處理器cpu(CPU專業(yè)知識)
1.CPU專業(yè)知識
1.主頻 主頻也叫時(shí)鐘頻率，單位是MHz，用來表示CPU的運(yùn)算速度。
CPU的主頻=外頻*倍頻系數(shù)。很多人認(rèn)為主頻就決定著CPU的運(yùn)行速度，這不僅是個(gè)片面的，而且對于服務(wù)器來講，這個(gè)認(rèn)識也出現(xiàn)了偏差。
至今，沒有一條確定的公式能夠?qū)崿F(xiàn)主頻和實(shí)際的運(yùn)算速度兩者之間的數(shù)值關(guān)系，即使是兩大處理器廠家Intel和AMD，在這點(diǎn)上也存在著很大的爭議，我們從Intel的產(chǎn)品的發(fā)展趨勢，可以看出Intel很注重加強(qiáng)自身主頻的發(fā)展。像其他的處理器廠家，有人曾經(jīng)拿過一快1G的全美達(dá)來做比較，它的運(yùn)行效率相當(dāng)于2G的Intel處理器。
所以，CPU的主頻與CPU實(shí)際的運(yùn)算能力是沒有直接關(guān)系的，主頻表示在CPU內(nèi)數(shù)字脈沖信號震蕩的速度。在Intel的處理器產(chǎn)品中，我們也可以看到這樣的例子：1 GHz Itanium芯片能夠表現(xiàn)得差不多跟2.66 GHz Xeon/Opteron一樣快，或是1.5 GHz Itanium 2大約跟4 GHz Xeon/Opteron一樣快。
CPU的運(yùn)算速度還要看CPU的流水線的各方面的性能指標(biāo)。 當(dāng)然，主頻和實(shí)際的運(yùn)算速度是有關(guān)的，只能說主頻僅僅是CPU性能表現(xiàn)的一個(gè)方面，而不代表CPU的整體性能。
2.外頻 外頻是CPU的基準(zhǔn)頻率，單位也是MHz。CPU的外頻決定著整塊主板的運(yùn)行速度。
說白了，在臺式機(jī)中，我們所說的超頻，都是超CPU的外頻（當(dāng)然一般情況下，CPU的倍頻都是被鎖住的）相信這點(diǎn)是很好理解的。但對于服務(wù)器CPU來講，超頻是絕對不允許的。
前面說到CPU決定著主板的運(yùn)行速度，兩者是同步運(yùn)行的，如果把服務(wù)器CPU超頻了，改變了外頻，會產(chǎn)生異步運(yùn)行，（臺式機(jī)很多主板都支持異步運(yùn)行）這樣會造成整個(gè)服務(wù)器系統(tǒng)的不穩(wěn)定。 目前的絕大部分電腦系統(tǒng)中外頻也是內(nèi)存與主板之間的同步運(yùn)行的速度，在這種方式下，可以理解為CPU的外頻直接與內(nèi)存相連通，實(shí)現(xiàn)兩者間的同步運(yùn)行狀態(tài)。
外頻與前端總線（FSB）頻率很容易被混為一談，下面的前端總線介紹我們談?wù)剝烧叩膮^(qū)別。 3.前端總線（FSB）頻率 前端總線（FSB）頻率（即總線頻率）是直接影響CPU與內(nèi)存直接數(shù)據(jù)交換速度。
有一條公式可以計(jì)算，即數(shù)據(jù)帶寬=（總線頻率*數(shù)據(jù)帶寬）/8，數(shù)據(jù)傳輸最大帶寬取決于所有同時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的寬度和傳輸頻率。比方，現(xiàn)在的支持64位的至強(qiáng)Nocona，前端總線是800MHz，按照公式，它的數(shù)據(jù)傳輸最大帶寬是6.4GB/秒。
外頻與前端總線（FSB）頻率的區(qū)別：前端總線的速度指的是數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?，外頻是CPU與主板之間同步運(yùn)行的速度。也就是說，100MHz外頻特指數(shù)字脈沖信號在每秒鐘震蕩一千萬次；而100MHz前端總線指的是每秒鐘CPU可接受的數(shù)據(jù)傳輸量是100MHz*64bit÷8Byte/bit=800MB/s。
其實(shí)現(xiàn)在“HyperTransport”構(gòu)架的出現(xiàn)，讓這種實(shí)際意義上的前端總線（FSB）頻率發(fā)生了變化。之前我們知道IA-32架構(gòu)必須有三大重要的構(gòu)件：內(nèi)存控制器Hub (MCH) ,I/O控制器Hub和PCI Hub，像Intel很典型的芯片組 Intel 7501、Intel7505芯片組，為雙至強(qiáng)處理器量身定做的，它們所包含的MCH為CPU提供了頻率為533MHz的前端總線，配合DDR內(nèi)存，前端總線帶寬可達(dá)到4.3GB/秒。
但隨著處理器性能不斷提高同時(shí)給系統(tǒng)架構(gòu)帶來了很多問題。而“HyperTransport”構(gòu)架不但解決了問題，而且更有效地提高了總線帶寬，比方AMD Opteron處理器，靈活的HyperTransport I/O總線體系結(jié)構(gòu)讓它整合了內(nèi)存控制器，使處理器不通過系統(tǒng)總線傳給芯片組而直接和內(nèi)存交換數(shù)據(jù)。
這樣的話，前端總線（FSB）頻率在AMD Opteron處理器就不知道從何談起了。 4、CPU的位和字長 位：在數(shù)字電路和電腦技術(shù)中采用二進(jìn)制，代碼只有“0”和“1”，其中無論是 “0”或是“1”在CPU中都是 一“位”。
字長：電腦技術(shù)中對CPU在單位時(shí)間內(nèi)（同一時(shí)間）能一次處理的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)叫字長。所以能處理字長為8位數(shù)據(jù)的CPU通常就叫8位的CPU。
