和地址总线皆与80286 相同，分别是 16 位和 24 位(即寻址能力为16M

7、B) 。1990 年推出的 80386 SL 和 80386 DL 都是低功耗、 节能型芯片， 主要用于便携机和节能型台式机。80386 SL 与 80386 DL 的不同在于前者是基于80386SX 的，后者是基于80386DX 的，但两者皆增加了一种新的工作方式：系统管理方式(SMM) 。当进入系统管理方式后， CPU 就自动降低运行速度、控制显示屏和硬盘等其它部件暂停工作，甚至停止运行，进入 “ 休眠 ” 状态，以达到节能目的。Intel 80386处理器1989 年，我们大家耳熟能详的80486 芯片由 INTEL 推出，这种芯片的伟大之处就在于它实破了100 万个晶体管的界限，集成了

8、120 万个晶体管。 80486 的时钟频率从25MHz逐步提高到33MHz 、50MHz 。80486 是将 80386 和数学协处理器80387 以及一个8KB 的高速缓存集成在一个芯片内，并且在80X86 系列中首次采用了RISC （精简指令集）技术，可以在一个时钟周期内执行一条指令。它还采用了突发总线方式，大大提高了与内存的数据交换速度。由于这些改进，80486 的性能比带有80387 数学协处理器的80386DX提高了 4倍。80486 和 80386 一样，也陆续出现了几种类型。上面介绍的最初类型是80486DX 。 1990年推出了80486SX ，它是 486 类型中的一种低价

9、格机型，其与80486DX的区别在于它没有数学协处理器。80486 DX2由系用了时钟倍频技术，也就是说芯片内部的运行速度是外部总线运行速度的两倍，即芯片内部以2 倍于系统时钟的速度运行，但仍以原有时钟速度与外界通讯。 80486 DX2的内部时钟频率主要有40MHz 、50MHz 、66MHz 等。80486 DX4也是采用了时钟倍频技术的芯片，它允许其内部单元以2 倍或 3 倍于外部总线的速度运行。为了支持这种提高了的内部工作频率，它的片内高速缓存扩大到16KB 。80486 DX4的时钟频率为 100MHz ，其运行速度比66MHz 的 80486 DX2快 40% 。80486 也有

10、SL 增强类型，其具有系统管理方式，用于便携机或节能型台式机。二、奔腾时代的CPU 继承着 80486 大获成功的东风，赚翻了几倍资金的INTEL 在 1993 年推出了全新一代的高性能处理器 奔腾。由于CPU 市场的竞争越来越趋向于激烈化，INTEL 觉得不能再让 AMD 和其他公司用同样的名字来抢自己的饭碗了，于是提出了商标注册，由于在美国的法律里面是不能用阿拉伯数字注册的，于是INTEL 玩了哥花样，用拉丁文去注册商标。奔腾在拉丁文里面就是“ 五” 的意思了。 INTEL 公司还替它起了一个相当好听的中文名字 奔腾。奔腾的厂家代号是P54C ，奔腾的内部含有的晶体管数量高达310 万个，

11、 时钟频率由最初推出的60MHZ 和 66MHZ ，后提高到200MHZ 。单单是最初版本的66MHZ 的奔腾微处理器， 它的运算性能比33MHZ 的 80486 DX 就提高了 3倍多， 而 100MHZ 的奔腾则比33MHZ的 80486 DX要快 6 至 8 倍。也就是从奔腾开始，我们大家有了超频这样一个用尽量少的钱换取尽量多的性能的好方法。作为世界上第一个586 级处理器，奔腾也是第一个令人超频的最多的处理器，由于奔腾的制造工艺优良，所以整个系列的CPU 的浮点性能也是各种各样性能是CPU 中最强的，可超频性能最大，因此赢得了586 级 CPU 的大部分市场。奔腾家族里面的频率有60/

12、66/75/90/100/120/133/150/166/200，至于 CPU 的内部频率则是从 60MHz 到 66MHz 不等。值得一提的是，从奔腾75 开始， CPU 的插座技术正式从以前的 Socket4 转换到同时支持Socket 5 和 7 同时支持， 其中 Socket 7 还一直沿用至今。而且所有的奔腾CPU 里面都已经内置了16K 的一级缓存，这样使它的处理性能更加强大。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 27 页 - -

