3D NOW! 是針對(duì)MMX指令集沒有加強(qiáng)浮點(diǎn)處理能力而設(shè)計(jì)的新的指令集。由AMD公司開發(fā)的多媒體擴(kuò)展指令集,共有27條指令。主要應(yīng)用于3D游戲等浮點(diǎn)運(yùn)算中,能迅速地對(duì)3D圖形進(jìn)行輔助處理,從而使CPU的3D性能大大提高。 ALPHA EV6切換式總線 采用多線程處理的點(diǎn)到點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),可以支持可伸縮多處理器,支持200MHz~400MHz的系統(tǒng)總線頻率,帶寬達(dá)到4.2GB/s,具有強(qiáng)大的處理能力。 BGA(Ball Grid Array) 球狀矩陣排列。 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體。 CISC指令(Complex Instruction Set Computing) 復(fù)雜指令集。在早期CPU執(zhí)行的指令都是復(fù)雜指令集,完全采用復(fù)雜指令來支持高級(jí)語言、應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)。 COB(Cache on Board) 板上集成緩存。 COD(Cache on Die) 芯片內(nèi)集成緩存。 CPGA(Ceramic Pin Grid Array) 陶瓷針型柵格陣列。 CPU(Central Processing Unit)
中央處理器,是計(jì)算機(jī)的頭腦,90%以上的數(shù)據(jù)信息都是由它來完成的。它的工作速度快慢直接影響到整部電腦的運(yùn)行速度。CPU集成上萬個(gè)晶體管,可分為
控制單元(Control Unit:CU)、邏輯單元(Arithmetic Logic Unit:ALU)、存儲(chǔ)單元(Memory
Unit:MU)三大部分。以內(nèi)部結(jié)構(gòu)來分可分為:整數(shù)運(yùn)算單元、浮點(diǎn)運(yùn)算單元、MMX單元、L1 Cache單元和寄存器等。 MMX多媒體指令集(Multi Media Extension) 在CPU內(nèi)加入57條多媒體指令,主要增強(qiáng)CPU對(duì)多媒體信息的處理,提高CPU在音頻、圖形、視頻和通信應(yīng)用方面的處理能力。但由于它只對(duì)整數(shù)運(yùn)算進(jìn)行了優(yōu)化而沒有加強(qiáng)浮點(diǎn)方面的運(yùn)算能力。所以在3D圖形、因特網(wǎng)3D網(wǎng)頁應(yīng)用方面欠佳。 EC(Embedded Controller) 微型控制器。 FEMMS(Fast Entry/Exit Multimedia State) 快速進(jìn)入/退出多媒體狀態(tài)。 FIFO(First Input First Output) 先入先出隊(duì)列。 FPU(Float Point Unit) 浮點(diǎn)運(yùn)算單元。 HL-PBGA 表面黏著,高耐熱、輕薄型塑膠球狀矩陣封裝 IA(Intel Architecture) 英特爾架構(gòu)。 IA-32(Intel Architecture) 英特爾體系架構(gòu),英特爾從486開始采用,也叫X86-32架構(gòu),在同一時(shí)間內(nèi)可以處理32位二進(jìn)制數(shù)據(jù),CPU的工作寬度是32位。其它公司在軟硬方面都兼容此架構(gòu),也列屬于IA-32架構(gòu)。 IA-64 英特爾推出的64位CPU,其物理結(jié)構(gòu)和工作電壓等與IA-32完全不同。 ID(IDentify) 鑒別號(hào)碼。 IMM(Intel Mobile Module) 英特爾移動(dòng)模塊。 LDT AMD下一代系統(tǒng)總線技術(shù),實(shí)現(xiàn)芯片與芯片間的互聯(lián),峰值帶寬可達(dá)到6.4GB/s,并且兼容現(xiàn)有的總線標(biāo)準(zhǔn)。 NI(Non-Intel) 非英特爾。 PGA(Pin-Grid Array) 引腳網(wǎng)格陣列,耗電大。 PSN(Processor Serial Numbers) 處理器序列號(hào)。 PIB(Processor In a Box) 盒裝處理器。 PPGA(Plastic Pin Grid Array) 塑膠針狀矩陣封裝。 PowerNow!
