2022年CPU的一些基础知识及其参数 .pdf

《2022年CPU的一些基础知识及其参数 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年CPU的一些基础知识及其参数 .pdf（18页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、CPU的一些基础知识及其参数此文章部分转自网友：夜_2006首先简单看看：CPU 是英文 Central Processing Unit( 中央处理器 )的缩写。它是计算机的核心部分，决定了计算机系统的整体性能。它负责整个系统指令的执行、数学与逻辑运算、数据存储、传送以及输入 /输出的控制。CPU 是决定电脑性能的核心部件，人们就以它来判定电脑的档次。一般 CPU 的功能和处理速度，我们可以从它的型号和编号来判断，如Pentium 4 2.8 GHz 机器的 CPU，Pentium 4 是它的型号，后面的数字2。8GHz（吉赫，等于1 000 兆赫）是它的工作频率（即时钟频率）。 CPU 的主

2、要性能参数有：主频、外频、倍频、前端总线 （FSB）频率、数据总线宽度、 Cache、流水线和超标量和工作电压。而我们主要看的是主频、Cache(高速缓存）、前端总线和工作电压。主频也叫做时钟频率（CPU Clock Speed ），表示在CPU 内数字脉冲信号震荡的速度，简单地说就是CPU 的工作频率。一般来说，一个时钟周期完成的指令数是固定的，所以主频越高， CPU 的速度也就越快了。因为主频越高，CPU 的速度也就越快了，所以主频往往是评估 CPU 速度的重要依据。CPU 真正运行时的频率可以经由下列公式计算出来：CPU 实际运行频率（主频）=外频 *倍频系数Cache的中文名称叫做 “

3、 高速缓存 ” ，它是一种速度比主存更快的存储器。Cache的功能是用来减少CPU 因等待慢速设备（如内存）所导致的延迟，进而改善系统的性能。理论上， Cache越大，对 CPU 性能的发挥越有利，但Cache越过一定容量以后，这种影响会变小。目前的缓存有：L1 Cache(一级缓存）、 L2 Cache（二级缓存）和L3 Cache（三级缓存），现在大多数电脑用的是L2 或 L3。前端总线称为FSB，是 CPU 和主板的北桥芯片或者MCH（内存控制器） 之间的数据通道。它的速度（频率）高低影响着CPU 访问内存的速度。 CPU 的制造工艺的进步是促使CPU 核心电压降低的一个重要因素，CPU

4、 内核工作电压越低，则表示CPU 的制造工艺越先进，也表示 CPU 运行时耗电功率越小。所以工作电压越小越好。目前 CPU 主要以 Intel 和 AMD 两个公司生产的CPU 为主。但不是说只有这两个公司有生产 CPU，还有一些公司以有生产如：威盛。网吧一般用Intel 公司生产的CPU，因为它生产的CPU 比较稳定，而我们家庭一般用的是AMD 公司的 CPU，因为它的CPU 在每天前几个小时的时候性能很好（因为家庭不可能每个小时都在用电脑）。以下是专业一点的东西：FPU：Float Point Unit ，浮点运算单元HL-PBGA: 表面黏著 ,高耐热、轻薄型塑胶球状矩阵封装IA： In

5、tel Architecture ，英特尔架构ID： identify ，鉴别号码IMM: Intel Mobile Module, 英特尔移动模块KNI(Katmai New Instructions，Katmai 新指令集，即MMX2) MMX ：MultiMedia Extensions ，多媒体扩展指令集名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 18 页 - - - - - - - - - NI： NonIntel，非英特尔PGA: Pin

6、-Grid Array( 引脚网格阵列),耗电大PSN(Processor Serial numbers，处理器序列号) PIB: Processor In a Box( 盒装处理器 ) PPGA(Plastic Pin Grid Array ，塑胶针状矩阵封装) PQFP(Plastic Quad Flat Package) RISC(Reduced Instruction Set Computing ，精简指令集计算机) SEC: Single Edge Connector ，单边连接器SIMD ：Single Instruction Multiple Data，单指令多数据流SiO2F(