13、- - - - - - - Intel 奔腾处理器与此同时， AMD 公司也不甘示弱推出了K5 系列的 CPU 。（ AMD 公司也改名字了！）它的频率一共有六种：75/90/100/120/133/166，内部总线的频率和奔腾差不多，都是 60 或者 66MHz ，虽然它在浮点运算方面比不上奔腾，但是由于K5 系列 CPU 都内置了24KB的一级缓存， 比奔腾内置的16KB 多出了一半， 因此在整数运算和系统整体性能方面甚至要高于同频率的奔腾。即便如此，因为k5 系列的交付日期一再后拖，AMD 公司在 “586”级别的竞争中最终还是败给了INTEL 。1、初受挫折 奔腾 Pro ：初步占据了

14、一部分CPU 市场的 INTEL 并没有停下自己的脚步，在其他公司还在不断追赶自己的奔腾之际，又在1996 年推出了最新一代的第六代X86 系列 CPU P6。P6 只是它的研究代号，上市之后P6 有了一个非常响亮的名字 奔腾 Pro 。Pentimu Pro的内部含有高达550 万个的晶体管，内部时钟频率为133MHZ ，处理速度几乎是100MHZ 的奔腾的 2 倍。 Pentimu Pro的一级 (片内 )缓存为 8KB 指令和 8KB 数据。Intel 奔腾Pro 处理器值得注意的是在Pentimu Pro的一个封装中除Pentimu Pro芯片外还包括有一个256KB 的二级缓存芯片，

15、两个芯片之间用高频宽的内部通讯总线互连，处理器与高速缓存的连接线路也被安置在该封装中，这样就使高速缓存能更容易地运行在更高的频率上。奔腾Pro 200MHZCPU的 L2 CACHE就是运行在200MHZ ，也就是工作在与处理器相同的频率上。这样的设计领奔腾Pro 达到了最高的性能。而 Pentimu Pro最引人注目的地方是它具有一项称为 “ 动态执行 ” 的创新技术，这是继奔腾在超标量体系结构上实现实破之后的又一次飞跃。 Pentimu Pro系列的工作频率是150/166/180/200，一级缓存都是16KB ，而前三者都有 256KB 的二级缓存，至于频率为200 的 CPU 还分为三

16、种版本，不同就在于他们的内置的缓存分别是256KB ，512KB ，1MB 。不过由于当时缓存技术还没有成熟，加上当时缓存芯片还非常昂贵，因此尽管Pentimu Pro性能不错， 但远没有达到抛离对手的程度，加上价格十分昂贵，一次Pentimu Pro实际上出售的数目非常至少，市场生命也非常的短，Pentimu Pro可以说是Intel 第一个失败的产品。2、辉煌的开始 奔腾MMX ：INTEL 吸取了奔腾Pro 的教训，在1996 年底推出了奔腾系列的改进版本，厂家代号P55C ，也就是我们平常所说的奔腾MMX （多能奔腾）。这款处理器并没有集成当时卖力不讨好的二级缓存，而是独辟蹊径，采用M

17、MX 技术去增强性能。MMX 技术是 INTEL 最新发明的一项多媒体增强指令集技术，它的英文全称可以翻译“ 多媒体扩展指令集” 。MMX 是 Intel 公司在 1996 年为增强奔腾CPU 在音像、 图形和通信应用方面而采取的新技术，为CPU 增加了 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。 MMX 技术不但是一个创新， 而且还开创了CPU 开发的新纪元， 后来的 SSE

18、 ， 3D NOW ！等指令集也是从MMX 发展演变过来的。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 27 页 - - - - - - - - - Intel 奔腾 MMX 处理器在 Intel 推出奔腾MMX 的几个月后， AM 也推出了自己研制的新产品K6。 K6 系列 CPU一共有五种频率，分别是：166/200/ 233/266/300，五种型号都采用了66 外频，但是后来推出的 233/266/300已经可以通过升级主板的BIOS 而支持