同理32位的CPU就能在單位時(shí)間內(nèi)處理字長為32位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。字節(jié)和字長的區(qū)別：由于常用的英文字符用8位二進(jìn)制就可以表示，所以通常就將8位稱為一個(gè)字節(jié)。
字長的長度是不固定的，對于不同的CPU、字長的長度也不一樣。8位的CPU一次只能處理一個(gè)字節(jié)，而32位的CPU一次就能處理4個(gè)字節(jié)，同理字長為64位的CPU一次可以處理8個(gè)字節(jié)。
5.倍頻系數(shù) 倍頻系數(shù)是指CPU主頻與外頻之間的相對比例關(guān)系。在相同的外頻下，倍頻越高CPU的頻率也越高。
但實(shí)際上，在相同外頻的前提下，高倍頻的CPU本身意義并不大。這是因?yàn)镃PU與系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸速度是有限的，一味追求高倍頻而得到高主頻的CPU就會出現(xiàn)明顯的“瓶頸”效應(yīng)—CPU從系統(tǒng)中得到數(shù)據(jù)的極限速度不能夠滿足CPU運(yùn)算的速度。
一般除了工程樣版的Intel的CPU都是鎖了倍頻的，而AMD之前都沒有鎖。6.緩存 緩存大小也是CPU的重要指標(biāo)之一，而且緩存的結(jié)構(gòu)和大小對CPU速度的影響非常大，CPU內(nèi)緩存的運(yùn)行頻率極高，一般是和處理器同頻運(yùn)作，工作效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于系統(tǒng)內(nèi)存和硬盤。
實(shí)際工作時(shí)，CPU往往需要重復(fù)讀取同樣的數(shù)據(jù)塊，而緩存容量的增大，可以大幅度提升CPU內(nèi)部讀取數(shù)據(jù)的命中率，而不用再到內(nèi)存或者硬盤上尋。
2.要弄懂CPU的基本工作原理需要什么樣的基礎(chǔ)知識
那看是什么型號的CPU了：
中央處理器（英文Central ProcessingUnit,CPU）是一臺計(jì)算機(jī)的運(yùn)算核心和控制核心。CPU、內(nèi)部存儲器和輸入/輸出設(shè)備是電子計(jì)算機(jī)三大核心部件。其功能主要是解釋計(jì)算機(jī)指令以及處理計(jì)算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)。CPU由運(yùn)算器、控制器和寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)的總線構(gòu)成。差不多所有的CPU的運(yùn)作原理可分為四個(gè)階段：提?。‵etch）、解碼（Decode）、執(zhí)行（Execute）和寫回（Writeback）。 CPU從存儲器或高速緩沖存儲器中取出指令，放入指令寄存器，并對指令譯碼，并執(zhí)行指令。所謂的計(jì)算機(jī)的可編程性主要是指對CPU的編程?，F(xiàn)在有的CPU把顯卡芯片也集成進(jìn)去了。
3.關(guān)于CPU的基本知識
CPU 參數(shù)詳解 CPU是Central Processing Unit（中央處理器）的縮寫，CPU一般由邏輯運(yùn)算單元、控制單元和存儲單元組成。
在邏輯運(yùn)算和控制單元中包括一些寄存器，這些寄存器用于CPU在處理數(shù)據(jù)過程中數(shù)據(jù)的暫時(shí)保存。大家需要重點(diǎn)了解的CPU主要指標(biāo)/參數(shù)有： 1.主頻 主頻，也就是CPU的時(shí)鐘頻率，簡單地說也就是CPU的工作頻率，例如我們常說的P4（奔四）1.8GHz，這個(gè)1.8GHz(1800MHz)就是CPU的主頻。
一般說來，一個(gè)時(shí)鐘周期完成的指令數(shù)是固定的，所以主頻越高，CPU的速度也就越快。主頻=外頻X倍頻。
此外，需要說明的是AMD的Athlon XP系列處理器其主頻為PR(Performance Rating)值標(biāo)稱，例如Athlon XP 1700+和1800+。舉例來說，實(shí)際運(yùn)行頻率為1.53GHz的Athlon XP標(biāo)稱為1800+，而且在系統(tǒng)開機(jī)的自檢畫面、Windows系統(tǒng)的系統(tǒng)屬性以及WCPUID等檢測軟件中也都是這樣顯示的。
2.外頻 外頻即CPU的外部時(shí)鐘頻率，主板及CPU標(biāo)準(zhǔn)外頻主要有66MHz、100MHz、133MHz幾種。此外主板可調(diào)的外頻越多、越高越好，特別是對于超頻者比較有用。
3.倍頻 倍頻則是指CPU外頻與主頻相差的倍數(shù)。例如Athlon XP 2000+的CPU，其外頻為133MHz，所以其倍頻為12.5倍。
4.接口 接口指CPU和主板連接的接口。主要有兩類，一類是卡式接口，稱為SLOT，卡式接口的CPU像我們經(jīng)常用的各種擴(kuò)展卡，例如顯卡、聲卡等一樣是豎立插到主板上的，當(dāng)然主板上必須有對應(yīng)SLOT插槽，這種接口的CPU目前已被淘汰。
另一類是主流的針腳式接口，稱為Socket,Socket接口的CPU有數(shù)百個(gè)針腳，因?yàn)獒樐_數(shù)目不同而稱為Socket370、Socket478、Socket462、Socket423等。 5.緩存 緩存就是指可以進(jìn)行高速數(shù)據(jù)交換的存儲器，它先于內(nèi)存與CPU交換數(shù)據(jù)，因此速度極快，所以又被稱為高速緩存。