7、Fluorided Silicon Oxide ，二氧氟化硅) SOI: Silicon-on-insulator ，绝缘体硅片SSE(Streaming SIMD Extensions ，单一指令多数据流扩充) BGA(Ball Grid Array，球状矩阵排列) CMOS: Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体CISC(Complex Instruction Set Computing，复杂指令集计算机) COB(Cache on board，板上集成缓存) COD(Cache on Die ，芯片内集成缓存) CPGA(C

8、eramic Pin Grid Array ，陶瓷针型栅格阵列) CPU：Center Processing Unit，中央处理器EC(Embedded Controller ，微型控制器) FEMMS ：Fast Entry/Exit Multimedia State ，快速进入 /退出多媒体状态FIFO：First Input First Output ，先入先出队列FPU：Float Point Unit ，浮点运算单元HL-PBGA: 表面黏著 ,高耐热、轻薄型塑胶球状矩阵封装IA： Intel Architecture ，英特尔架构ID： identify ，鉴别号码IMM: Int

9、el Mobile Module, 英特尔移动模块KNI(Katmai New Instructions，Katmai 新指令集，即MMX2) MMX ：MultiMedia Extensions ，多媒体扩展指令集NI： NonIntel，非英特尔PGA: Pin-Grid Array( 引脚网格阵列),耗电大PSN(Processor Serial numbers，处理器序列号) PIB: Processor In a Box( 盒装处理器 ) PPGA(Plastic Pin Grid Array ，塑胶针状矩阵封装) PQFP(Plastic Quad Flat Package) RI

10、SC(Reduced Instruction Set Computing ，精简指令集计算机) SEC: Single Edge Connector ，单边连接器SIMD ：Single Instruction Multiple Data，单指令多数据流SiO2F(Fluorided Silicon Oxide ，二氧氟化硅) SOI: Silicon-on-insulator ，绝缘体硅片SSE(Streaming SIMD Extensions ，单一指令多数据流扩充) TCP: Tape Carrier Package(薄膜封装 ),发热小TLBs(Translate Look side

11、 Buffers ，翻译旁视缓冲器) VLIW(Very Long Instruction Word， 超长指令字 ) AGP: Accelarated Graphic Port( 加速图形端口),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 18 页 - - - - - - - - - 一种 CPU 与图形芯片的总线结构APIC: Advanced Programmable Interrupt Controller(高级程序中断控制器) BGA: B

12、all Grid Array(球状网格阵列) BTB/C: Branch Target Buffer/Cache ( 分支目标缓冲) CC: Companion Chip( 同伴芯片 ),MediaGX 系统的主板芯片组CISC: Complex Instruction Set Computing( 复杂指令结构 ) CMOS: Complementary Metal Oxide Semiconductor(互补金属氧化物半导体) CP: Ceramic Package(陶瓷封装 ) CPGA: Ceramic Pin Grid Array( 陶瓷针脚网格阵列) CPU: Centerl Pr

13、ocessing Unit( 中央处理器 ) DCT: Display Compression Technology( 显示压缩技术 ) DIB: Dual Independent Bus( 双重独立总线 ),包括 L2cache 总线和 PTMM(Processer To Main Memory,CPU 至主内存 )总线DP: Dual Processing(双处理器 ) DX: 指包含数学协处理器的CPU ECC: Error Check Correct( 错 误 检 查 纠 正 ) ECRS: Entry Call Return Stack( 回 叫 堆 栈 ), 代 替RAM 存储返回

14、地址. EPIC: Explicitly Parallel Instruction Computing(清晰平行指令计算),是一个 64 位指令集FPU: Floating-point Processing Unit( 浮点处理单元 ) FRC: Functional Redundancy Checking ( 冗余功能检查,双处理器才有这项特性) IA: Intel Architecture( 英特尔架构 ) I/O: Input/Output( 输入 /输出 ) IS: Internal Stack( 内置堆栈 ) ISO/MPEG: International Standard Orga