19、 100 外频，所以 CPU 的性能得到了一个飞跃。特别值得一提的是他们的一级缓存都提高到了64KB ，比 MMX 足足多了一倍， 因此它的商业性能甚至还优于奔腾MMX ， 但由于缺少了多媒体扩展指令集这道杀手锏，K6 在包括游戏在内的多媒体性能要逊于奔腾MMX 。3、优势的确立 奔腾：1997 年五月， INTEL 又推出了和奔腾Pro 同一个级别的产品，也就是影响力最大的CPU 奔腾。第一代奔腾核心称为Klamath 。作为奔腾的第一代芯片，它运行在66MHz 总线上，主频分 233 、 266、 300、 333Mhz 四种，接着又推出100Mhz 总线的奔腾，频率有 300、350、4

20、00、450Mhz 。奔腾 II 采用了与奔腾Pro 相同的核心结构,从而继承了原有奔腾Pro 处理器优秀的32 位性能， 但它加快了段寄存器写操作的速度,并增加了MMX指令集 ,以加速 16 位操作系统的执行速度。由于配备了可重命名的段寄存器,因此奔腾可以猜测地执行写操作，并允许使用旧段值的指令与使用新段值的指令同时存在。在奔腾里面， Intel 一改过去 BiCMOS 制造工艺的笨拙且耗电量大的双极硬件,将 750 万个晶体管压缩到一个 203 平方毫米的印模上。奔腾只比奔腾Pro 大 6 平方毫米 ,但它却比奔腾Pro 多容纳了 200 万个晶体管。 由于使用只有0.28 微米的扇出门尺

21、寸,因此加快了这些晶体管的速度,从而达到了X86 前所未有的时钟速度。Intel 奔腾处理器在接口技术方面，为了击跨INTEL 的竞争对手，以及获得更加大的内部总线带宽，奔腾首次采用了最新的solt1 接口标准，它不再用陶瓷封装，而是采用了一块带金属外壳的印刷电路板， 该印刷电路板不但集成了处理器部件，而且还包括32KB 的一级缓存。 如要将奔腾处理器与单边插接卡(也称 SEC 卡)相连，只需将该印刷电路板(PCB) 直接卡在SEC卡上。 SEC 卡的塑料封装外壳称为单边插接卡盒，也称 SEC(Single-edgecontactCartridge)卡盒， 其上带有奔腾的标志和奔腾印模的彩色图

22、像。在 SEC 卡盒中， 处理器封装与L2高速缓存和TagRAM 均被接在一个底座(即 SEC 卡)上， 而该底座的一边(容纳处理器核心的那一边 )安装有一个铝制散热片，另一边则用黑塑料封起来。奔腾CPU 内部集合了32KB片内 L1 高速缓存 (16K 指令 /16K 数据 )；57 条 MMX 指令； 8 个 64 位的 MMX 寄存器。 750万个晶体管组成的核心部分，是以203 平方毫米的工艺制造出来的。处理器被固定到一个很小的印刷电路板(PCB) 上，对双向的SMP 有很好的支持。至于L2 高速缓存则有，512K ，属于四路级联片外同步突发式SRAM 高速缓存。这些高速缓存的运行速度

23、相当于核心处理器速度的一半 (对于一个 266MHz的 CPU 来说，即为 133MHz) 。 奔腾的这种SEC 卡设计是插到 Slot1( 尺寸大约相当于一个ISA 插槽那么大 )中。所有的Slot1 主板都有一个由两个塑料支架组成的固定机构。一个SEC 卡可以从两个塑料支架之间滑入Slot1 中。将该 SEC卡插入到位后， 就可以将一个散热槽附着到其铝制散热片上。266MHz 的奔腾运行起来只比 200MHz 的奔腾 Pro 稍热一些 (其功率分别为38.2 瓦和 37.9 瓦)，但是由于SEC 卡的尺名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精

24、心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 27 页 - - - - - - - - - 寸较大，奔腾的散热槽几乎相当于Socket7 或 Socket8 处理器所用的散热槽的两倍那么大。除了用于普通用途的奔腾之外，Intel 还推出了用于服务器和高端工作站的Xeon 系列处理器采用了Slot 2 插口技术， 32KB 一级高速缓存，512KB 及 1MB 的二级高速缓存，双重独立总线结构，100MHz 系统总线，支持多达8 个 CPU 。Intel 奔腾Xeon 处理器为了对抗不可一世的奔腾，在 1998 年中， AMD 推出了 K6