與處理器相關(guān)的緩存一般分為兩種——L1緩存，也稱內(nèi)部緩存；和L2緩存，也稱外部緩存。例如Pentium4“Willamette”內(nèi)核產(chǎn)品采用了423的針腳架構(gòu)，具備400MHz的前端總線，擁有256KB全速二級緩存，8KB一級追蹤緩存，SSE2指令集。
內(nèi)部緩存（L1 Cache） 也就是我們經(jīng)常說的一級高速緩存。在CPU里面內(nèi)置了高速緩存可以提高CPU的運(yùn)行效率，內(nèi)置的L1高速緩存的容量和結(jié)構(gòu)對CPU的性能影響較大，L1緩存越大，CPU工作時(shí)與存取速度較慢的L2緩存和內(nèi)存間交換數(shù)據(jù)的次數(shù)越少，相對電腦的運(yùn)算速度可以提高。
不過高速緩沖存儲器均由靜態(tài)RAM組成，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，在CPU管芯面積不能太大的情況下，L1級高速緩存的容量不可能做得太大，L1緩存的容量單位一般為KB。 外部緩存（L2 Cache） CPU外部的高速緩存，外部緩存成本昂貴，所以Pentium 4 Willamette核心為外部緩存256K，但同樣核心的賽揚(yáng)4代只有128K。
6.多媒體指令集 為了提高計(jì)算機(jī)在多媒體、3D圖形方面的應(yīng)用能力，許多處理器指令集應(yīng)運(yùn)而生，其中最著名的三種便是Intel的MMX、SSE/SSE2和AMD的3D NOW！指令集。理論上這些指令對目前流行的圖像處理、浮點(diǎn)運(yùn)算、3D運(yùn)算、視頻處理、音頻處理等諸多多媒體應(yīng)用起到全面強(qiáng)化的作用。
7.制造工藝 早期的處理器都是使用0.5微米工藝制造出來的，隨著CPU頻率的增加，原有的工藝已無法滿足產(chǎn)品的要求，這樣便出現(xiàn)了0.35微米以及0.25微米工藝。制作工藝越精細(xì)意味著單位體積內(nèi)集成的電子元件越多，而現(xiàn)在，采用0.18微米和0.13微米制造的處理器產(chǎn)品是市場上的主流，例如Northwood核心P4采用了0.13微米生產(chǎn)工藝。
而在2003年，Intel和AMD的CPU的制造工藝會達(dá)到0.09毫米。 8.電壓（Vcore） CPU的工作電壓指的也就是CPU正常工作所需的電壓，與制作工藝及集成的晶體管數(shù)相關(guān)。
正常工作的電壓越低，功耗越低，發(fā)熱減少。CPU的發(fā)展方向，也是在保證性能的基礎(chǔ)上，不斷降低正常工作所需要的電壓。
例如老核心Athlon XP的工作電壓為1.75v，而新核心的Athlon XP其電壓為1.65v 9.封裝形式 所謂CPU封裝是CPU生產(chǎn)過程中的最后一道工序，封裝是采用特定的材料將CPU芯片或CPU模塊固化在其中以防損壞的保護(hù)措施，一般必須在封裝后CPU才能交付用戶使用。CPU的封裝方式取決于CPU安裝形式和器件集成設(shè)計(jì)，從大的分類來看通常采用Socket插座進(jìn)行安裝的CPU使用PGA（柵格陣列）方式封裝，而采用Slot x槽安裝的CPU則全部采用SEC（單邊接插盒）的形式封裝。
現(xiàn)在還有PLGA(Plastic Land Grid Array)、OLGA(Organic Land Grid Array)等封裝技術(shù)。由于市場競爭日益激烈，目前CPU封裝技術(shù)的發(fā)展方向以節(jié)約成本為主。
10.整數(shù)單元和浮點(diǎn)單元 ALU—運(yùn)算邏輯單元，這就是我們所說的“整數(shù)”單元。數(shù)學(xué)運(yùn)算如加減乘除以及邏輯運(yùn)算如“OR、AND、ASL、ROL”等指令都在邏輯運(yùn)算單元中執(zhí)行。
在多數(shù)的軟件程序中，這些運(yùn)算占了程序代碼的絕大多數(shù)。 而浮點(diǎn)運(yùn)算單元FPU(Floating Point Unit)主要負(fù)責(zé)浮點(diǎn)運(yùn)算和高精度整數(shù)運(yùn)算。
有些FPU還具有向量運(yùn)算的功能，另外一些則有專門的向量處理單元。 整數(shù)處理能力是CPU運(yùn)算速度最重要的體現(xiàn)，但浮點(diǎn)運(yùn)算能力是關(guān)系到CPU的多媒體、3D圖形處。
4.對于CPU基本知識的講解
為了讓大家更清晰地了解CPU的技術(shù)參數(shù)，我們先來了解一些基本的概念~~~〖AMD〗1）前端總線：英文名稱叫Front Side Bus，一般簡寫為FSB。
前端總線是CPU跟外界溝通的唯一通道，處理器必須通過它才能獲得數(shù)據(jù)，也只能通過它來將運(yùn)算結(jié)果傳送出其他對應(yīng)設(shè)備。前端總線的速度越快，CPU的數(shù)據(jù)傳輸就越迅速。
前端總線的速度主要是用前端總線的頻率來衡量，前端總線的頻率有兩個(gè)概念：一就是總線的物理工作頻率（即我們所說的外頻），二就是有效工作頻率（即我們所說的FSB頻率），它直接決定了前端總線的數(shù)據(jù)傳輸速度。由于INTEL跟AMD采用了不同的技術(shù)，所以他們之間FSB頻率跟外頻的關(guān)系式也就不同了：現(xiàn)時(shí)的INTEL處理器的兩者的關(guān)系是：FSB頻率=外頻X4；而AMD的就是：FSB頻率=外頻X2。
舉個(gè)例子：P4 2.8C的FSB頻率是800MHZ，由那公式可以知道該型號的外頻是200MHZ了；又如BARTON核心的Athlon XP2500+ ，它的外頻是166MHZ，根據(jù)公式，我們知道它的FSB頻率就是333MHZ了！目前的Pentium 4處理器已經(jīng)有了800MHZ的前端總線頻率，而AMD處理器的最高FSB頻率為400MHZ，這一點(diǎn)Intel處理器還是比較有優(yōu)勢的。 2）二級緩存：也就是L2 Cache，我們平時(shí)簡稱L2。