15、nizations Moving Picture Expert Group(国际标准化组织的活动图片专家组) L1cache: Level1( 一级 )高速缓存 ,通常是集成在CPU 中的 ,但现在也有把L2cache 集成在 CPU 中的设计 ,如 entium2 LB: Linear Burst( 线性突发 ),是 Cyrix 6x86 采用的特殊技术. MADD: 乘法 -加法指令MAG: 乘法 -累加指令 ,两浮点相乘后再和另一浮点数相加,可显著提高3D 图形运算速度MHz: 工作频率的单位兆赫兹(Mega Hertz),1GHz=1000MHz MIPS: Million Instr

16、uctions per Second(每秒钟百万条指令),是 CPU 速度的一个参数,当然是越大越好MMX: Multimedia Extensions(这个大家应该很熟悉了,这种 CPU 有 57 新的 64 位指令 , 是自 386 以来的最大变化,另外还有SIMD 架构等 ) MPGA: Micro PGA, 散热和体积都比TCP 小PGA: Pin Grid Array( 引脚网格阵列),耗电大 ,适用用台式机pin: CPU 的针脚PLL: Phase Lock Loop( 阶段锁定 ) PR: P-rating,是一种额定性能指数,以 Winstone 96 测试为基本 (PR2

17、用 Winstone97), 如 PR-75 即相当于奔腾75 RISC: Reduced Instruction Set Computing( 精简指令结构),是相对于CISC 而言的ROB: Reorder Buffer( 重新排序缓冲区) 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 18 页 - - - - - - - - - SC: Static Core(静态内核 ) SEC: Single Edge Contact( 单边接触盒 ),是

18、Intel 的 Pentium2CPU 封装盒Slot 1: Pentium2 的主板结构形式,外部总线频率66MHz Slot 2: Intel 下一代芯片插座,处部总线频率达100MHz 以上 ,有更大的 SEC,主要用途是服务器 ,同时可安装4 个 CPU SMM: System Management Mode( 系统管理模式 ),是一种节能模式Socket 7: 奔腾级 (经典 Pentium 和 P55C)CPU 的插座 ,外部总线频率83.3MHz Socket 8: 高能奔腾级CPU 的插座 ,外部总线频率66MHz SP: Scratch Pad(高速暂存区 ) SRR: Se

19、gment Register Rewrite(区段寄存器重写) SRAM: Static Random Access Memory( 静态随机存储器) SUPER-7: 增加形 Socket 7,外部总线频率100MHz,AGP,L2/L3cache,PC98,100MHzSDRAM SX: 指无数学协处理器的CPU TCP: Tape Carrier Package(薄膜封装 ),发热小 ,适用于笔记本式电脑. TLB: Translation Look side Buffer(翻译旁视缓冲器) VMA: Unified Memory Architecture(统一内存架构),系统内存和显示

20、内存用Vcc2 为 CPU 内部磁心提供电压Vcc3(CLK) 为 CPU 的输入和输出信号提供电压VLIW: Very Long Instruction Word(极长指令字 ) VRE: Voltage Reduction Enhance(增强形电压调节) VSA: Virtual System Architecture( 虚拟系统架构) Write-Back( 写回 ): 是 L1cache 一种工作方式Write-Though( 写通 ): 是 L1cache 一种工作方式WHQL: Microsoft Windows Hardware Quality Lab(微软公司视窗硬件质量实验

21、室) 经常会碰见一些刚刚接触到电脑的朋友，他们也常常问我： 一部电脑里面最重要的部件是什么呢？当我遇到这些问题的时候，只能够有一个答案：那就是电脑的“芯”CPU。相信懂得电脑的朋友都不会反对我这个答案吧。为什么？就因为电脑几乎所有的处理工作，都是通过CPU 来完成的，没有CPU，一部“曾经”完整的电脑比起一个空空的铁箱子来说也强不到哪里去。 CPU 的概念其实是非常广泛的，不过我们今天经常挂在嘴头上面的这个CPU，一般都是指微型机、小型机专用的中央处理器。那么CPU 究竟是怎么出现的呢？经过这么多年的发展，现在的CPU 市场究竟成了什么样呢？21 世纪眼看就要到了，未来CPU 将会是一个什么样