25、-2 处理器，它的核心电压是 2.2 伏特，所以发热量比较低，一级缓存是64KB ，更为重要的是，为了抗衡Intel 的MMX 指令集， AMD 也开发了自己的多媒体指令集，命名为3DNow! 。3DNow! 是一组共 21条新指令，可提高三维图形、多媒体、 以及浮点运算密集的个人电脑应用程序的运算能力，使三维图形加速器全面地发挥性能。K6-2 的所有型号都内置了3DNow! 指令集，使 AMD公司的产品首次在某些程序应用中，在整数性能以及浮点运算性能都同时超越INTEL ，让INTEL 感觉到了危机。 不过和奔腾相比， K6-2 仍然没有集成二级缓存，因此尽管广受好评，但始终没有能在市场占有

26、率上战胜奔腾。4、廉价高性能CPU 的开端 Celeron ：在以往，个人电脑都是一件相对奢侈的产品，作为电脑核心部件的CPU ，价格几乎都以千元来计算，不过随着时代的发展，大批用户急需廉价而使用的家庭电脑，连带对廉价CPU 的需求也急剧增长了。在奔腾又再次获得成功之际，INTEL 的头脑开始有点发热，飘飘然了起来，将全部力量都集中在高端市场上，从而给AMD ， CYRIX 等等公司造成了不少乘虚而入的机会，眼看着性能价格比不如对手的产品，而且低端市场一再被蚕食，INTEL 不能眼看着自己的发家之地就这样落入他人手中，又与1998 年全新推出了面向低端市场，性能价格比相当厉害的 CPU Cel

27、eron ，赛扬处理器。早期 Slot 1 插座Celeron 处理器Celeron 可以说是 Intel 为抢占低端市场而专门推出的，当时 1000 美元以下 PC 的热销，令 AMD 等中小公司在与Intel 的抗争中打了个漂亮的翻身仗，也令 Intel 如芒刺在背。 于是，Intel 把奔腾II 的二级缓存和相关电路抽离出来，再把塑料盒子也去掉，再改一个名字，这就是 Celeron 。中文名称为赛扬处理器。最初的 Celeron 采用 0.35 微米工艺制造，外频为66MHz ，主频有266 与 300 两款。接着又出现了0.25 微米制造工艺的Celeron333 。不过在开始阶段，C

28、eleron 并不很受欢迎，最为人所诟病的是其抽掉了芯片上的L2 Cache ，自从在奔腾尝到甜头以后，大家都知道了二级缓存的重要性，因而想到赛扬其实是一个被阉割了的产品，性能肯定不怎么样。实际应用中也证实了这种想法，Celeron266装在技嘉 BX 主板上，性能比PII266 下降超过25% ！而相差最大的就是经常须要用到二级缓存的程序。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 27 页 - - - - - - - - - Intel 也很快了

29、解到这个情况，于是随机应变， 推出了集成128KB 二级缓存的Celeron ，起始频率为300Mhz ，为了和没有集成二级缓存的同频Celeron 区分，它被命名为Celeron 300A 。有一定使用电脑历史的朋友可能都会对这款CPU 记忆犹新， 它集成的二级缓存容量只有 128KB ，但它和CPU 频率同步，而奔腾只是 CPU 频率一半，因此Celeron 300A的性能和同频奔腾非常接近。更诱人的是，这款CPU 的超频性能奇好，大部分都可以轻松达到450Mhz 的频率，要知道当时频率最高的奔腾也只是这个频率，而价格是Celeron 300A的好几倍。这个系列的Celeron出了很多款，

30、最高频率一直到566MHz ，才被采用奔腾结构的第二代Celeron 所代替。为了降低成本，从 Celeron 300A开始， Celeron又重投 Socket 插座的怀抱，但它不是采用奔腾MMX 的 Socket7 ，而是采用了Socket370插座方式，通过370 个针脚与主板相连。 从此，Socket370成为 Celeron 的标准插座结构， 直到现在频率1.2Ghz 的 Celeron CPU也仍然采用这种插座。5、世纪末的辉煌 奔腾 III：在 99 年初， Intel 发布了第三代的奔腾处理器 奔腾 III，第一批的奔腾III 处理器采用了 Katmai 内核，主频有450 和

