聯(lián)想LCSE初級(jí)教材——微處理器PPT課件

1、主要內(nèi)容 2.1 概述 2.2 處理器的性能 2.3 處理器的指令集 2.4 處理器的制造工藝 2.5 處理器的核心 2.6 處理器的封裝 2.7 處理器的插座和插槽 2.8 處理器的工作電壓 2.9 處理器的散熱 2.10 早期的Intel兼容處理器 2.11 處理器的相關(guān)技術(shù) 2.12 常見處理器特點(diǎn) 第1頁(yè)/共76頁(yè)2.1 概述 微處理器（處理器）又稱為中央處理單元，即CPU 處理器是微型計(jì)算機(jī)的大腦或發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)行系統(tǒng)的計(jì)算和處理 Intel公司擁有推出第一片微處理器的榮譽(yù)，即1971年Intel公司推出的稱為4004的芯片是歷史上第一枚微處理器芯片 Intel和AMD兩家公司目前在處理

2、器市場(chǎng)，至少是PC系統(tǒng)市場(chǎng)上居主導(dǎo)地位第2頁(yè)/共76頁(yè)2.2 處理器的性能 處理器主要的三個(gè)方面性能： 處理速度 數(shù)據(jù)寬度 尋址能力 處理器的性能可以概括為： 速度 處理器的速度以MHz來度量，1MHz是指每秒1百萬個(gè)時(shí)鐘周期 寬度 涉及到與處理器相關(guān)的三個(gè)總線 ： 內(nèi)部寄存器( 內(nèi)部數(shù)據(jù)總線）寄存器大小決定了處理器可以操作的數(shù)據(jù)大小 外部數(shù)據(jù)總線外部數(shù)據(jù)總線寬度決定了一個(gè)周期內(nèi)傳入或傳出處理器的數(shù)據(jù)位數(shù) 地址總線地址總線的大?。ɑ?qū)挾龋┲该髁诵酒蓪ぶ返淖畲蟮腞AM容量 第3頁(yè)/共76頁(yè)2.2 處理器的性能 32位處理器的三種操作模式 實(shí)模式 保護(hù)模式 虛擬實(shí)模式 臺(tái)式64位處理器的三種操作

3、模式 32位模式 兼容模式 64位模式 第4頁(yè)/共76頁(yè)2.2 處理器的性能 處理器速度 和Cyrix和使用的另一種速度標(biāo)記P速率 外部數(shù)據(jù)總線 內(nèi)部寄存器（內(nèi)部數(shù)據(jù)總線） 地址總線 高速緩存第5頁(yè)/共76頁(yè)處理器速度 處理器的速度用系統(tǒng)的時(shí)鐘速度來表示 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的時(shí)鐘速度以頻率來衡量 ，通常表述為每秒鐘的周期數(shù) 現(xiàn)代處理器可以在一個(gè)時(shí)鐘周期中執(zhí)行多條指令 單純基于時(shí)鐘速度或每秒的周期數(shù)來比較系統(tǒng)性能非常困難 第6頁(yè)/共76頁(yè)處理器速度 有關(guān)處理器速度的四個(gè)重要概念 主頻 處理器的時(shí)鐘速度 外頻 處理器的基準(zhǔn)頻率、處理器與主板之間同步運(yùn)行的速度、主板速度 倍頻 主頻與外頻之比的倍數(shù) FSB頻

4、率 處理器和北橋芯片間總線的速度 前端系統(tǒng)總線頻率與外頻這兩個(gè)概念容易混淆 目前主流處理器前端系統(tǒng)總線頻率高于外頻 部分AMD處理器用HT總線取代了FSB 通過跳線開關(guān)或BIOS設(shè)置可以設(shè)置主板速度和倍頻第7頁(yè)/共76頁(yè)和Cyrix和使用的另一種速度標(biāo)記P速率 P速率用來指示與Intel處理器相對(duì)的速度 P速率對(duì)應(yīng)的是性能而不是頻率 AMD處理器并不是所有的處理器都使用P速率來標(biāo)記 P速率和處理器的真實(shí)頻率不是一一對(duì)應(yīng)的 第8頁(yè)/共76頁(yè)外部數(shù)據(jù)總線 外部數(shù)據(jù)總線是指處理器與周邊設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)的通道 前端系統(tǒng)總線（FSB）以及AMD處理器使用的HT總線都屬于外部數(shù)據(jù)總線范疇 數(shù)據(jù)總線寬度決定了一