22、子呢？别急，等我慢慢来向大家阐述一下。 CPU 的概念与重要性能指标在向大家介绍CPU 详细的情形之前， 务必要让大家弄清楚到底CPU 是什么？它到底有那些重要的性能指标呢？CPU 的英文全称是Central Processing Unit ，我们翻译成中文也就是中央处理器。CPU（微型机系统）从雏形出现到发壮大的今天（下文会有交代），由于制造技术的越来越现今，在其中所集成的电子元件也越来越多，上万个，甚至是上百万个微型的晶体管构成了CPU 的内部结构。 那么这上百万个晶体管是如何工作的呢？看上去似乎很深奥，其实只要归纳起来稍加分析就会一目了然的，CPU 的内部结构可分为控制单元，逻辑单元和存

23、储单元三大部分。而 CPU 的工作原理就象一个工厂对产品的加工过程：进入工厂的原料 （指令），经过物资分配部门（控制单元）的调度分配，被送往生产线（逻辑运算单元），生产出成品（处理后的数据）后，再存储在仓库 （存储器） 中，最后等着拿到市场上去卖（交由应用程序使用） 。 CPU作为是整个微机系统的核心，它往往是各种档次微机的代名词，如往日的286、386、486，到今日的奔腾、奔腾二、K6 等等， CPU 的性能大致上也就反映出了它所配置的那部微机的名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - -

24、- - - - - - - 第 4 页，共 18 页 - - - - - - - - - 性能，因此它的性能指标十分重要。在这里我们向大家简单介绍一些CPU 主要的性能指标：第一、主频，倍频，外频。经常听别人说：“这个 CPU 的频率是多少多少。 。 。 。 ”其实这个泛指的频率是指CPU 的主频，主频也就是CPU 的时钟频率，英文全称：CPU Clock Speed ，简单地说也就是CPU 运算时的工作频率。一般说来，主频越高，一个时钟周期里面完成的指令数也越多， 当然 CPU 的速度也就越快了。不过由于各种各样的CPU 它们的内部结构也不尽相同，所以并非所有的时钟频率相同的CPU 的性能都

25、一样。至于外频就是系统总线的工作频率； 而倍频则是指CPU 外频与主频相差的倍数。三者是有十分密切的关系的：主频 =外频 x 倍频。第二：内存总线速度，英文全称是Memory-Bus Speed。CPU 处理的数据是从哪里来的呢？学过一点计算机基本原理的朋友们都会清楚，是从主存储器那里来的，而主存储器指的就是我们平常所说的内存了。一般我们放在外存（磁盘或者各种存储介质）上面的资料都要通过内存，再进入CPU 进行处理的。所以与内存之间的通道枣内存总线的速度对整个系统性能就显得很重要了，由于内存和CPU 之间的运行速度或多或少会有差异，因此便出现了二级缓存，来协调两者之间的差异，而内存总线速度就是

26、指CPU 与二级 (L2) 高速缓存和内存之间的通信速度。第三、扩展总线速度，英文全称是Expansion-Bus Speed。扩展总线指的就是指安装在微机系统上的局部总线如VESA 或 PCI 总线，我们打开电脑的时候会看见一些插槽般的东西，这些就是扩展槽，而扩展总线就是CPU 联系这些外部设备的桥梁。第四：工作电压，英文全称是：Supply Voltage。任何电器在工作的时候都需要电，自然也会有额定的电压，CPU 当然也不例外了，工作电压指的也就是CPU 正常工作所需的电压。早期 CPU（286-486 时代）的工作电压一般为5V，那是因为当时的制造工艺相对落后，以致于 CPU 的发热量