31、 500Mhz 两种，这个内核最大的特点是更新了名为SSE的多媒体指令集，这个指令集在MMX 的基础上添加了70 条新指令，以增强三维和浮点应用，并且可以兼容以前的所有MMX 程序。不过平心而论，Katmai 内核的奔腾III 除了上述的SSE 指令集以外，吸引人的地方并不多，它仍然基本保留了奔腾II 的架构，采用0.25 微米工艺， 100Mhz 的外频， Slot1 的架构， 512KB 的二级缓存（以CPU 的半速运行）因而性能提高的幅度并不大。不过在奔腾III刚上市时却掀起了很大的热潮，曾经有人以上万元的高价去买第一批的奔腾III。第一代 Pentium III处理器(Katmai)

32、可以大幅提升，从500Mhz 开始，一直到1.13Ghz，还有就是超频性能大幅提高，幅度可以达到50% 以上。此外它的二级缓存也改为和CPU 主频同步，但容量缩小为256KB 。第二代 Pentium III处理器(Coppermine) 除了制程带来的改进以外，部分Coppermine 奔腾 III 还具备了 133Mhz 的总线频率和Socket370的插座，为了区分它们，Intel 在 133Mhz 总线的奔腾III 型号后面加了个“B”, Socket370插座后面加了个“E”，例如频率为550Mhz ，外频为 133Mhz 的 Socket370 奔腾III 就被称为550EB 。看

33、到 Coppermine核心的奔腾III 大受欢迎， Intel 开始着手把Celeron 处理器也转用了这个核心， 在 2000 年中，推出了 Coppermine128核心的 Celeron处理器， 俗称 Celeron2 ，由于转用了0.18 的工艺，Celeron 的超频性能又得到了一次飞跃，超频幅度可以达到100% 。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 27 页 - - - - - - - - - 第二代 Celeron(Coppe

34、rmine128核心 )处理器6、AMD 的绝地反击 Athlon 在 AMD 公司方面，刚开始时为了对抗奔腾III，曾经推出了K6-3 处理器。 K6-3 处理器是三层高速缓存（TriLevel ）结构设计，内建有64K 的第一级高速缓存（Level 1 ）及 256K的第二层高速缓存（Level 2 ），主板上则配置第三级高速缓存（Level 3 ）。 K6-3 处理器还支持增强型的3D Now ！指令集。由于成本上和成品率方面的问题，K6-3 处理器在台式机市场上并不是很成功，因此它逐渐从台式机市场消失，转进笔记本 市场。真正让 AMD 扬眉吐气的是原来代号K7 的 Athlon 处理器

35、。Athlon 具备超标量、 超管线、多流水线的Risc 核心（ 3Way SuperScalar Risc core），采用0.25 微米工艺，集成2,200万个晶体管， Athlon 包含了三个解码器，三个整数执行单元（IEU），三个地址生成单元（AGU ），三个多媒体单元（就是浮点运算单元），Athlon 可以在同一个时钟周期同时执行三条浮点指令，每个浮点单元都是一个完全的管道。K7 包含 3 个解码器，由解码器将解码后的 macroOPS指令（K7 把 X86 指令解码成macroOPS指令， 把长短不一的X86 指令转换成长短一致的macroOPS指令，可以充分发挥RISC 核心的威

36、力）送给指令控制单元，指令控制单元能同时控制（保存）72 条指令。再把指令送给整数单元或多媒体单元。整数单元可以同时调度18 条指令。每个整数单元都是一个独立的管道，调度单元可以对指令进行分支预测，可以乱序执行。K7 的多媒体单元（也叫浮点单元）有可以重命名的堆栈寄存器，浮点调度单元同时可以调度36 条指令，浮点寄存器可以保存88 条指令。在三个浮点单元中，有一个加法器，一个乘法器，这两个单元可以执行MMX 指令和 3DNow 指令。还有一个浮点单元负责数据的装载和保存。由于K7 强大的浮点单元，使AMD 处理器在浮点上首次超过了Intel 当时的处理器。Athlon 内建 128KB 全速高

37、速缓存（L1 Cache ），芯片外部则是1 2 时频率、 512KB容量的二级高速缓存（L2 Cache ），最多可支持到8MB 的 L2 Cache ，大的缓存可进一步提高服务器系统所需要的庞大数据吞吐量。Athlon 的封装和外观跟Pentium 相似，但Athlon 采用的是Slot A 接口规格。 Slot A接口源于 Alpha EV6总线，时钟频率高达200MHz ，使峰值带宽达到1.6GB/S ，在内存总线上仍然兼容传统的100MHz 总线，现这样就保护了用户的投资，也降低了成本。后来还采用性能更高的DDR SDRAM ， 这和 Intel 力推的 800MHz RAMBUS的