5、個(gè)周期內(nèi)傳入或傳出處理器的數(shù)據(jù)位數(shù) 目前主流單核、雙核以及64位處理器的外部數(shù)據(jù)總線通常是64位 AMD公司的HT總線上、下行位寬均為相同的16位 第9頁(yè)/共76頁(yè)內(nèi)部寄存器（內(nèi)部數(shù)據(jù)總線） 寄存器是處理器中保存數(shù)據(jù)的空間 寄存器大小基本上與內(nèi)部數(shù)據(jù)總線寬度相同 寄存器大小決定了處理器可以操作的數(shù)據(jù)大小 大部分現(xiàn)代處理器使用32位內(nèi)部寄存器，運(yùn)行32位操作系統(tǒng)和軟件 采用EM64T、AMD64技術(shù)的處理器和Itanium處理器內(nèi)部寄存器為64位 處理器的內(nèi)部數(shù)據(jù)總線與外部數(shù)據(jù)總線位寬可以不同 第10頁(yè)/共76頁(yè)地址總線 地址總線是用來傳輸?shù)刂沸畔⒌囊唤M線 地址總線的大小（或?qū)挾龋┲该髁诵酒蓪?/p>

6、址的最大的RAM容量 Intel與AMD公司的64位處理器實(shí)際內(nèi)存尋址未達(dá)到理論上限EM64TAMD64Itanium Itanium 2 物理內(nèi)存尋址（位）36404450虛擬內(nèi)存尋址（位）48485464第11頁(yè)/共76頁(yè)高速緩存 在486處理器之前，主板上的高速緩存是系統(tǒng)中惟一使用的高速緩存 從486系列開始，處理器開始在芯片內(nèi)部包含L1高速緩存 從P6家族開始，Intel開始在處理器中封裝L2高速緩存芯片 早期的L2高速緩存不是全速 部分型號(hào)的處理器包含有L3緩存 第12頁(yè)/共76頁(yè)2.3 處理器的指令集 CISC指令集 即復(fù)雜指令集 各條指令是按順序串行執(zhí)行的，每條指令中的各個(gè)操作也

7、是按順序串行執(zhí)行 控制簡(jiǎn)單，但計(jì)算機(jī)各部分的利用率不高，執(zhí)行速度慢 x86指令集屬于此范疇 RISC指令集 即精簡(jiǎn)指令集 指令格式統(tǒng)一，種類比較少，尋址方式也比復(fù)雜指令集少，執(zhí)行速度快 在中高檔服務(wù)器中普遍采用 第13頁(yè)/共76頁(yè)2.4 處理器的制造工藝 制造工藝是指芯片上最基本功能單元門電路的寬度，可以用線寬表示 提高制造工藝能生產(chǎn)出體積更小的芯片，大幅度降低制造成本 提高制造工藝可以降低產(chǎn)品功耗 銅導(dǎo)線與鋁導(dǎo)線相比有很大的優(yōu)勢(shì) 第14頁(yè)/共76頁(yè)2.5 處理器的核心 核心（Die）又稱為內(nèi)核，是處理器最重要的組成部分 處理器制造廠商對(duì)各種處理器核心給出相應(yīng)的代號(hào)就是所謂的處理器核心類型 不

8、同系列或同一系列的處理器會(huì)有不同的核心 同一種核心會(huì)有不同的步進(jìn) 核心類型在某種程度上決定了處理器的性能 處理器核心的發(fā)展方向？第15頁(yè)/共76頁(yè)2.6 處理器的封裝 封裝技術(shù)是一種將集成電路用絕緣的塑料或陶瓷材料打包的技術(shù) 封裝的作用是使Die與外界隔離以及便于安裝和運(yùn)輸 采用Socket插座進(jìn)行安裝的處理器大多采用PGA封裝形式 封裝技術(shù)的發(fā)展方向？PGA 封裝第16頁(yè)/共76頁(yè)2.6 處理器的封裝 封裝 的英文全稱是Single Edge Contact Cartridge，是單邊接觸卡盒的縮寫 為了與主板連接，處理器被插入一個(gè)插槽。它不使用針腳，而是使用“金手指”觸點(diǎn)，處理器使用這些觸

9、點(diǎn)來傳遞信號(hào) 被一個(gè)金屬殼覆蓋，這個(gè)殼覆蓋了整個(gè)卡盒組件的頂端?？ê械谋趁媸且粋€(gè)熱材料鍍層，充當(dāng)了散熱器 內(nèi)部，大多數(shù)處理器有一個(gè)被稱為基體的印刷電路板連接起處理器、二級(jí)高速緩存和總線終止電路 封裝常用于Slot 1接口的Pentium 處理器和Slot 2接口的Pentium Xeon、Pentium Xeon處理器第17頁(yè)/共76頁(yè)2.6 處理器的封裝 封裝 封裝與封裝相似，使用更少的保護(hù)性包裝并且不含有導(dǎo)熱鍍層 封裝常用于一些較晚版本的Slot 1接口的 Pentium 和Pentium 處理器 第18頁(yè)/共76頁(yè)2.6 處理器的封裝 封裝 英文全稱是Single Edge Proces