27、太大， 弄得寿命减短。随着 CPU 的制造工艺与主频的提高，近年来各种CPU 的工作电压有逐步下降的趋势，以解决发热过高的问题。第五：地址总线宽度。地址总线宽度决定了CPU 可以访问的物理地址空间，简单地说就是CPU 到底能够使用多大容量的内存。16 位的微机我们就不用说了，但是对于386 以上的微机系统，地址线的宽度为32 位，最多可以直接访问4096 MB （4GB）的物理空间。而今天能够用上1GB 内存的人还没有多少个呢（服务器除外）。第六： 数据总线宽度。 数据总线负责整个系统的数据流量的大小，而数据总线宽度则决定了CPU 与二级高速缓存、内存以及输入/输出设备之间一次数据传输的信息量

28、。第七：协处理器。在486 以前的 CPU 里面，是没有内置协处理器的。由于协处理器主要的功能就是负责浮点运算，因此386、286、8088 等等微机 CPU 的浮点运算性能都相当落后，相信接触过386 的朋友都知道主板上可以另外加一个外置协处理器，其目的就是为了增强浮点运算的功能。自从486 以后， CPU 一般都内置了协处理器，协处理器的功能也不再局限于增强浮点运算，含有内置协处理器的CPU，可以加快特定类型的数值计算，某些需要进行复杂计算的软件系统，如高版本的AUTO CAD就需要协处理器支持。第八：超标量。超标量是指在一个时钟周期内CPU 可以执行一条以上的指令。这在486 或者以前的

29、CPU 上是很难想象的，只有Pentium 级以上 CPU 才具有这种超标量结构；486 以下的 CPU 属于低标量结构， 即在这类CPU 内执行一条指令至少需要一个或一个以上的时钟周期。第九： L1 高速缓存，也就是我们经常说的一级高速缓存。在CPU 里面内置了高速缓存可以提高 CPU 的运行效率， 这也正是486DLC 比 386DX-40 快的原因。 内置的 L1 高速缓存的容量和结构对CPU 的性能影响较大，容量越大，性能也相对会提高不少，所以这也正是一些公司力争加大L1 级高速缓冲存储器容量的原因。不过高速缓冲存储器均由静态RAM 组成，名师归纳总结 精品学习资料 - - - - -

30、 - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 18 页 - - - - - - - - - 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。第十：采用回写(Write Back) 结构的高速缓存。它对读和写操作均有效，速度较快。而采用写通 (Write-through) 结构的高速缓存，仅对读操作有效. 第十一： 动态处理。 动态处理是应用在高能奔腾处理器中的新技术，创造性地把三项专为提高处理器对数据的操作效率而设计的技术融合在一起。这三项技术是多路分流预

31、测、数据流量分析和猜测执行。动态处理并不是简单执行一串指令，而是通过操作数据来提高处理器的工作效率。动态处理包括了枣1、多路分流预测：通过几个分支对程序流向进行预测，采用多路分流预测算法后， 处理器便可参与指令流向的跳转。它预测下一条指令在内存中位置的精确度可以达到惊人的90%以上。这是因为处理器在取指令时,还会在程序中寻找未来要执行的指令。这个技术可加速向处理器传送任务。2、数据流量分析：抛开原程序的顺序，分析并重排指令，优化执行顺序： 处理器读取经过解码的软件指令，判断该指令能否处理或是否需与其它指令一道处理。然后，处理器再决定如何优化执行顺序以便高效地处理和执行指令。3、猜测执行： 通过

32、提前判读并执行有可能需要的程序指令的方式提高执行速度：当处理器执行指令时 (每次五条 )，采用的是“猜测执行”的方法。这样可使奔腾II 处理器超级处理能力得到充分的发挥， 从而提升软件性能。被处理的软件指令是建立在猜测分支基础之上，因此结果也就作为“预测结果”保留起来。一旦其最终状态能被确定，指令便可返回到其正常顺序并保持永久的机器状态。经过了上面的描述，相信大家对CPU 已经有一个简单的概念和少许了解了，你一定想知道，一块 CPU 是怎样制造出来的呢？ CPU 是怎样“炼成”的CPU 发展至今已经有二十多年的历史，其中制造CPU 的工艺技术也经过了长足的发展，以前的制造工艺比较粗糙，而且对于