針對(duì)Intel公司的Speedstep技術(shù),AMD公司開發(fā)了PowerNow!技術(shù)。它的功能與Speedstep技術(shù)基本相似,并且引進(jìn)一種動(dòng)態(tài)
調(diào)節(jié)功能。它有三種模式:①全速運(yùn)行,在變壓器供電或高速運(yùn)行時(shí),CPU采用額定頻率和電壓運(yùn)行,運(yùn)算速度和性能發(fā)揮最高;②節(jié)電運(yùn)行,在這種情況下,
CPU電壓最低,頻率速度減小20%,性能較低;③自動(dòng)調(diào)節(jié),CPU自動(dòng)判斷當(dāng)前運(yùn)行的程序所需CPU的資源,自動(dòng)調(diào)節(jié)CPU運(yùn)行的電壓和頻率,這樣可得
到最佳的效能比,可延長30%的電池壽命。 RISC指令(Reduced Instruction Set Computing) 精簡(jiǎn)指令集。因在CPU中的指令集多是簡(jiǎn)單指令,這樣就可從復(fù)雜指令集中精簡(jiǎn)出來。它的特點(diǎn)是指令系統(tǒng)小,采用標(biāo)準(zhǔn)字長的指令,加快指令執(zhí)行速度,還可在CPU中采用超標(biāo)量技術(shù),極易提升CPU的時(shí)鐘頻率。 SEC(Single Edge Connector) 單邊連接器。 SIMD(Single Instruction Multiple Data) 單指令多數(shù)據(jù)流。 SiO2F(Fluorided Silicon Oxide) 二氧氟化硅。 SOI(Silicon-on-Insulator) 絕緣體硅片。 SSE(Streaming SIMD Extensions) 單一指令多數(shù)據(jù)流擴(kuò)充。 SSE2
提供了144個(gè)新的128位多媒體指令,其中包含了 128Bit SIMD Interger Arithmetic 及 128Bit SIMD
Double-Precision 浮點(diǎn)指令,更好的支持DVD播放、音頻和3D圖形數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡(luò)流數(shù)據(jù)處理等。支持SEE2的應(yīng)用程序?qū)⑷找嬖黾印?br> Socket 5 方形多針腳ZIF(零插拔力:只要將插座上的拉桿輕輕扳起或按下,就可方便地安裝和更換)插座,支持奔騰P54C和P54S處理器,320針腳。 Socket 7 方形多針腳ZIF插座,支持Intel的Pentium、Pentium MMX,AMD的K5、K6和K6-2,Cyrix的6x86、6x86MX、MII,IDT的Winchip C6等。 Socket 8 方形多針腳插座,專為奔騰Pro CPU而設(shè)計(jì)的。 Super 7 它是Socket 7的升級(jí)版本,是AMD公司為K6-2、K6-3而配備的。 Slot 1 Intel專為奔騰II而設(shè)計(jì)的一種CPU插座,它是一狹長的242針腳的插槽,提供更大的內(nèi)部傳輸帶寬和CPU性能。 Slot 2 一般只用在奔騰至強(qiáng)系列里的一種結(jié)構(gòu),用于工作站和服務(wù)器等高端領(lǐng)域。 Socker 370 Intel為賽揚(yáng)系列而設(shè)計(jì)的CPU插座,成本較低。支持VRM8.1規(guī)格,核心電壓2.0V。 Socker 370 II Intel為Pentium III Coppermine和Celeron II設(shè)計(jì)的,支持VRM8.4規(guī)格,核心電壓1.6V。 Slot A AMD公司為K7系列CPU定做的,外形與Slot 1差不多。 Socket A AMD專用CPU插座,462針腳。 Socker 423 Intel專用在第一代奔騰IV處理器插座。 Socket 478 Willamette內(nèi)核奔騰IV專用CPU插座。 Speedstep Intel公司為便攜式CPU而開發(fā)的一種節(jié)能技術(shù),它可以調(diào)節(jié)CPU的工作電壓和核心頻率。在外接電源時(shí),CPU可全速工作,當(dāng)使用電池時(shí),會(huì)調(diào)節(jié)核心頻率和核心電壓。 TCP(Tape Carrier Package) 薄膜封裝,發(fā)熱小。 TLBs(Translate Look side Buffers) 翻譯旁視緩沖器。 VLIW(Very Long Instruction Word) 超長指令字。 WHQL(Microsoft Windows Hardware Quality Lab) 微軟公司視窗硬件質(zhì)量實(shí)驗(yàn)室。 X86-64