10、sor Package， 是單邊處理器封裝的縮寫 封裝與或 封裝相似，但它沒有外殼 封裝用于早期Slot 1接口的Celeron處理器第19頁(yè)/共76頁(yè)2.6 處理器的封裝 PPGA 封裝 PPGA英文全稱是Plastic Pin Grid Array，是塑針柵格陣列的縮寫 這些處理器具有插入插座的針腳，芯片底部的針腳是鋸齒形排列的。此外，針腳的安排方式使得處理器只能以一種方式插入插座 為了提高熱傳導(dǎo)性，PPGA封裝在處理器上端使用了鍍鎳銅質(zhì)散熱片 PPGA封裝常用于早期Socket 370接口的Celeron處理器第20頁(yè)/共76頁(yè)2.6 處理器的封裝 CPGA封裝 CPGA英文全稱是Cer

11、amic Pin Grid Array，是陶瓷針型柵格陣列的縮寫 這種封裝的基底使用的是陶瓷，俗稱陶瓷封裝 這種封裝形式采用的很廣泛。AMD公司早期Athlon、Athlon MP和Duron處理器就是采用此種封裝形式 在這種封裝的基礎(chǔ)上，又衍生出了Lidded Ceramic Package Grid Array封裝，意思是有蓋陶瓷柵格陣列封裝。使用這種封裝的有Socket 940接口的Athlon64 FX、Opteron處理器第21頁(yè)/共76頁(yè)2.6 處理器的封裝 OPGA封裝 OPGA英文全稱是Organic Pin Grid Array，是有機(jī)管腳陣列的縮寫 這種封裝的基底使用的是玻

12、璃纖維，類似印刷電路板上的材料 OPGA封裝拉近了外部電容和處理器內(nèi)核的距離，可以更好地改善內(nèi)核供電和過濾電流雜波，同時(shí)也可以降低封裝成本 后期的Athlon、Athlon MP 、Duron處理器及部分Sempron處理器常用此種封裝形式 在這種封裝的基礎(chǔ)上，又衍生出了Lidded Organic Package Grid Array封裝，意思是有蓋陶有機(jī)管腳陣列陣列封裝。使用這種封裝的有Athlon64、Semprom處理器 第22頁(yè)/共76頁(yè)2.6 處理器的封裝 OLGA封裝 OLGA英文全稱是Organic Land Grid Array，是基板柵格陣列的縮寫 這種封裝采用倒裝晶片技術(shù)

13、設(shè)計(jì)，在這種封裝方式中處理器芯片是內(nèi)插在基板正面的底層，可以更好地確保信號(hào)的完整性，提高熱傳導(dǎo)性能，同時(shí)可以有效地降低感應(yīng)干擾 在OLGA封裝方式中具有一個(gè)集成式散熱器（IHS），也就是處理器芯片上的那塊鋁片，它可以在更有效地幫助芯片散熱 OLGA封裝常用于Socket 423接口的Pentium 4處理器第23頁(yè)/共76頁(yè)2.6 處理器的封裝 FC-PGA封裝 FC-PGA的英文全稱為Flip Chip Pin Grid Array，是倒裝晶片針狀柵格陣列的縮寫 這種封裝形式中各連接點(diǎn)之間的連接不需要專門的連接線，大大方便了高密度引腳芯片的開發(fā) 這種封裝的另一好處就是處理器芯片朝上，露在外面

14、，更加有利于芯片的散熱 FC-PGA封裝常用于Socket370接口的Pentium 和Celeron處理器 第24頁(yè)/共76頁(yè)2.6 處理器的封裝 FC-PGA2封裝 FC-PGA2封裝與 FC-PGA 封裝類型很相似，除了這些，處理器還具有集成式散熱器（IHS） 集成式散熱器是在生產(chǎn)時(shí)直接安裝到處理器片上的，由于與內(nèi)核有很好的接觸，并且提供了更大的表面積，所以能更好地發(fā)散熱量，顯著地增加了熱傳導(dǎo) FC-PGA2 封裝常用于Tualatin核心、Socket 370接口的Pentium 、Celeron處理器以及Socket478接口的系列處理器第25頁(yè)/共76頁(yè)2.6 處理器的封裝 PLG

