什么叫cpu架構(gòu)
CPU的架構(gòu)是什么,到底是什么意思呢?下面是學(xué)習(xí)啦小編帶來(lái)的關(guān)于什么叫cpu架構(gòu)的內(nèi)容,歡迎閱讀!
什么叫cpu架構(gòu):
CPU架構(gòu)是CPU廠(chǎng)商給屬于同一系列的CPU產(chǎn)品定的一個(gè)規(guī)范,主要目的是為了區(qū)分不同類(lèi)型CPU的重要標(biāo)示。
1、目前市面上的CPU指令集分類(lèi)主要分有兩大陣營(yíng),一個(gè)是intel、AMD為首的復(fù)雜指令集CPU,另一個(gè)是以IBM、ARM為首的精簡(jiǎn)指令集CPU。兩個(gè)不同品牌的CPU,其產(chǎn)品的架構(gòu)也不相同,例如,Intel、AMD的CPU是X86架構(gòu)的,而IBM公司的CPU是PowerPC架構(gòu),ARM公司是ARM架構(gòu)。
2、總體架構(gòu),Core架構(gòu)的Merom處理器確實(shí)性能強(qiáng)勁。在多項(xiàng)測(cè)試中,頻率2GHz的T7200能戰(zhàn)勝頻率2.33GHz的T2700就是最好的證明。但是您同時(shí)也注意到了,在移動(dòng)平臺(tái)Merom雖然性能強(qiáng)勁,但并沒(méi)有給您帶來(lái)太大的驚喜。雖然勝過(guò)Yonah,但幅度都不大,而且在一些測(cè)試項(xiàng)中,頻率稍低的T7200也是輸給了T2700的。因此可能在移動(dòng)平臺(tái)Core微架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)不像桌面平臺(tái)那樣出彩——一顆頻率最低的E6300也可以全殲高頻率的Pentium D。究其原因就是Yonah本身就比較優(yōu)秀,而不像NetBurst那樣失敗,況且Core微架構(gòu)本身就是在Yonah微架構(gòu)改進(jìn)而來(lái),成績(jī)不會(huì)形成太大的反差也在情理之中。
3、Core微架構(gòu)是Intel的以色列設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在Yonah微架構(gòu)基礎(chǔ)之上改進(jìn)而來(lái)的新一代微架構(gòu)。最顯著的變化在于在各個(gè)關(guān)鍵部分進(jìn)行強(qiáng)化。為了提高兩個(gè)核心的內(nèi)部數(shù)據(jù)交換效率采取共享式二級(jí)緩存設(shè)計(jì),2個(gè)核心共享高達(dá)4MB的二級(jí)緩存。其內(nèi)核采用較短的14級(jí)有效流水線(xiàn)設(shè)計(jì),每個(gè)核心都內(nèi)建32KB一級(jí)指令緩存與32KB一級(jí)數(shù)據(jù)緩存,2個(gè)核心的一級(jí)數(shù)據(jù)緩存之間可以直接傳輸數(shù)據(jù)。每個(gè)核心內(nèi)建4組指令解碼單元,支持微指令融合與宏指令融合技術(shù),每個(gè)時(shí)鐘周期最多可以解碼5條X86指令,并擁有改進(jìn)的分支預(yù)測(cè)功能。每個(gè)核心內(nèi)建5個(gè)執(zhí)行單元子系統(tǒng),執(zhí)行效率頗高。加入對(duì)EM64T與SSE4指令集的支持。由于對(duì)EM64T的支持使得其可以擁有更大的內(nèi)存尋址空間,彌補(bǔ)了Yonah的不足,在新一代內(nèi)存消耗大戶(hù)——Vista操作系統(tǒng)普及之后,這個(gè)優(yōu)點(diǎn)可以使得Core微架構(gòu)擁有更長(zhǎng)的生命周期。而且使用了Intel最新的五大提升效能和降低功耗的新技術(shù),包括:具有更好的電源管理功能;支持硬件虛擬化技術(shù)和硬件防病毒功能;內(nèi)建數(shù)字溫度傳感器;提供功率報(bào)告和溫度報(bào)告等。尤其是這些節(jié)能技術(shù)的采用對(duì)于移動(dòng)平臺(tái)意義尤為重大。
4、酷睿支持64位,基于Core架構(gòu)處理器面對(duì)不同消費(fèi)群族,Core處理器出現(xiàn)了小小的分工,專(zhuān)門(mén)面對(duì)臺(tái)式機(jī)使用的Conroe,筆記本使用Merom,服務(wù)器使用WoodCrest,這三款處理器全部基于Core核心架構(gòu)。