33、读者了解最新的技术也没有多大帮助，所以我们舍之不谈，用今天比较新的制造工艺来向大家阐述：许多对电脑知识略知一二的朋友大多会知道CPU 里面最重要的东西就是晶体管了，提高CPU 的速度，最重要的一点说白了就是如何在相同的CPU 面积里面放进去更加多的晶体管。由于 CPU 实在太小，太精密，里面组成了数目相当多的晶体管，所以人手是绝对不可能完成的（笑） ，只能够通过光刻工艺来进行加工的。这就是为什么一块CPU 里面为什么可以数量如此之多的晶体管。晶体管其实就是一个双位的开关：即开和关。 如果您回忆起基本计算的时代，那就是一台计算机需要进行工作的全部。两种选择，开和关，对于机器来说即0和 1。那么您

34、将如何制作一个CPU 呢?以下我们用英特尔为例子告诉大家：首先：取出一张利用激光器刚刚从类似干香肠一样的硅柱上切割下来的硅片，它的直径约为20cm。除了 CPU 之外，英特尔还可以在每一硅片上制作数百个微处理器。每一个微处理器都不足一平方厘米。接着就是硅片镀膜了。相信学过化学的朋友都知道硅（Si）这个绝佳的半导体材料，它可以电脑里面最最重要的元素啊！在硅片表面增加一层由我们的老朋友二氧化硅(SiO2)构成的绝缘层。这是通过CPU 能够导电的基础。其次就轮到光刻胶了，在硅片上面增加了二氧化硅之后，随后在其上镀上一种称为“光刻胶”的材料。这种材料在经过紫外线照射后会变软、变粘。 然后就是光刻掩膜，

35、在我们考虑制造工艺前很久，就早有一非常聪明的美国人在脑子里面设计出了CPU，并且想尽方法使其按他们的设计意图工作。CPU 电路设计的照相掩模贴放在光刻胶的上方。照相字后自然要曝光“冲晒”了，我们将于是将掩模和硅片曝光于紫外线。这就象是放大机中的一张底片。该掩模允许光线照射到硅片上的某区域而不能照射到另一区域，这就形成了该设计的潜在映像。一切都办妥了之后，就要到相当重要的刻蚀工艺出场了。我们采用一种溶液将光线照射后完名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6

36、页，共 18 页 - - - - - - - - - 全变软变粘的光刻胶“块”除去，这就露出了其下的二氧化硅。本工艺的最后部分是除去曝露的二氧化硅以及残余的光刻胶。对每层电路都要重复该光刻掩模和刻蚀工艺，这得由所生产的 CPU 的复杂程度来确定。尽管所有这些听起来象来自“星球大战”的高科技，但刻蚀实际上是一种非常古老的工艺。几个世纪以前， 该工艺最初是被艺术家们用来在纸上、纺织品上甚至在树木上创作精彩绘画的。在微处理器的生产过程中，该照相刻蚀工艺可以依照电路图形刻蚀成导电细条，其厚度比人的一根头发丝还细许多倍。接下来就是掺杂工艺。 现在我们从硅片上已曝露的区域开始，首先倒入一化学离子混合液中。

37、这一工艺改变掺杂区的导电方式，使得每个晶体管可以通、断、或携带数据。将此工艺一次又一次地重复，以制成该CPU 的许多层。不同层可通过开启窗口联接起来。电子以高达400MHz 或更高的速度在不同的层面间流上流下，窗口是通过使用掩膜重复掩膜、刻蚀步骤开启的。 窗口开启后就可以填充他们了。窗口中填充的是种最普通的金属铝。终于接近尾声了， 我们把完工的晶体管接入自动测试设备中，这个设备每秒可作一万次检测，以确保它能正常工作。 在通过所有的测试后必须将其封入一个陶瓷的或塑料的封壳中，这样它就可以很容易地装在一块电路板上了。目前，单单Intel 具有 14 家芯片制造厂。尽管微处理器的基本原料是沙子（提炼