主要功能是作為后備數(shù)據(jù)和指令的存儲。L2的容量的大小對處理器的性能影響很大，尤其是商業(yè)性能方面。
L2因?yàn)樾枰加么罅康木w管，是CPU晶體管總數(shù)中占得最多的一個(gè)部分，高容量的L2成本相當(dāng)高！所以INTEL和AMD都是以L2容量的差異來作為高端和低端產(chǎn)品的分界標(biāo)準(zhǔn)！現(xiàn)在市面上的CPU的L2有低至64K，也有高達(dá)1024K的，當(dāng)然它們之間的價(jià)格也有十分大的差異。 3）制造工藝：我們經(jīng)常說的0.18微米、0.13微米制程，就是指制造工藝。
制造工藝直接關(guān)系到CPU的電氣性能。而0.18微米、0.13微米這個(gè)尺度就是指的是CPU核心中線路的寬度。
線寬越小，CPU的功耗和發(fā)熱量就越低，并可以工作在更高的頻率上了。所以0.18微米的CPU能夠達(dá)到的最高頻率比0.13微米CPU能夠達(dá)到的最高頻率低，同時(shí)發(fā)熱量更大都是這個(gè)道理。
現(xiàn)在主流的CPU基本都是采用0.13微米這種成熟的制造工藝，最新推出的CPU已經(jīng)已經(jīng)發(fā)展到0.09微米了，隨著技術(shù)的成熟，不久的將來肯定是0.09微米制造工藝的天下了。 4）流水線：流水線也是一個(gè)比較重要的概念。
CPU的流水線指的就是處理器內(nèi)核中運(yùn)算器的設(shè)計(jì)。這好比我們現(xiàn)實(shí)生活中工廠的生產(chǎn)流水線。
處理器的流水線的結(jié)構(gòu)就是把一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)算分解成很多個(gè)簡單的基本運(yùn)算，然后由專門設(shè)計(jì)好的單元完成運(yùn)算。CPU流水線長度越長，運(yùn)算工作就越簡單，處理器的工作頻率就越高，不過CPU的效能就越差，所以說流水線長度并不是越長越好的。
由于CPU的流水線長度很大程度上決定了CPU所能達(dá)到的最高頻率，所以現(xiàn)在INTEL為了提高CPU的頻率，而設(shè)計(jì)了超長的流水線設(shè)計(jì)。Willamette和Northwood核心的流水線長度是20工位，而如今上市不久的Prescott核心的P4則達(dá)到了讓人咋舌的30（如果算上前端處理，那就是31）工位。
而現(xiàn)在AMD的Clawhammer K8，流水線長度僅為11工位，當(dāng)然處理器能上到的最高頻率也會比P4相對低一點(diǎn)，所以現(xiàn)在市面上高端的AMD系列處理器的頻率一般在2G左右，跟P4的3G左右還是有一定的距離，但是處理效率并不低。 5）超線程技術(shù)（Hyper-Threading，簡寫為HT）：這是Intel針對Pentium4指令效能比較低這個(gè)問題而開發(fā)的。
超線程是一種同步多線程執(zhí)行技術(shù)，采用此技術(shù)的CPU內(nèi)部集成了兩個(gè)邏輯處理器單元，相當(dāng)于兩個(gè)處理器實(shí)體，可以同時(shí)處理兩個(gè)獨(dú)立的線程。通俗一點(diǎn)說就是能把一個(gè)CPU虛擬成兩個(gè)，相當(dāng)于兩個(gè)CPU同時(shí)運(yùn)作，超線程實(shí)際上就是讓單個(gè)CPU能作為兩個(gè)CPU使用，從而達(dá)到了加快運(yùn)算速度的目的。
5.電腦硬件之處理器cpu基礎(chǔ)知識有哪些詳解
1）前端總線：英文名稱叫Front Side Bus，一般簡寫為FSB。
前端總線是CPU跟外界溝通的唯一通道，處理器必須通過它才能獲得數(shù)據(jù)，也只能通過它來將運(yùn)算結(jié)果傳送出其他對應(yīng)設(shè)備。前端總線的速度越快，CPU的數(shù)據(jù)傳輸就越迅速。
前端總線的速度主要是用前端總線的頻率來衡量，前端總線的頻率有兩個(gè)概念：一就是總線的物理工作頻率（即我們所說的外頻），二就是有效工作頻率（即我們所說的FSB頻率），它直接決定了前端總線的數(shù)據(jù)傳輸速度。 由于INTEL跟AMD采用了不同的技術(shù)，所以他們之間FSB頻率跟外頻的關(guān)系式也就不同了：現(xiàn)時(shí)的INTEL處理器的兩者的關(guān)系是：FSB頻率=外頻X4；而AMD的就是：FSB頻率=外頻X2。
舉個(gè)例子：P4 2。8C的FSB頻率是800MHZ，由那公式可以知道該型號的外頻是200MHZ了；又如BARTON核心的Athlon XP2500+ ，它的外頻是166MHZ，根據(jù)公式，我們知道它的FSB頻率就是333MHZ了！目前的Pentium 4處理器已經(jīng)有了800MHZ的前端總線頻率，而AMD處理器的最高FSB頻率為400MHZ，這一點(diǎn)Intel處理器還是比較有優(yōu)勢的。
2）二級緩存：也就是L2 Cache，我們平時(shí)簡稱L2。主要功能是作為后備數(shù)據(jù)和指令的存儲。
L2的容量的大小對處理器的性能影響很大，尤其是商業(yè)性能方面。L2因?yàn)樾枰加么罅康木w管，是CPU晶體管總數(shù)中占得最多的一個(gè)部分，高容量的L2成本相當(dāng)高！所以INTEL和AMD都是以L2容量的差異來作為高端和低端產(chǎn)品的分界標(biāo)準(zhǔn)！現(xiàn)在市面上的CPU的L2有低至64K，也有高達(dá)1024K的，當(dāng)然它們之間的價(jià)格也有十分大的差異。