15、A封裝 PLGA的英文全稱為Plastic Land Grid Array，是塑料焊盤柵格陣列的縮寫 由于沒有使用針腳，而是使用了細(xì)小的點(diǎn)式接口，所以PLGA封裝明顯比以前的FC-PGA2等封裝具有更小的體積、更少的信號(hào)傳輸損失和更低的生產(chǎn)成本，可以有效提升處理器的信號(hào)強(qiáng)度、提升處理器頻率，同時(shí)也可以提高處理器生產(chǎn)的良品率 Socket 775接口的CPU采用了此封裝第26頁(yè)/共76頁(yè)2.7 處理器的插座和插槽 最早時(shí)期的處理器是直接焊在主板上 到了486開始采用插座或插槽來安裝處理器 零插入力（ZIF）的插座方便升級(jí) 目前主要采用是針腳式和觸點(diǎn)式插座插槽臺(tái)式服務(wù)器臺(tái)式 服務(wù)器兼容共用Sock

16、et 1 Socket 2Socket 3 Socket 4Socket 5 Socket 6Socket 7Intel專用Socket 370Socket 423Socket 478Socket 775Socket 8Socket 603 Socket 604Socket PAC418Socket PAC611Slot 1Slot 2AMD專用Socket 462 Socket 754Socket 939 Socket 940 Socket AM2Socket 462 Socket 940Socket 1207Socket AM2Slot A第27頁(yè)/共76頁(yè)2.7 處理器的插座和插槽 So

17、cket 7 從486開始普遍采用Socket插座來安裝CPU，從Socket 4、Socket 5一直延續(xù)到Socket 7 Socket 7是方形多針腳ZIF（零插拔力）插座，有321個(gè)插孔，不但可以安裝Intel公司的Pentium系列產(chǎn)品，還能安裝AMD公司的K5、K6和K6-2，Cyrix公司的6x86、6x86MMX和6x86 M和IDT公司的 Winchip C6也可以安裝，適用范圍非常廣 第28頁(yè)/共76頁(yè)2.7 處理器的插座和插槽 Slot 1 Slot 1是英特爾公司為取代Socket 7而開發(fā)的CPU接口 因?yàn)樯暾?qǐng)了專利的原因，其它廠商無法生產(chǎn)使用Slot 1接口的產(chǎn)品

18、Slot 1接口的CPU不再是大家熟悉的方方正正的樣子，而是變成了扁平的長(zhǎng)方體，而且接口也變成了金手指，不再是插針形式 Pentium 及部分Pentium 、Celeron處理器使用此種接口 第29頁(yè)/共76頁(yè)2.7 處理器的插座和插槽 Slot 2 Slot 2用途比較專業(yè)，大多用于高端服務(wù)器及圖形工作站系統(tǒng) 所用的CPU也是價(jià)格比較昂貴的Pentium / Xeon系列 Slot 2插槽比Slot 1長(zhǎng)一些 （上：Slot 2插槽，下：Slot 1插槽）第30頁(yè)/共76頁(yè)2.7 處理器的插座和插槽 Slot A Slot A接口類似于Intel公司的Slot 1接口，只不過是方向旋轉(zhuǎn)了1

19、80度 這個(gè)接口只有AMD公司早期的Athlon處理器使用 雖然Slot A接口與Slot 1接口在物理結(jié)構(gòu)上相同，但不能混用 第31頁(yè)/共76頁(yè)2.7 處理器的插座和插槽 Socket 370 Socket 370是Intel公司開發(fā)出來代替Slot 1接口的，外觀上與Socket 7非常相似 采用ZIF（零插拔力）插座，有370個(gè)插孔 采用此接口的處理器有Pentium 、Celeron等 第32頁(yè)/共76頁(yè)2.7 處理器的插座和插槽 Socket A Socket A也被稱為Socket 462 是AMD公司Athlon、Duron、Athlon MP及部分Sempron處理器的插座接口

20、 Socket A接口具有462個(gè)插孔 第33頁(yè)/共76頁(yè)2.7 處理器的插座和插槽 Socket 423 Socket 423插槽是最初Pentium 4處理器的標(biāo)準(zhǔn)接口 Socket 423的外形和前幾種Socket類的插座類似，具有423個(gè)插孔 Socket 478取代了Socket 423接口第34頁(yè)/共76頁(yè)2.7 處理器的插座和插槽 Socket 478 最初的Socket 478接口是早期Pentium 4系列處理器所采用的接口類型 具有478個(gè)插孔 Socket 478接口的處理器面積很小，其針腳排列極為緊密 Intel公司的Pentium 4、Celeron和Celeron