38、数据吞吐量差不多。EV6 总线最高可以支持到400MHz ，可以完善的支持多处理器。所以具有天生的优势，要知道 Slot1 只支持双处理器而SlotA 可支持 4 处理器。 SlotA 外观看起来跟传统的Slot1 插槽很像，就像Slot1 插槽倒转180 度一样，但两者在电气规格、总线协议是完全不兼容的。Slot 1 Socket370的 CPU ，是无法安装到Slot A 插槽的 Athlon 主板上，反之亦然。三、踏入新世纪的CPU 进入新世纪以来，CPU 进入了更高速发展的时代，以往可望而不可及的1Ghz 大关被轻松突破了，在市场分布方面，仍然是Intel 跟 AMD 公司在两雄争霸，

39、它们分别推出了Pentium4 、Tualatin 核心 Pentium 和 Celeron 、Tunderbird核心 Athlon 、AthlonXP和Duron 等处理器，竞争日益激烈。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页，共 27 页 - - - - - - - - - 1、在 Intel 方面，在上个世纪末的2000 年 11 月， Intel 发布了旗下第四代的Pentium处理器，也就是我们天天都能接触到的Pentium 4 。Pen

40、tium 4没有沿用PIII 的架构，而是采用了全新的设计，包括等效于的400MHz 前端总线 (100 x 4), SSE2指令集，256K-512KB的二级缓存，全新的超管线技术及NetBurst 架构，起步频率为1.3GHz 。第一个 Pentium4核心为 Willamette ，全新的Socket 423插座，集成256KB 的二级缓存，支持更为强大的SSE2 指令集，多达20 级的超标量流水线，搭配i850/i845系列芯片组，随后Intel 陆续推出了1.4GHz-2.0GHz的 Willamette P4处理器，而后期的P4 处理器均转到了针角更多的Socket 478插座。第

41、一代的 Pentium4 （Socket423 ）处理器和奔腾 III 一样，第一个Pentium4 核心并不受到太多的好评，主要原因是新的CPU 架构还不能受到程序软件 的充分支持， 因此 Pentium4经常大幅落后于同频的Athlon ，甚至还如 Intel 自己的奔腾III。 但在一年以后， Intel 发布了第二个Pentium4 核心， 代号为 Northwood ，改用了更为精细的0.13 微米制程，集成了更大的512KB 二级缓存，性能有了大幅的提高，加上 Intel 孜孜不倦的推广和主板芯片厂家的支持，目前Pentium4 已经成为最受欢迎的中高端处理器。第二代的 Penti

42、um4 （Socket478 ）处理器在低端 CPU 方面， Intel 发布了第三代的Celeron 核心，代号为Tualatin ，这个核心也转用了 0.13 微米的工艺， 与此同时二级缓存的容量提高到256KB ，外频也提高到100Mhz ，目前 Tualatin Celeron的主频有 1.0 、1.1、1.2、1.3Ghz 等型号。 Intel 也推出了Tualatin 核心的奔腾III，集成了更大的512KB 二级缓存，但它们只应用于服务器和笔记本电脑市场，在台式机市场很少能看到。第三代 Tualatin 核心的 Celeron 处理器2、在 AMD 方面，在2000 年中发布了第

43、二个Athlon 核心 Tunderbird ，这个核心的 Athlon 有以下的改进，首先是制造工艺改进为0.18 微米，其次是安装界面改为了SocketA ，这是一种类似于Socket370 ，但针脚数为462 的安装接口。最后是二级缓存改为256KB ，但速度和CPU 同步，与Coppermine核心的奔腾III 一样。Tunderbird核心的 Athlon 不但在性能上要稍微领先于奔腾III，而且其最高的主频也一直比奔腾III 高， 1Ghz 频率的里程碑就是由这款CPU 首先达到的。不过随着Pentium4 的发布， Tunderbird开始在频率上落后于对手，为此，AMD 又发布