3）制造工藝：我們經(jīng)常說的0。18微米、0。
13微米制程，就是指制造工藝。制造工藝直接關(guān)系到CPU的電氣性能。
而0。18微米、0。
13微米這個(gè)尺度就是指的是CPU核心中線路的寬度。線寬越小，CPU的功耗和發(fā)熱量就越低，并可以工作在更高的頻率上了。
所以0。18微米的CPU能夠達(dá)到的最高頻率比0。
13微米CPU能夠達(dá)到的最高頻率低，同時(shí)發(fā)熱量更大都是這個(gè)道理?，F(xiàn)在主流的CPU基本都是采用0。
13微米這種成熟的制造工藝，最新推出的CPU已經(jīng)已經(jīng)發(fā)展到0。09微米了，隨著技術(shù)的成熟，不久的將來肯定是0。
09微米制造工藝的天下了。 4）流水線：流水線也是一個(gè)比較重要的概念。
CPU的流水線指的就是處理器內(nèi)核中運(yùn)算器的設(shè)計(jì)。這好比我們現(xiàn)實(shí)生活中工廠的生產(chǎn)流水線。
處理器的流水線的結(jié)構(gòu)就是把一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)算分解成很多個(gè)簡單的基本運(yùn)算，然后由專門設(shè)計(jì)好的單元完成運(yùn)算。 CPU流水線長度越長，運(yùn)算工作就越簡單，處理器的工作頻率就越高，不過CPU的效能就越差，所以說流水線長度并不是越長越好的。
由于CPU的流水線長度很大程度上決定了CPU所能達(dá)到的最高頻率，所以現(xiàn)在INTEL為了提高CPU的頻率，而設(shè)計(jì)了超長的流水線設(shè)計(jì)。 5）超線程技術(shù)（Hyper-Threading，簡寫為HT）：這是Intel針對Pentium4指令效能比較低這個(gè)問題而開發(fā)的。
超線程是一種同步多線程執(zhí)行技術(shù)，采用此技術(shù)的CPU內(nèi)部集成了兩個(gè)邏輯處理器單元，相當(dāng)于兩個(gè)處理器實(shí)體，可以同時(shí)處理兩個(gè)獨(dú)立的線程。 通俗一點(diǎn)說就是能把一個(gè)CPU虛擬成兩個(gè)，相當(dāng)于兩個(gè)CPU同時(shí)運(yùn)作，超線程實(shí)際上就是讓單個(gè)CPU能作為兩個(gè)CPU使用，從而達(dá)到了加快運(yùn)算速度的目的。
6.我想知道關(guān)于CPU最基礎(chǔ)知識
CPU是Central Processing Unit的縮寫，即中央處理器。CPU發(fā)展至今，其中所集成的電子元件也越來越多，上萬個(gè)晶體管構(gòu)成了CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。那么這上百萬個(gè)晶體管是如何工作的呢？看上去似乎很深奧，但歸納起來，CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為控制單元，邏輯單元和存儲單元三大部分。CPU的工作原理就象一個(gè)工廠對產(chǎn)品的加工過程：進(jìn)入工廠的原料（指令），經(jīng)過物資分配部門（控制單元）的調(diào)度分配，被送往生產(chǎn)線（邏輯運(yùn)算單元），生產(chǎn)出成品（處理后的數(shù)據(jù)）后，再存儲在倉庫（存儲器）中，最后等著拿到市場上去賣（交由應(yīng)用程序使用）。
CPU是整個(gè)微機(jī)系統(tǒng)的核心，它往往是各種檔次微機(jī)的代名詞，CPU的性能大致上反映出微機(jī)的性能，因此它的性能指標(biāo)十分重要。CPU主要的性能指標(biāo)有：
1.主頻，倍頻，外頻：主頻是CPU的時(shí)鐘頻率（CPU Clock Speed）即系統(tǒng)總線的工作頻率。一般說來，主頻越高，CPU的速度越快。由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，并非所有的時(shí)鐘頻率相同的CPU的性能都一樣。外頻即系統(tǒng)總線的工作頻率；倍頻則是指CPU外頻與主頻相差的倍數(shù)。三者關(guān)系是：主頻=外頻x倍頻。
2.內(nèi)存總線速度（Memory-Bus Speed）： 指CPU與二級（L2）高速緩存和內(nèi)存之間的通信速度。
3.擴(kuò)展總線速度（Expansion-Bus Speed）： 指安裝在微機(jī)系統(tǒng)上的局部總線如VESA或PCI總線接口卡的工作速度。
4.工作電壓（Supply Voltage）： 指CPU正常工作所需的電壓。早期CPU的工作電壓一般為5V，隨著CPU主頻的提高，CPU工作電壓有逐步下降的趨勢，以解決發(fā)熱過高的問題。
5.地址總線寬度：地址總線寬度決定了CPU可以訪問的物理地址空間，對于486以上的微機(jī)系統(tǒng)，地址線的寬度為32位，最多可以直接訪問4096 MB的物理空間。
6.數(shù)據(jù)總線寬度：數(shù)據(jù)總線寬度決定了CPU與二級高速緩存、內(nèi)存以及輸入/輸出設(shè)備之間一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)男畔⒘俊?/p>
7.內(nèi)置協(xié)處理器：含有內(nèi)置協(xié)處理器的CPU，可以加快特定類型的數(shù)值計(jì)算，某些需要進(jìn)行復(fù)雜計(jì)算的軟件系統(tǒng)，如高版本的AUTO CAD就需要協(xié)處理器支持。