21、D都有部分處理器采用此接口第35頁(yè)/共76頁(yè)2.7 處理器的插座和插槽 Socket 775 Socket 775又稱為Socket T或LGA775 采用此種接口的有PLGA封裝的Pentium 4、Celeron D、Pentium D和Pentium XE處理器 Socket 775接口的處理器底部沒有傳統(tǒng)的針腳，而代之以的是775個(gè)觸點(diǎn)，即并非針腳式而是觸點(diǎn)式，通過與對(duì)應(yīng)的 Socket 775插座內(nèi)775根觸針接觸來傳輸信號(hào) Socket 775接口不僅能夠有效提升處理器的信號(hào)強(qiáng)度和頻率，同時(shí)也可以提高處理器生產(chǎn)的良品率，降低生產(chǎn)成本第36頁(yè)/共76頁(yè)2.7 處理器的插座和插槽 So

22、cket 754 Socket 754是AMD公司推出的接口，具有754根插孔，只支持單通道DDR內(nèi)存 目前采用此接口的有Athlon 64和Sempron的部分型號(hào)，以及面向移動(dòng)平臺(tái)的Mobile Sempron、 Turion 64 以及Mobile Athlon 64 隨著AMD處理器全面轉(zhuǎn)向支持DDR2內(nèi)存，Socket 754被 Socket AM2所取代，從而使AMD的桌面平臺(tái)處理器接口走向統(tǒng)一第37頁(yè)/共76頁(yè)2.7 處理器的插座和插槽 Socket 939 Socket 939是AMD公司2004年6月推出的64位桌面平臺(tái)接口標(biāo)準(zhǔn) 具有939個(gè)插孔，支持雙通道DDR內(nèi)存 目前采

23、用此接口的有面向入門級(jí)服務(wù)器/工作站市場(chǎng)的Opteron 1XX系列和部分面向桌面市場(chǎng)的Athlon 64系列，部分專供OEM廠商的Sempron也采用了Socket 939接口 隨著AMD全面轉(zhuǎn)向支持DDR2內(nèi)存，Socket 939被Socket AM2所取代，從而使AMD的桌面平臺(tái)處理器接口走向統(tǒng)一第38頁(yè)/共76頁(yè)2.7 處理器的插座和插槽 Socket 940 Socket 940是最早發(fā)布的AMD 64位處理器的接口標(biāo)準(zhǔn) 具有940個(gè)插孔，支持雙通道ECC DDR內(nèi)存 目前采用此接口的有服務(wù)器/工作站所使用的Opteron以及最初的Athlon 64 FX 隨著新出的Athlon

24、64 FX以及部分Opteron 1XX系列改用Socket 939接口，Socket 940已經(jīng)成為了Opteron 2XX和Opteron 8XX全系列以及部分Opteron 1XX系列的專用接口 第39頁(yè)/共76頁(yè)2.7 處理器的插座和插槽 Socket AM2 Socket AM2是AMD為統(tǒng)一桌面平臺(tái)處理器接口而推出的 ，以取代Socket 754 和Socket 939 雖然同樣具有940個(gè)插孔，但不能兼容現(xiàn)有使用Socket 940的處理器 Socket AM2接口的處理器支持DDR2內(nèi)存 采用此接口的產(chǎn)品有Sempron、Athlon 64和Opteron 第40頁(yè)/共76頁(yè)2

25、.7 處理器的插座和插槽 Socket 603 Socket 603的用途比較專業(yè)，應(yīng)用于Intel高端的服務(wù)器/工作站平臺(tái) 采用此接口的處理器是Xeon MP和早期的Xeon，具有603根CPU針腳 Socket 603接口的處理器可以兼容于Socket 604插座第41頁(yè)/共76頁(yè)2.7 處理器的插座和插槽 Socket 604 與Socket 603相仿，Socket 604仍然是應(yīng)用于Intel高端的服務(wù)器/工作站平臺(tái) 采用此接口的處理器是533MHz和800MHz FSB的Xeon Socket 604接口的處理器不能兼容于Socket 603插座 第42頁(yè)/共76頁(yè)2.8 處理器的

26、工作電壓 處理器設(shè)計(jì)中的一個(gè)趨勢(shì)就是工作電壓越來越低 采用低電壓則芯片的總功耗降低、發(fā)熱量的減少以及處理器可以運(yùn)行得更快 早期處理器是單電壓，目前一般是核心電壓小于I/O電壓 Pentium 4和Athlon 64系列處理器的核心電壓已經(jīng)低至1.25-1.5V 通過VID引腳能自動(dòng)獲知處理器的電壓第43頁(yè)/共76頁(yè)2.9 處理器的散熱 主要的散熱技術(shù)有風(fēng)冷、熱管和水冷三種方式 目前所使用的風(fēng)冷散熱器大都為主動(dòng)式，就是利用散熱片把CPU發(fā)出的熱量帶出來，以達(dá)到增大散熱面積的目的，再利用一個(gè)散熱風(fēng)扇加快散熱片表面的空氣流動(dòng)速度，以提高熱交換的速度 主動(dòng)式風(fēng)冷散熱器的散熱效果的好壞，主要是由散熱片和