由AMD公司設(shè)計(jì),可以在同一時(shí)間內(nèi)處理64位的整數(shù)運(yùn)算,并兼容于X86-32架構(gòu)。其中支持64位邏輯定址,同時(shí)提供轉(zhuǎn)換為32位定址的選項(xiàng);數(shù)據(jù)
操作指令默認(rèn)為32位和8位,提供轉(zhuǎn)換成64位和16位的選項(xiàng);支持常規(guī)用途寄存器,如果是32位運(yùn)算操作,就要將結(jié)果擴(kuò)展成完整的64位。這樣,指令中
有"直接執(zhí)行"和"轉(zhuǎn)換執(zhí)行"的區(qū)別,其指令字段是8位或32位,可以避免字段過長。 倍頻 原先并沒有倍頻概念,CPU的主頻和系
統(tǒng)總線的速度是一樣的,但CPU的速度越來越快,倍頻技術(shù)也就應(yīng)運(yùn)而生。它可使系統(tǒng)總線工作在相對(duì)較低的頻率上,而CPU速度可以通過倍頻來無限提升。那
么CPU主頻的計(jì)算方式變?yōu)椋褐黝l=外頻×倍頻。倍頻也就是指CPU和系統(tǒng)總線之間相差的倍數(shù),當(dāng)外頻不變時(shí),提高倍頻,CPU主頻也就會(huì)相應(yīng)提高。 并行多線程處理器(SMT:Simultaneous Multi Threading processor) 有多個(gè)程序計(jì)數(shù)器,多條命令執(zhí)行流水線,是一種多個(gè)任務(wù)同時(shí)在一個(gè)處理器中執(zhí)行的體系架構(gòu)。他可提高處理器資源的利用率,不同任務(wù)的命令串沒有依存關(guān)系,同時(shí)執(zhí)行就可避免處理器運(yùn)算單元等資源的閑置。 超標(biāo)量流水線 指在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)一條流水線可執(zhí)行一條以上的指令。一條指令分為十幾段指令來由不同電路單元完成。 超長指令字(VLIW:Very Long Instruction Word) 新一代指令集,字長高達(dá)128位,運(yùn)行速度成倍增加。它還繼承了RISC指令集結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì),可使CPU以較少的晶體管數(shù)達(dá)到很高的代碼運(yùn)行效率。由于它是按序執(zhí)行,節(jié)省了為亂序執(zhí)行而必須的晶體管開銷、減少晶體管數(shù)、降低功耗和發(fā)熱量。 單指令多數(shù)據(jù)流并行處理結(jié)構(gòu)(SIMD:Single Instruction Multiple Data) 可用一個(gè)指令并行處理多個(gè)數(shù)據(jù),縮短在處理視頻、音頻、圖形、動(dòng)畫時(shí)循環(huán)運(yùn)算時(shí)間。 地址總線寬度 簡(jiǎn)單的說是CPU能使用多大容量的內(nèi)存,可以進(jìn)行讀取數(shù)據(jù)的物理地址空間。 非相關(guān)緩存 毒龍CPU中所采用的技術(shù),是指在CPU二級(jí)緩存中不包含一級(jí)緩存中所有數(shù)據(jù)的副本,一級(jí)緩存為64KB,二級(jí)緩存為64KB,共有緩存容量為192KB。 分枝技術(shù)(branch) 指令進(jìn)行運(yùn)算時(shí)需要等待結(jié)果,一般無條件分枝只需要按指令順序執(zhí)行,而條件分枝必須根據(jù)處理后的結(jié)果,再?zèng)Q定是否按原先順序進(jìn)行。 分枝預(yù)測(cè)(branch prediction)