8.超標(biāo)量：是指在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)CPU可以執(zhí)行一條以上的指令。Pentium級以上CPU均具有超標(biāo)量結(jié)構(gòu)；而486以下的CPU屬于低標(biāo)量結(jié)構(gòu)，即在這類CPU內(nèi)執(zhí)行一條指令至少需要一個(gè)或一個(gè)以上的時(shí)鐘周期。
9.L1高速緩存即一級高速緩存：內(nèi)置高速緩存可以提高CPU的運(yùn)行效率，這也正是486DLC比386DX-40快的原因。內(nèi)置的L1高速緩存的容量和結(jié)構(gòu)對CPU的性能影響較大，這也正是一些公司力爭加大L1級高速緩沖存儲器容量的原因。不過高速緩沖存儲器均由靜態(tài)RAM組成，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，在CPU管芯面積不能太大的情況下，L1級高速緩存的容量不可能做得太大。
10.采用回寫（Write Back）結(jié)構(gòu)的高速緩存：它對讀和寫操作均有效，速度較快。而采用寫通（Write-through）結(jié)構(gòu)的高速緩存，僅對讀操作有效。
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7.電腦處理器基本知識
包括了解它的定義及功能，原理等中央處理器（CPU,Central Processing Unit）是一塊超大規(guī)模的集成電路，是一臺計(jì)算機(jī)的運(yùn)算核心（Core）和控制核心（ Control Unit）。
它的功能主要是解釋計(jì)算機(jī)指令以及處理計(jì)算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)。中央處理器主要包括運(yùn)算器（算術(shù)邏輯運(yùn)算單元，ALU,Arithmetic Logic Unit）和高速緩沖存儲器（Cache）及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)（Data）、控制及狀態(tài)的總線（Bus）。
它與內(nèi)部存儲器（Memory）和輸入/輸出（I/O）設(shè)備合稱為電子計(jì)算機(jī)三大核心部件。主要功能編輯處理指令英文Processing instructions；這是指控制程序中指令的執(zhí)行順序。
程序中的各指令之間是有嚴(yán)格順序的，必須嚴(yán)格按程序規(guī)定的順序執(zhí)行，才能保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工作的正確性。執(zhí)行操作英文Perform an action；一條指令的功能往往是由計(jì)算機(jī)中的部件執(zhí)行一系列的操作來實(shí)現(xiàn)的。
CPU要根據(jù)指令的功能，產(chǎn)生相應(yīng)的操作控制信號，發(fā)給相應(yīng)的部件，從而控制這些部件按指令的要求進(jìn)行動作?？刂茣r(shí)間英文Control time；時(shí)間控制就是對各種操作實(shí)施時(shí)間上的定時(shí)。
在一條指令的執(zhí)行過程中，在什么時(shí)間做什么操作均應(yīng)受到嚴(yán)格的控制。只有這樣，計(jì)算機(jī)才能有條不紊地工作。
處理數(shù)據(jù)即對數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，或進(jìn)行其他的信息處理。其功能主要是解釋計(jì)算機(jī)指令以及處理計(jì)算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)， 并執(zhí)行指令。
在微型計(jì)算機(jī)中又稱微處理器，計(jì)算機(jī)的所有操作都受CPU控制，CPU的性能指標(biāo)直接決定了微機(jī)系統(tǒng)的性能指標(biāo)。CPU具有以下4個(gè)方面的基本功能：數(shù)據(jù)通信，資源共享，分布式處理，提供系統(tǒng)可靠性。
運(yùn)作原理可基本分為四個(gè)階段：提?。‵etch）、解碼（Decode）、執(zhí)行（Execute）和寫回（Writeback）。
8.關(guān)于CPU的基本知識
CPU 參數(shù)詳解 CPU是Central Processing Unit（中央處理器）的縮寫，CPU一般由邏輯運(yùn)算單元、控制單元和存儲單元組成。
在邏輯運(yùn)算和控制單元中包括一些寄存器，這些寄存器用于CPU在處理數(shù)據(jù)過程中數(shù)據(jù)的暫時(shí)保存。大家需要重點(diǎn)了解的CPU主要指標(biāo)/參數(shù)有： 1.主頻 主頻，也就是CPU的時(shí)鐘頻率，簡單地說也就是CPU的工作頻率，例如我們常說的P4（奔四）1.8GHz，這個(gè)1.8GHz(1800MHz)就是CPU的主頻。
一般說來，一個(gè)時(shí)鐘周期完成的指令數(shù)是固定的，所以主頻越高，CPU的速度也就越快。主頻=外頻X倍頻。
此外，需要說明的是AMD的Athlon XP系列處理器其主頻為PR(Performance Rating)值標(biāo)稱，例如Athlon XP 1700+和1800+。舉例來說，實(shí)際運(yùn)行頻率為1.53GHz的Athlon XP標(biāo)稱為1800+，而且在系統(tǒng)開機(jī)的自檢畫面、Windows系統(tǒng)的系統(tǒng)屬性以及WCPUID等檢測軟件中也都是這樣顯示的。