27、風(fēng)扇這兩方面共同決定的 散熱片的重點(diǎn)是材料和加工工藝 風(fēng)扇主要考察風(fēng)量、噪音和風(fēng)壓大小 需要使用導(dǎo)熱介質(zhì)(如硅脂)來填充處理器與散熱片之間的細(xì)小空隙 第44頁(yè)/共76頁(yè)2.10 早期的Intel兼容處理器 早期AMD和Cyrix公司開發(fā)了一些與Intel處理器完全兼容的處理器 從Athlon、Duron開始AMD公司的處理器不再兼容Intel處理器 Cyrix目前被VIA收購(gòu) Cyrix曾經(jīng)生產(chǎn)過兼容Intel處理器的M1、M2、M以及C3系列處理器 第45頁(yè)/共76頁(yè)2.11 處理器的相關(guān)技術(shù) 超標(biāo)量執(zhí)行技術(shù) 處理器中有一條以上的流水線,并且每時(shí)鐘周期內(nèi)可以完成一條以上的指令 MMX指令集

28、MMX是MultiMedia eXtension(多媒體擴(kuò)展)的縮寫 作為對(duì)視頻解壓縮、圖像操作、加解密和IO操作的功能的增強(qiáng)，這些操作在今天的多種多樣的軟件中都有應(yīng)用 這一技術(shù)在兩個(gè)方面對(duì)處理器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)：第一方面是有更大的L1高速緩存，另一方面是增加了57條新指令和一個(gè)新的指令功能單指令多數(shù)據(jù)（SIMD）第46頁(yè)/共76頁(yè)2.11 處理器的相關(guān)技術(shù) SSE、SSE2和SSE3指令集 SSE（Streaming SIMD Extensions）是對(duì)MMX中的SIMD進(jìn)行的一種改進(jìn)，稱為流式SIMD擴(kuò)展 SSE包括70條用于圖形和聲音處理的指令 SSE2是于2000年11月與Pentium

29、 4處理器一起推出的，共有144條指令 SSE3指令集是最小的指令集，有13條指令 目前AMD的部分處理器也提供了對(duì)這三種指令集的支持 3DNow！指令集 3DNow！技術(shù)是AMD相對(duì)于Intel處理器的SSE指令而實(shí)現(xiàn)的技術(shù) 目前主要有3DNow！、3DNow！Enhanced 、3DNow！Professional 三種版本。3DNow！Enhanced 和3DNow！Professional都是對(duì) 3DNow！指令集的擴(kuò)展升級(jí) 3DNow！發(fā)布于Pentium 的SSE之前第47頁(yè)/共76頁(yè)2.11 處理器的相關(guān)技術(shù) 動(dòng)態(tài)執(zhí)行 動(dòng)態(tài)執(zhí)行是把多路分支預(yù)測(cè)、數(shù)據(jù)流分析和猜測(cè)執(zhí)行這三種技術(shù)進(jìn)行

30、了革新式的組合而得到的 動(dòng)態(tài)執(zhí)行使處理器通過以更符合邏輯的順序而不是簡(jiǎn)單地按指令列表執(zhí)行指令來獲得更高的效率 這是所有第六代處理器的特征之一 雙獨(dú)立總線（DIB）體系結(jié)構(gòu) 這一體系結(jié)構(gòu)是為了提高處理器總線的寬度和性能 一條總線連接L2高速緩存,另一條連接內(nèi)存，使處理器能從兩總線上同時(shí)并行訪問數(shù)據(jù)，而不是用單一的串行方式第48頁(yè)/共76頁(yè)2.11 處理器的相關(guān)技術(shù) 超流水線技術(shù) 流水線的工作方式就象工業(yè)生產(chǎn)上的裝配流水線。在CPU中由56個(gè)不同功能的電路單元組成一條指令處理流水線，然后將一條X86指令分成56步后再由這些電路單元分別執(zhí)行，這樣就能實(shí)現(xiàn)在一個(gè)CPU時(shí)鐘周期完成一條指令 超流水線是指