由于條件分枝必須根據(jù)等待處理后的結(jié)果再執(zhí)行,這樣有些電路單元處于空閑等待狀態(tài),出現(xiàn)時(shí)鐘周期的滯留延長。如果能預(yù)測(cè)得到分枝執(zhí)行結(jié)果,那么就可提前
執(zhí)行相應(yīng)的指令,提高CPU運(yùn)算速度,這就是分枝預(yù)測(cè)技術(shù)。但如果分枝預(yù)測(cè)結(jié)果錯(cuò)誤,那么就得將已經(jīng)預(yù)測(cè)結(jié)果的指令全部清除,重新執(zhí)行正確的指令,這樣反
而比不進(jìn)行分枝預(yù)測(cè)來得快,所以分支預(yù)測(cè)技術(shù)的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。 高速互斥緩存(mutually exclusive) 是指在二級(jí)緩存中不包含一級(jí)緩存中出現(xiàn)過的指令和數(shù)據(jù)流,兩者完全獨(dú)立運(yùn)行,這樣可以提高數(shù)據(jù)讀取效能,避免占用有限的緩存空間。 高級(jí)轉(zhuǎn)移緩存(ATC:Advanced Transfer Cache) CPU內(nèi)核繼承、低反應(yīng)時(shí)間、多路聯(lián)合、并行處理二級(jí)緩存架構(gòu)。它將處理器內(nèi)部填充緩存的數(shù)量增加,保證CPU能獲得更低的反應(yīng)時(shí)間,增加數(shù)據(jù)的流量。 工作電壓
是指CPU正常工作所需的電壓,提高工作電壓,可以加強(qiáng)CPU內(nèi)部信號(hào),增加CPU的穩(wěn)定性能。但會(huì)導(dǎo)致CPU的發(fā)熱問題,CPU發(fā)熱將改變CPU的化
學(xué)性質(zhì),降低CPU的壽命。早期CPU工作電壓為5V,隨著制造工藝與主頻的提高,CPU的工作電壓有著很大的變化,PIIICPU的電壓為1.7V,解
決了CPU發(fā)熱過高的問題。 緩存(cache) CPU進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)信息多是從內(nèi)存中調(diào)取的,但CPU的運(yùn)算速度要比內(nèi)存快得多,為此在傳輸過程中放置一存儲(chǔ)器,存儲(chǔ)CPU經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)和指令,這樣可以提高數(shù)據(jù)傳輸速度??煞忠患?jí)緩存和二級(jí)緩存。 回寫高速緩存(write back) 它對(duì)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(duì)讀操作有效。 擴(kuò)展總線速度(expansion-bus speed) 是指CPU與擴(kuò)展設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸速度。擴(kuò)展總線是CPU與外部設(shè)備的橋梁。 聯(lián)合并行處理二級(jí)緩存(set-associative)
將二級(jí)緩存劃分為不同的片段,在每一片段中包含許多緩存線。在CPU對(duì)系統(tǒng)內(nèi)存數(shù)據(jù)訪問中,除了可在系統(tǒng)內(nèi)存片段中得到一根緩存線,還可在二級(jí)緩存中得
到不同緩存線,大大加速CPU讀取數(shù)據(jù)的速度,還可增強(qiáng)數(shù)據(jù)的尋址能力,減少CPU的運(yùn)算執(zhí)行時(shí)間。新賽揚(yáng)CPU中采用4路聯(lián)合并行處理的二級(jí)緩存架構(gòu),
而毒龍CPU采用的是16路聯(lián)合并行處理的二級(jí)緩存架構(gòu)。 流水線 在Intel486中開始使用,它的工作方式就象工業(yè)生產(chǎn)上的裝
配流水線,由5-6個(gè)不同功能的電路單元(指令、譯碼、發(fā)生地址、執(zhí)行指令和數(shù)據(jù)回寫等單元)組成一條指令處理流水線,將一條X86指令分為幾段由這些電