2.外頻 外頻即CPU的外部時(shí)鐘頻率，主板及CPU標(biāo)準(zhǔn)外頻主要有66MHz、100MHz、133MHz幾種。此外主板可調(diào)的外頻越多、越高越好，特別是對于超頻者比較有用。
3.倍頻 倍頻則是指CPU外頻與主頻相差的倍數(shù)。例如Athlon XP 2000+的CPU，其外頻為133MHz，所以其倍頻為12.5倍。
4.接口 接口指CPU和主板連接的接口。主要有兩類，一類是卡式接口，稱為SLOT，卡式接口的CPU像我們經(jīng)常用的各種擴(kuò)展卡，例如顯卡、聲卡等一樣是豎立插到主板上的，當(dāng)然主板上必須有對應(yīng)SLOT插槽，這種接口的CPU目前已被淘汰。
另一類是主流的針腳式接口，稱為Socket,Socket接口的CPU有數(shù)百個(gè)針腳，因?yàn)獒樐_數(shù)目不同而稱為Socket370、Socket478、Socket462、Socket423等。 5.緩存 緩存就是指可以進(jìn)行高速數(shù)據(jù)交換的存儲器，它先于內(nèi)存與CPU交換數(shù)據(jù)，因此速度極快，所以又被稱為高速緩存。
與處理器相關(guān)的緩存一般分為兩種——L1緩存，也稱內(nèi)部緩存；和L2緩存，也稱外部緩存。例如Pentium4“Willamette”內(nèi)核產(chǎn)品采用了423的針腳架構(gòu)，具備400MHz的前端總線，擁有256KB全速二級緩存，8KB一級追蹤緩存，SSE2指令集。
內(nèi)部緩存（L1 Cache） 也就是我們經(jīng)常說的一級高速緩存。在CPU里面內(nèi)置了高速緩存可以提高CPU的運(yùn)行效率，內(nèi)置的L1高速緩存的容量和結(jié)構(gòu)對CPU的性能影響較大，L1緩存越大，CPU工作時(shí)與存取速度較慢的L2緩存和內(nèi)存間交換數(shù)據(jù)的次數(shù)越少，相對電腦的運(yùn)算速度可以提高。
不過高速緩沖存儲器均由靜態(tài)RAM組成，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，在CPU管芯面積不能太大的情況下，L1級高速緩存的容量不可能做得太大，L1緩存的容量單位一般為KB。 外部緩存（L2 Cache） CPU外部的高速緩存，外部緩存成本昂貴，所以Pentium 4 Willamette核心為外部緩存256K，但同樣核心的賽揚(yáng)4代只有128K。
6.多媒體指令集 為了提高計(jì)算機(jī)在多媒體、3D圖形方面的應(yīng)用能力，許多處理器指令集應(yīng)運(yùn)而生，其中最著名的三種便是Intel的MMX、SSE/SSE2和AMD的3D NOW！指令集。理論上這些指令對目前流行的圖像處理、浮點(diǎn)運(yùn)算、3D運(yùn)算、視頻處理、音頻處理等諸多多媒體應(yīng)用起到全面強(qiáng)化的作用。
7.制造工藝 早期的處理器都是使用0.5微米工藝制造出來的，隨著CPU頻率的增加，原有的工藝已無法滿足產(chǎn)品的要求，這樣便出現(xiàn)了0.35微米以及0.25微米工藝。制作工藝越精細(xì)意味著單位體積內(nèi)集成的電子元件越多，而現(xiàn)在，采用0.18微米和0.13微米制造的處理器產(chǎn)品是市場上的主流，例如Northwood核心P4采用了0.13微米生產(chǎn)工藝。
而在2003年，Intel和AMD的CPU的制造工藝會達(dá)到0.09毫米。 8.電壓（Vcore） CPU的工作電壓指的也就是CPU正常工作所需的電壓，與制作工藝及集成的晶體管數(shù)相關(guān)。
正常工作的電壓越低，功耗越低，發(fā)熱減少。CPU的發(fā)展方向，也是在保證性能的基礎(chǔ)上，不斷降低正常工作所需要的電壓。
例如老核心Athlon XP的工作電壓為1.75v，而新核心的Athlon XP其電壓為1.65v 9.封裝形式 所謂CPU封裝是CPU生產(chǎn)過程中的最后一道工序，封裝是采用特定的材料將CPU芯片或CPU模塊固化在其中以防損壞的保護(hù)措施，一般必須在封裝后CPU才能交付用戶使用。CPU的封裝方式取決于CPU安裝形式和器件集成設(shè)計(jì)，從大的分類來看通常采用Socket插座進(jìn)行安裝的CPU使用PGA（柵格陣列）方式封裝，而采用Slot x槽安裝的CPU則全部采用SEC（單邊接插盒）的形式封裝。
現(xiàn)在還有PLGA(Plastic Land Grid Array)、OLGA(Organic Land Grid Array)等封裝技術(shù)。由于市場競爭日益激烈，目前CPU封裝技術(shù)的發(fā)展方向以節(jié)約成本為主。
10.整數(shù)單元和浮點(diǎn)單元 ALU—運(yùn)算邏輯單元，這就是我們所說的“整數(shù)”單元。數(shù)學(xué)運(yùn)算如加減乘除以及邏輯運(yùn)算如“OR、AND、ASL、ROL”等指令都在邏輯運(yùn)算單元中執(zhí)行。
在多數(shù)的軟件程序中，這些運(yùn)算占了程序代碼的絕大多數(shù)。 而浮點(diǎn)運(yùn)算單元FPU(Floating Point Unit)主要負(fù)責(zé)浮點(diǎn)運(yùn)算和高精度整數(shù)運(yùn)算。
有些FPU還具有向量運(yùn)算的功能，另外一些則有專門的向量處理單元。 整數(shù)處理能力是CPU運(yùn)算速度最重要的體現(xiàn)，但浮點(diǎn)運(yùn)算能力是關(guān)系到CPU的多媒體。