31、CPU內(nèi)部的流水線超過通常的56級(jí)以上 不能單純的從流水線的長(zhǎng)短來判斷性能高低 超線程技術(shù) 超線程技術(shù)簡(jiǎn)稱HT 把兩個(gè)邏輯內(nèi)核模擬成兩個(gè)物理芯片，這樣單個(gè)處理器都能使用線程級(jí)并行計(jì)算，從而兼容多線程操作系統(tǒng)的和軟件，提高處理器的性能 目前只有Intel的處理器支持此技術(shù)第49頁(yè)/共76頁(yè)2.11 處理器的相關(guān)技術(shù) 硬件防病毒技術(shù) Intel的硬件防病毒技術(shù)是EDB，AMD的硬件防病毒技術(shù)是EVP CPU的防緩沖區(qū)溢出攻擊實(shí)現(xiàn)的原理：在不包含可執(zhí)行代碼的內(nèi)存區(qū)域設(shè)置某些標(biāo)志，當(dāng)CPU讀取數(shù)據(jù)時(shí)檢測(cè)到該內(nèi)存頁(yè)面有這些標(biāo)志時(shí)就拒絕執(zhí)行該區(qū)域的可執(zhí)行指令，從而可防止惡意代碼被執(zhí)行 開啟EDB、EVP功

32、能的CPU是無法獨(dú)立完成標(biāo)注不可執(zhí)行代碼內(nèi)存頁(yè)面以及進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)預(yù)防工作的 Windows XP中配合硬件防病毒技術(shù)功能是DEP DEP是可以獨(dú)立運(yùn)行的，可幫助防御某些類型的惡意代碼攻擊 第50頁(yè)/共76頁(yè)2.11 處理器的相關(guān)技術(shù) 64位技術(shù) CPU 通用寄存器的數(shù)據(jù)寬度為64位 64位計(jì)算主要有兩大優(yōu)點(diǎn)：可以進(jìn)行更大范圍的整數(shù)運(yùn)算；可以支持更大的內(nèi)存 64位技術(shù)主要有AMD公司的AMD64位技術(shù)、Intel公司的EM64T技術(shù)和IA-64技術(shù) AMD64位技術(shù)和EM64T技術(shù)都是通過在原始32位x86指令集的基礎(chǔ)上加入了x86-64指令集，使處理器兼容原來的32位x86軟件，并同時(shí)支持64

33、位計(jì)算 雙核技術(shù) 雙核處理器是指在一個(gè)處理器上集成兩個(gè)運(yùn)算核心，從而提高計(jì)算能力 AMD和Intel公司都有支持雙核技術(shù)的產(chǎn)品推出，兩家的思路又有不同第51頁(yè)/共76頁(yè)2.12 常見處理器特點(diǎn) 系列 、Pentium XE 系列 系列 系列 工作站、服務(wù)器處理器第52頁(yè)/共76頁(yè) Celeron被定位在低端市場(chǎng) 從Pentium 開始直到Pentium 4，Intel在每推出一款新核心處理器的同時(shí)，也會(huì)推出基于該核心的精簡(jiǎn)設(shè)計(jì)的Celeron處理器 接口類型跨越Slot 1、Socket 370和 Socket 478核心封裝接口FSB(MHz)L2(KB)工藝(m )Covington S.

34、E.P. Slot 1 6600.25Mendocino PPGA/S.E.P. Socket370/Slot 1 661280.25Coppermine FC-PGA Socket 370 66/1001280.18Tualatin FC-PGA2 Socket 370 1002560.13Willamette FC-PGA2 Socket 478 4001280.18Northword FC-PGA2 Socket 478 4001280.13第53頁(yè)/共76頁(yè)封裝的Celeron處理器 FC-PGA2封裝的Celeron處理器FC-PGA2封裝的Celeron處理器PPGA封裝的Cele

35、ron處理器FC-PGA封裝的Celeron處理器插槽-插座轉(zhuǎn)換卡 第54頁(yè)/共76頁(yè) Pentium 在1999年2月首次發(fā)布 與Celeron以及Pentium 處理器一樣，同屬于P6家族處理器 支持SSE和處理器序列號(hào)技術(shù) 核心封裝接口FSB(MHz)L2(KB)工藝(m )Kaimai S.E.C.C.2 Slot 1 100/1335120.25Coppermine S.E.C.C.2FC-PGA Slot 1Socket 370 100/1332560.18Tualatin FC-PGA2 Socket 370 133256/5120.13第55頁(yè)/共76頁(yè)FC-PGA2封裝的Pe