44、了第三个Athlon 核心 Palomino ，并且采用了新的频率标称制度，从此Athlon 型号上的数字并不代表实际频率，而是根据一个公式换算相当于竞争对手（也就是Intel ）产品性能的频率，名字也改为AthlonXP 。例如 AthlonXP1500+处理器实际频率并不是1.5Ghz ，而是 1.33GHz 。最后，AthlonXP 还兼容 Intel 的 SSE 指令集， 在专门为SSE 指令集优化的软件中也能充分发挥性能。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - -

45、 - - 第 8 页，共 27 页 - - - - - - - - - 第三代 Tunderbird核心的 Athlon 处理器在低端 CPU 方面， AMD 推出了 Duron CPU ，它的基本架构和Athlon 一样，只是二级缓存只有64KB 。Duron 从发布开始，就能远远抛离同样主攻低端市场的Celeron ，而且价格更低廉，一时间Duron 成为低价DIY 兼容机的第一选择，但Duron 也有它致命的弱点，首先是继承了Athlon 发热量大的特点，其次是它的核心非常脆弱，在安装 CPU 散热器时很容易损坏。因此尽管在兼容机市场很受欢迎，但始终打不进利润最高的品牌机市场。Duron

46、 处理器四、 CPU 未来发展的方向纵观我们上面叙述的CPU 发展史，大家不难得出以下的CPU 发展方向：首先是更高的频率，其次是更小的制造工艺，第三，更大的高速缓存。除了这三点之外，PC 处理器也将缓慢的从32 位数据带宽向64 位发展。1、 Intel 的未来计划， 在本书截稿前为止，最高主频的CPU 已经达到了2.4Ghz ， 而 Intel的目标是在今年内达到3Ghz ， 两年内达到10Ghz ， 为此 Intel 会在 2002 年中期发布533Mhz总线频率的Northwood核心，按照计划，在2003 年， Intel 还将推出采用0.09 微米工艺的Prescott 核心，工作

47、频率将在3.5GHz 以上 (甚至更高 )， 将采用效能更高的667MHz(166MHz x 4)或 800MHz FSB(200MHz x 4)，不过目前Prescott 还只是停留在书面上而已，毕竟它要在 2003 年才会正式发布，所以目前也没有更多关于它的细节公布。另外 Intel 还透露在 2005 年将推出采用全新的TeraHertz晶体管架构的处理器产品，该架构采用了诸如SOI 工艺，高K 绝缘体在内的众多先进技术，简单的说它能够使芯片的发热量及功耗降到最低，并且大幅度提升处理器的工作频率；理论上采用TeraHertz晶体管架构能够制造出10GHz-20GHz的处理产品。当然要达到

48、这样高的工作频率，仅仅有TeraHertz晶体管还不够，它还需要新型的BBUL(Bumpless Build-Up Layer)封装技术的支持，该技术可以制造出厚度仅1 毫米且集成10 亿个晶体管的芯片， BBUL 技术与目前封装技术并无差异，但核心技术却完全不同，BBUL采用内建方式直接在裸晶(Die) 直接封装，且仅包括1 层铜制程金属互连层。由于BBUL 使数据传输通道缩短， 所以整个芯片的时钟频率速度将有较大幅度提升，另外功耗自然也更低。2）AMD 的未来计划，本书上市时，第三个Athlon 核心 Thoroughbred应该已经发布了， Thoroughbred沿用了 Palomin

49、o的核心，但换用了效能更高的166MHz FSB及 0.13微米工艺，由于制造工艺的提升，其发热量及芯片尺寸均比Palomino 要小很多，它同样采用 Socket A 界面、 OPGA 封装， 而且现有的Athlon XP主板均兼容Thoroughbred(AMD在展会上公布的Thoroughbred演示机就是采用AMD-760芯片组 )；但 Thoroughbred是否将增加缓存容量还未公布。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页，共 27 页

50、- - - - - - - - - Thoroughbre核心的 AthlonXP 新一代的 Duron(Appaloosa)则采用简化版的Thoroughbred核心，根据 AMD 最新公布的处理器发展蓝图， 首款 Thoroughbred核心的 1.73GHz Athlon XP处理器预计在明年第一季发布。桌面版Athlon XP 、工作站 /服务器版的Athlon MP都将明年第一季全面导入0.13微米 Thoroughbred核心， 并在第二季推出采用Barton 核心的产品， 但 AMD 尚未公布有关Barton 核心的具体规格。移动处理器方面，最后一款基于Palomino 核心的将