第2章CPU介绍.ppt

1．字长 指CPU可以同时处理的二进制数据的位数。是其最重要的一个性能标志，人们通常所说的16位机、32位机、64位机就是指该计算机中的CPU可以同时处理16位、32位、64位的二进制数据。 2．CPU外频 CPU外频，是主板为CPU提供的基准时钟频率，而CPU的工作频率则是由倍频系数乘以外频得来的。 3．CPU主频 CPU主频也称工作频率，是CPU内核（整数和浮点运算器）电路的实际运行频率。CPU主频越高，计算机运行速度就越快。主频=外频×倍频，比如Pentium 4 3.0G处理器，它的外频是200MHz，倍频为15。 4．前端总线(FSB)频率 前端总线就是CPU总线，总线是将计算机微处理器与内存芯片以及与之通信的设备连接起来的硬件通道。 　　前端总线（FSB）频率是直接影响CPU与内存直接数据交换速度。前端总线频率越大，代表着CPU与内存之间的数据传输量越大，更能充分发挥出CPU的功能。现在的CPU技术发展很快，运算速度提高很快，而足够大的前端总线可以保障有足够的数据供给给CPU。较低的前端总线将无法供给足够的数据给CPU，这样就限制了CPU性能得发挥，成为系统瓶颈。 外频与前端总线频率的区别： 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=6400Mbit/s=800MByte/s（1Byte=8bit）。 　　主板支持的前端总线是由芯片组决定的，一般都带有足够的向下兼容性。如865PE主板支持800MHz前端总线，那安装的CPU的前端总线可以是800MHz，也可以是533MHz，但这样就无法发挥出主板的全部功效。 5．L1和L2Cache的容量和速率 Cache的英文原意是“储藏”，它一般使用SRAM（静态内存）制造，它与CPU之间交换数据的速度高于DRAM，所以被称作“高速缓冲存储器”，简称为“高速缓存”。由于CPU的信息处理速度常常超过其他部件的信息传递速度，所以使用一般的DRAM（动态内存）来作为信息存储器常常使CPU处于等待状态，造成资源的浪费。Cache就是为了解决这个问题而诞生的。在操作系统启动以后，CPU就把DRAM中经常被调用的一些系统信息暂时储存在Cache里面，以后当CPU需要调用这些信息时，首先到Cache里去找，如果找到了，就直接从Cache里读取，这样利用Cache的高速性能就可以节省很多时间 目前主流级CPU都有一级和二级缓存，高端的甚至有三级缓存，缓存容量越大，CPU运行速度越快。纵观Intel处理器的发展，且不论核心架构如何改变，以级数增长的二级缓存是最直观的。历年来Intel都是通过二级缓存的大小来划分产品线，以前只有奔腾和赛扬两种规格，到了酷睿2时代Intel仅仅是双核产品就拥有512K、1M、2M、3M、4M、6M多达六个版本，四核产品也有4M、6M、8M、12M四个版本，CPU中二级缓存的地位如图 L1和L2Cache的容量和速率对提高计算机的速度起着关键的作用，尤其是L2 Cache对提高运行2D图形处理商业软件的速度有显著作用。 设置L2Cache是从486时代开始的，目的是弥补L1Cache(一级高速缓存)容量的不足，以最大程度地减小由于内存速度的限制对CPU运行造成的瓶颈。CPU的L2 Cache(二级高速缓存)分芯片内部和芯片外部两种。设置在CPU芯片内部的L2 Cache运行速度与主频相同， 6．扩展指令 “扩展指令”或“特殊扩展指令”是指CPU在X86指令集的基础上扩展的新指令。最早出现的扩展指令是Intel公司的MMX，其次是AMD公司的3DNow!，最后是PenfiumⅢ中的SSE和Pentium4的SSE2、SSE3、SSE4。 MMX：是“多媒体指令集”的缩写，共有57条指令。MMX主要用于增强CPU对多媒体信息的处理，提高CPU处理图形、视频和音频信息的能力，但由于只对整数运算进行了优化而没有加强浮点方面的运算能力，所以在3D图形日趋广泛、因特网3D网页应用日趋增多的情况下，MMX已心有余而力不足了。 SSE：是英语Internet Streaming SIMD Extensions(因特网数据流单指令序列扩展)的缩写，它是Intel公司首次应用于PentiumⅢ中的。SSE共有70条指令，不但涵盖了原MMX和3D Now!指令集中的所有功能，而且特别加强了浮点处理能力，另外还针对目前因特网的发展趋势，加强了CPU处理3D网页和其他音像信息的能力。 SS