36、ntium 處理器 FC-PGA封裝的Pentium 處理器 封裝的Pentium 處理器 第56頁(yè)/共76頁(yè)系列 Pentium 4處理器于2000年11月推出，標(biāo)志著新一代處理器的誕生。在產(chǎn)品命名上，Intel拋棄了以往使用的羅馬數(shù)字，而是使用了阿拉伯?dāng)?shù)字4 Pentium 4系列處理器使用新的體系結(jié)構(gòu)NetBurst Pentium 4系列處理器除了以頻率命名外，還采用了英特爾最新推出的Processor Number 也就是“處理器號(hào)”的命名方式 采用新命名方式的Pentium 4系列處理器有500、600和700三個(gè)家族 Pentium 4對(duì)電源系統(tǒng)有著更高的要求，需要符合ATX 1

37、2V規(guī)范的電源第57頁(yè)/共76頁(yè)系列核心封裝接口FSB(MHz)L2(KB)工藝(nm )Pentium 4Willamette FC-PGA2 Socket423Socket478400256180Northwood FC-PGA2 Socket 478 400/533/800512130Prescott FC-PGA2 PLGASocket478LGA775533/8001024/204890Cedar Mill PLGALGA775800204865Pentium 4 XEPrestonia FC-PGA2 Socket 4788002048130Gallatin FC-PGA2 PLG

38、ASocket478LGA775800/1066512L3 2048130Prescott PLGA10661066204890第58頁(yè)/共76頁(yè)系列PLGA封裝的Pentium 4系列處理器 FC-PGA2封裝的Pentium 4系列處理器 OLGA封裝的Pentium 4處理器 第59頁(yè)/共76頁(yè) 2004年6月24日，Intel推出了面向臺(tái)式電腦的新版Celeron處理器Celeron D Celeron D處理器采用了的新命名規(guī)格，其中代表所屬CPU家族的第一個(gè)數(shù)字是3 核心封裝接口FSB(MHz)L2(KB)工藝(nm )Prescott FC-PGA2/PLGA Socket 47

39、8/LGA77553325690Cedar Mill PLGALGA77553351265第60頁(yè)/共76頁(yè)P(yáng)LGA封裝的Celeron D處理器 FC-PGA2封裝的Celeron D處理器 第61頁(yè)/共76頁(yè)、Pentium XE Pentium D和Pentium Extreme Edition（Pentium XE）均是雙核處理器 Pentium D處理器是兩顆Pentium 4的整合 Pentium D處理器擁有2個(gè)家族：800家族和900家族 Pentium XE處理器是Pentium D與HT超線程技術(shù)的結(jié)合 核心封裝接口FSB(MHz)L2(KB)工藝(nm )Pentium

40、DSmithfield PLGA LGA775 533/8002x1M90Presler PLGA LGA7758002x2M65Pentium XESmithfield PLGA LGA7758002x1M90Presler PLGA LGA77510662x2M65第62頁(yè)/共76頁(yè)、Pentium XE PLGA封裝的Pentium XE（背面）處理器 PLGA封裝的Pentium D處理器 第63頁(yè)/共76頁(yè)系列 第六代內(nèi)部設(shè)計(jì)，第五代外部接口 業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的MMX指令支持 K6-2處理器中支持3DNow！，增加了21條圖形和聲音處理指令 K6-3處理器中256KB片上全核心速L2高速緩存

41、 K6-3處理器 K6-2處理器 K6處理器 第64頁(yè)/共76頁(yè)系列 AMD公司的K7微處理器被正式命名為Athlon 支持3DNow! 、Enchanced 3Dnow! 、3DNow! Professional多媒體擴(kuò)展指令集 支持MMX、SSE、SSE2多媒體擴(kuò)展指令集 采用EV6總線，數(shù)據(jù)時(shí)鐘是真實(shí)時(shí)鐘速度的兩倍 最新版本采用銅芯片互連技術(shù) 從Palomino 核心開始改名為Athlon XP并使用P速率來標(biāo)記第65頁(yè)/共76頁(yè)系列核心封裝接口FSB(MHz)L2(KB)工藝(m )AthlonK7 Card module Slot A2005120.25K75 Card module

42、 Slot A2005120.18Thunderbird Card moduleCPGA Slot ASocket A200/2662560.18Athlon XPPalomino OPGASocket A2662560.18Thoroughbred OPGA Socket A266/333256/5120.13Thorton OPGA Socket A3332560.13Barton OPGA Socket A333/4005120.13第66頁(yè)/共76頁(yè)系列OPGA封裝的Athlon XP處理器 CPGA封裝的Athlon處理器 Card module封裝的Athlon處理器 第67頁(yè)/共76頁(yè) Duron帶少量L2高速緩存，是Athlon的低價(jià)版本 Duron采用實(shí)際頻率來命名 其他性能與同核心的Athlon處理器相同核心封裝接口FSB(MHz)L2(KB)工藝(m )Spitfire CPGA Socket A200640.18Morgan CPGA Socket A200640.18Appelbred OPGAS