9.我想知道關(guān)于CPU最基礎(chǔ)知識
CPU是Central Processing Unit的縮寫，即中央處理器。
CPU發(fā)展至今，其中所集成的電子元件也越來越多，上萬個(gè)晶體管構(gòu)成了CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。那么這上百萬個(gè)晶體管是如何工作的呢？看上去似乎很深奧，但歸納起來，CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為控制單元，邏輯單元和存儲單元三大部分。
CPU的工作原理就象一個(gè)工廠對產(chǎn)品的加工過程：進(jìn)入工廠的原料（指令），經(jīng)過物資分配部門（控制單元）的調(diào)度分配，被送往生產(chǎn)線（邏輯運(yùn)算單元），生產(chǎn)出成品（處理后的數(shù)據(jù)）后，再存儲在倉庫（存儲器）中，最后等著拿到市場上去賣（交由應(yīng)用程序使用）。 CPU是整個(gè)微機(jī)系統(tǒng)的核心，它往往是各種檔次微機(jī)的代名詞，CPU的性能大致上反映出微機(jī)的性能，因此它的性能指標(biāo)十分重要。
CPU主要的性能指標(biāo)有： 1.主頻，倍頻，外頻：主頻是CPU的時(shí)鐘頻率（CPU Clock Speed）即系統(tǒng)總線的工作頻率。一般說來，主頻越高，CPU的速度越快。
由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，并非所有的時(shí)鐘頻率相同的CPU的性能都一樣。外頻即系統(tǒng)總線的工作頻率；倍頻則是指CPU外頻與主頻相差的倍數(shù)。
三者關(guān)系是：主頻=外頻x倍頻。 2.內(nèi)存總線速度（Memory-Bus Speed）： 指CPU與二級（L2）高速緩存和內(nèi)存之間的通信速度。
3.擴(kuò)展總線速度（Expansion-Bus Speed）： 指安裝在微機(jī)系統(tǒng)上的局部總線如VESA或PCI總線接口卡的工作速度。 4.工作電壓（Supply Voltage）： 指CPU正常工作所需的電壓。
早期CPU的工作電壓一般為5V，隨著CPU主頻的提高，CPU工作電壓有逐步下降的趨勢，以解決發(fā)熱過高的問題。 5.地址總線寬度：地址總線寬度決定了CPU可以訪問的物理地址空間，對于486以上的微機(jī)系統(tǒng)，地址線的寬度為32位，最多可以直接訪問4096 MB的物理空間。
6.數(shù)據(jù)總線寬度：數(shù)據(jù)總線寬度決定了CPU與二級高速緩存、內(nèi)存以及輸入/輸出設(shè)備之間一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)男畔⒘俊? 7.內(nèi)置協(xié)處理器：含有內(nèi)置協(xié)處理器的CPU，可以加快特定類型的數(shù)值計(jì)算，某些需要進(jìn)行復(fù)雜計(jì)算的軟件系統(tǒng)，如高版本的AUTO CAD就需要協(xié)處理器支持。
8.超標(biāo)量：是指在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)CPU可以執(zhí)行一條以上的指令。Pentium級以上CPU均具有超標(biāo)量結(jié)構(gòu)；而486以下的CPU屬于低標(biāo)量結(jié)構(gòu)，即在這類CPU內(nèi)執(zhí)行一條指令至少需要一個(gè)或一個(gè)以上的時(shí)鐘周期。
9.L1高速緩存即一級高速緩存：內(nèi)置高速緩存可以提高CPU的運(yùn)行效率，這也正是486DLC比386DX-40快的原因。內(nèi)置的L1高速緩存的容量和結(jié)構(gòu)對CPU的性能影響較大，這也正是一些公司力爭加大L1級高速緩沖存儲器容量的原因。
不過高速緩沖存儲器均由靜態(tài)RAM組成，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，在CPU管芯面積不能太大的情況下，L1級高速緩存的容量不可能做得太大。 10.采用回寫（Write Back）結(jié)構(gòu)的高速緩存：它對讀和寫操作均有效，速度較快。
而采用寫通（Write-through）結(jié)構(gòu)的高速緩存，僅對讀操作有效。更多看。
10.要弄懂CPU的基本工作原理需要什么樣的基礎(chǔ)知識
那看是什么型號的CPU了：中央處理器（英文Central ProcessingUnit,CPU）是一臺計(jì)算機(jī)的運(yùn)算核心和控制核心。
CPU、內(nèi)部存儲器和輸入/輸出設(shè)備是電子計(jì)算機(jī)三大核心部件。其功能主要是解釋計(jì)算機(jī)指令以及處理計(jì)算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)。
CPU由運(yùn)算器、控制器和寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)的總線構(gòu)成。差不多所有的CPU的運(yùn)作原理可分為四個(gè)階段：提?。‵etch）、解碼（Decode）、執(zhí)行（Execute）和寫回（Writeback）。
CPU從存儲器或高速緩沖存儲器中取出指令，放入指令寄存器，并對指令譯碼，并執(zhí)行指令。所謂的計(jì)算機(jī)的可編程性主要是指對CPU的編程。
現(xiàn)在有的CPU把顯卡芯片也集成進(jìn)去了。