路單元分別執(zhí)行,這樣在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)完成一條指令,可以提高CPU的運(yùn)算速度。進(jìn)入奔騰,在CPU內(nèi)設(shè)置兩條各自獨(dú)立電路單元的流水線,可通過這兩條流
水線來同時(shí)執(zhí)行兩條命令,達(dá)到在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)完成兩條指令。 亂序執(zhí)行(out-of-order execution) 是指
CPU允許將多條指令不按程序規(guī)定的順序分開發(fā)送給各相應(yīng)電路單元處理的技術(shù)。這樣將根據(jù)各電路單元的狀態(tài)和各指令能否提前執(zhí)行的具體情況分析后,將能提
前執(zhí)行的指令立即發(fā)送給相應(yīng)電路單元執(zhí)行,在這期間不按規(guī)定順序執(zhí)行指令,然后由重新排列單元將各執(zhí)行單元結(jié)果按指令順序重新排列。 內(nèi)存總線速度(memory-bus speed) 是指CPU與二級(jí)(L2)高速緩存和內(nèi)存之間數(shù)據(jù)交流的速度。 二級(jí)緩存
即L2
Cache。由于L1級(jí)高速緩存容量的限制,為了再次提高CPU的運(yùn)算速度,在CPU外部放置一高速存儲(chǔ)器,即二級(jí)緩存。工作主頻比較靈活,可與CPU同
頻,也可不同。CPU在讀取數(shù)據(jù)時(shí),先在L1中尋找,再從L2尋找,然后是內(nèi)存,最后是外存儲(chǔ)器。所以L2對(duì)系統(tǒng)的影響也不容忽視。 雙獨(dú)立總線結(jié)構(gòu)(GTL+) 這種結(jié)構(gòu)可以使整個(gè)系統(tǒng)速度得到很大的提高。一條總線負(fù)責(zé)系統(tǒng)內(nèi)存,另一條連接二級(jí)緩存。ALPHA EV6切換式總線:多線程處理的點(diǎn)到點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)??偩€帶寬達(dá)到4.2GB/s,具有強(qiáng)大的處理能力。 數(shù)據(jù)總線寬度 數(shù)據(jù)總線負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流量的大小,而數(shù)據(jù)總線寬度則決定了CPU與二級(jí)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?br> 生產(chǎn)工藝
在生產(chǎn)CPU過程中,要加工各種電路和電子元件,制造導(dǎo)線連接各個(gè)元器件。其生產(chǎn)的精度以微米來表示,精度越高,生產(chǎn)工藝越先進(jìn)。在同樣的材料中可以制
造更多的電子元件,連接線也越細(xì),越能提高CPU的集成度,CPU的功耗也就越小。這樣CPU的主頻也就可提高,在0.25微米下的生產(chǎn)工藝最高可以達(dá)到
600MHz的頻率,而0.18微米的生產(chǎn)工藝CPU可達(dá)到G赫茲的水平以上。 推測(cè)執(zhí)行(speculation execution) 在分枝預(yù)測(cè)進(jìn)行預(yù)測(cè)結(jié)果后所進(jìn)行的處理就稱為推測(cè)執(zhí)行。 位 計(jì)算機(jī)的運(yùn)算單位,在數(shù)字運(yùn)算中采用二進(jìn)制,"0"和"1",在CPU中都是一位。 外頻 即系統(tǒng)總線,CPU與周邊設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)的頻率,具體是指CPU到芯片組之間的總線速度。 相關(guān)緩存架構(gòu) 新賽揚(yáng)CPU中采用的技術(shù)。在二級(jí)緩存中包含一級(jí)緩存數(shù)據(jù)的副本,一級(jí)緩存為32KB,二級(jí)緩存為128KB,實(shí)際為96KB二級(jí)緩存。 顯性并行指令計(jì)算(EPIC:Explicitly Parallel Instruction Computing)