38、硅），但工厂内空气中的一粒灰尘就可能毁掉成千上万的芯片。因此生产CPU 的环境需非常干净。事实上，工厂中生产芯片的超净化室比医院内的手术室还要洁净1 万倍。 “一级”的超净化室最为洁净， 每平方英尺只有一粒灰尘。为达到如此一个无菌的环境而采用的技术多令人难以置信。在每一个超净化室里，空气每分钟要彻底更换一次。空气从天花板压入，从地板吸出。净化室内部的气压稍高于外部气压。这样， 如果净化室中出现裂缝，那么内部的洁净空气也会通过裂缝溜走防止受污染的空气流入。但这只是事情一半。在芯片制造厂里，Intel 有上千名员工。他们都穿着特殊的称为“兔装”的工作服。兔装是由一种特殊的非棉绒、抗静电纤维制成的，

39、 它可以防止灰尘、脏物和其它污染损坏生产中的计算机芯片。这兔装有适合每一个人的各种尺寸以及一系列颜色，甚至于白色。 员工可以将兔装穿在在普通衣服的外面，但必须经过含有54 个单独步骤的严格着装程序。而且每一次进入和离开超净化室都必须重复这个程序。因此，进入净化室之后就会停留一阵。在制造车间里，英特尔的技术专家们切割硅片， 并准备印刻电路模板等一系列复杂程序。这个步骤将硅片变成了一个半导体，它可以象晶体管一样有打开和关闭两种状态。这些打开和关闭的状态对应于数字电码。把成千上万个晶体管集成在英特尔的微处理器上，能表示成千上万个电码，这样您的电脑就能处理一些非常复杂的软件公式了。CPU-回望过去的脚

40、步任何东西从发展到壮大都会经历一个过程，CPU 能够发展到今天这个规模和成就，其中的发展史更是耐人寻味。作为电脑之“芯”的全攻略，我们也向大家简单介绍一下：如果要刨根问底的，那么 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， C

41、PU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”。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 又陆续生名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归

42、纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页，共 18 页 - - - - - - - - - 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

43、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 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。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

44、时代的最新产品枣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两种来：实模式和保护模式。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

45、 ，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80386DX 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。 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

46、皆与80286 相同，分别是16 位和 24 位 (即寻址能力为16M。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。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

47、万个晶体管的界限，集成了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，

48、它是 486 类型中的一种低价格机型，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 8048

49、6 DX2 快 40%。80486 也有 SL 增强类型，其具有系统管理方名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页，共 18 页 - - - - - - - - - 式，用于便携机或节能型台式机。看完这里，相信大家会对CPU 的发展历程有一个初步的认识，至于这段时期其他公司：譬如 AMD ， CYRIX 等等推出的CPU，由于名字和INTEL 的都是一个样，也就不再重复叙述了。CPU-辉煌的今日（ INTEL ）相信大家最关心的要算是今日CPU 的发展

50、状况了，我们就从Pentium（奔腾），俗称的586开始，一直说到才数天前发布的最新K7 吧。由于这段时间简直就是CPU 发展的战国时期，市场上面群雄奋起，风云突变， 竞争异常的激烈，新技术出现的速度相当快，为免大家看了之后会产生混乱的感觉，我就就通过介绍不同公司在不同时期推出的产品，提大家详细介绍一些，让已经拥有电脑的朋友了解多一些，还没有电脑的朋友也可以从中得到一点启示。INTEL 说到 CPU， 当然不能不提到这位一直领导CPU 制造新潮流的老大哥。正是因为有了INTEL ，电脑才脱下了高贵的“外衣”，走到了我们的身边，成为真正的个人电脑，今天，当我们用电脑玩游戏、看电影，听CD，甚至上