下一代指令集架構(gòu)。IA-64指令系統(tǒng)的統(tǒng)稱。集成RISC和VLIW各自的優(yōu)勢(shì)技術(shù),指令字長為128位,包含三個(gè)40位的指令和一個(gè)8位的模板代
碼。每個(gè)指令分為多個(gè)獨(dú)立的操作字段,每個(gè)字段可分別控制各個(gè)功能部件并行工作,而模板中包含各指令間并行處理的信息,依據(jù)模板代碼信息,可同時(shí)在不同的
執(zhí)行單元中執(zhí)行三條沒有相關(guān)性的指令,控制并行處理關(guān)系,提高并行處理能力。 向下兼容 就是在原來CPU基礎(chǔ)上進(jìn)行開發(fā)新型CPU,在此基礎(chǔ)上增加了新的指令,沒有改變?cè)蠧PU內(nèi)部基本指令代碼集,可以不做任何變動(dòng)地繼續(xù)運(yùn)行基于老式CPU的軟件。 一級(jí)緩存
即L1
Cache。集成在CPU內(nèi)部中,用于CPU在處理數(shù)據(jù)過程中數(shù)據(jù)的暫時(shí)保存。由于緩存指令和數(shù)據(jù)與CPU同頻工作,L1級(jí)高速緩存緩存的容量越大,存儲(chǔ)
信息越多,可減少CPU與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)交換次數(shù),提高CPU的運(yùn)算效率。但因高速緩沖存儲(chǔ)器均由靜態(tài)RAM組成,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,在有限的CPU芯片面積
上,L1級(jí)高速緩存的容量不可能做得太大。 因特網(wǎng)數(shù)據(jù)流單指令序列擴(kuò)展(SSE:Streaming SIMD Extensions) 是對(duì)MMX指令的擴(kuò)展和改進(jìn)。在MMX基礎(chǔ)上添加到70條指令,加強(qiáng)CPU處理3D網(wǎng)頁和其它音、象信息技術(shù)處理的能力。但CPU所具有的特殊擴(kuò)展指令集,需要應(yīng)用程序的相應(yīng)支持下才能發(fā)揮作用。 追蹤緩存(trace cache) 在奔騰IV一級(jí)緩存中,一般一級(jí)緩存中的指令緩存都是即時(shí)解碼:而追蹤緩存無需每次都進(jìn)行解碼指令,直接做解碼,這些指令稱為微指令(micro-ops),12K容量能存儲(chǔ)12000個(gè)微指令。 轉(zhuǎn)接卡 簡(jiǎn)單的說,就是在主板上本來不能用的,通過轉(zhuǎn)接卡轉(zhuǎn)換為可以使用的。但轉(zhuǎn)接卡與主板的內(nèi)部特性應(yīng)一樣,通過改變個(gè)別識(shí)別信號(hào)腳來達(dá)到二者一致。有些還提供頻率調(diào)整和電壓調(diào)整。例如:Solt 1轉(zhuǎn)換Socker 370的轉(zhuǎn)接卡。 主頻 CPU內(nèi)部的時(shí)鐘頻率,是CPU進(jìn)行運(yùn)算時(shí)的工作頻率。一般來說,主頻越高,一個(gè)時(shí)鐘周期里完成的指令數(shù)也越多,CPU的運(yùn)算速度也就越快。但由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同,并非所有時(shí)鐘頻率相同的CPU性能都一樣。 字節(jié) 通常將可表示常用英文字符8位二進(jìn)制稱為一字節(jié)。 字長 在同一時(shí)間中處理二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)叫字長。通常稱處理字長為8位數(shù)據(jù)的CPU叫8位CPU,32位CPU就是在同一時(shí)間內(nèi)處理字長為32位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的CPU。
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