5、英特爾處理器包括Core系列桌面型、移動(dòng)型,以及Xeon處理器,甚至嵌入式處理器,全都將相繼進(jìn)入32納米制程,逐漸代替了現(xiàn)今的45納米制程。 隨著CES腳步接近,英特爾已透露將在CES上發(fā)表多款Core i3、i5桌上型與筆記型處理器,包括筆電的Arrandale與桌電Clarkdale相繼采用32納米制程,強(qiáng)調(diào)更小的體積與功耗設(shè)計(jì)。2009年12月23日英特爾揭露,2010年第一季將推出的嵌入式Xeon處理器也將采用新制程。 09底開(kāi)始投產(chǎn)的32納米制程,相較于2008年底的45納米制程,采用了第二代high-k金屬閘極晶體管與浸潤(rùn)式微影技術(shù)( immersion lithography),強(qiáng)化對(duì)處理器內(nèi)部用電控管,也比45納米制程尺寸小30%,簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。根據(jù)英特爾的藍(lán)圖,2010第一季將針對(duì)嵌入式市場(chǎng)推出32納米制程,代號(hào)為Jasper Forest的嵌入式Xeon處理器,比采用舊制程處理器高出30%到70%的每瓦效能,支持PCI 2.0及I/O虛擬化能力。而企業(yè)用的服務(wù)器Xeon處理器,隨著2010年桌上型處理器Clarkdale的推出,與高階桌上型市場(chǎng)關(guān)系密切的入門(mén)級(jí)Xeon 3000處理器也會(huì)在2009年進(jìn)入32納米新制程。
6、至于2009年采用Nehalem-EP架構(gòu)的Xeon 5000,雖然一樣采用Nehalem架構(gòu),但將在2010年上半年開(kāi)始采用32納米新制程,推出Westmere-EP處理器。而原來(lái)提供6核心的Xeon 7000處理器也會(huì)在2010上半年推出最多8核心的Nehalem-EX,在2010下半年同樣進(jìn)入新制程的Westmere-EX。
7、除了嵌入式系統(tǒng)、服務(wù)器、筆電與桌上型相繼進(jìn)入新制程后,目前就只剩下低功耗設(shè)計(jì)的Atom處理器尚未進(jìn)入,仍采用45納米制程。
8、相較于英特爾在2010年進(jìn)入新制程,AMD則是要到2011年開(kāi)始進(jìn)入32納米制程,屆時(shí)將采用新的Bulldozer核心架構(gòu)設(shè)計(jì),包括效能級(jí)12至16核心的Interlagos,以及強(qiáng)調(diào)能源效益6至8核心的Valencia。
9、8核心的CPU 現(xiàn)在不可能對(duì)應(yīng)現(xiàn)在的主板所以不可能大張旗鼓的宣傳, 最便宜的8核CPU應(yīng)該是SONY PS3的CELL, 擁有8個(gè)核心浮點(diǎn)性能是酷睿雙核的N多倍,而現(xiàn)在4核心都沒(méi)有普及, AMD INTEL是不會(huì)著急大量生產(chǎn)他們的8核CPU的,可以說(shuō)現(xiàn)在的INTEL 4核心只是把2個(gè)酷睿內(nèi)核封裝在一個(gè)核心里面, 2個(gè)核心之間并沒(méi)用直接通信, AMD倒是出了真4核,只是現(xiàn)在賣(mài)的不好還不能成為主流。總結(jié)一下5年之后4核心基本可以替換現(xiàn)在的雙核成為主流,而8核心甚至16核心CPU將會(huì)成為那時(shí)候的高端產(chǎn)品!
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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(duì)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(pán)。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(pán)上尋找,以此提高系統(tǒng)性能。但是由于CPU芯片面積和成本的因素來(lái)考慮,緩存都很小。
L1 Cache(一級(jí)緩存)是CPU第一層高速緩存,分為數(shù)據(jù)緩存和指令緩存。內(nèi)置的L1高速緩存的容量和結(jié)構(gòu)對(duì)CPU的性能影響較大,不過(guò)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CPU管芯面積不能太大的情況下,L1級(jí)高速緩存的容量不可能做得太大。一般服務(wù)器CPU的L1緩存的容量通常在32-256KB。
L2 Cache(二級(jí)緩存)是CPU的第二層高速緩存,分內(nèi)部和外部?jī)煞N芯片。內(nèi)部的芯片二級(jí)緩存運(yùn)行速度與主頻相同,而外部的二級(jí)緩存則只有主頻的一半。L2高速緩存容量也會(huì)影響CPU的性能,原則是越大越好,以前家庭用CPU容量最大的是512KB,筆記本電腦中也可以達(dá)到2M,而服務(wù)器和工作站上用CPU的L2高速緩存更高,可以達(dá)到8M以上。
L3 Cache(三級(jí)緩存),分為兩種,早期的是外置,內(nèi)存延遲,同時(shí)提升大數(shù)據(jù)量計(jì)算時(shí)處理器的性能。降低內(nèi)存延遲和提升大數(shù)據(jù)量計(jì)算能力對(duì)游戲都很有幫助。而在服務(wù)器領(lǐng)域增加L3緩存在性能方面仍然有顯著的提升。比方具有較大L3緩存的配置利用物理內(nèi)存會(huì)更有效,故它比較慢的磁盤(pán)I/O子系統(tǒng)可以處理更多的數(shù)據(jù)請(qǐng)求。具有較大L3緩存的處理器提供更有效的文件系統(tǒng)緩存行為及較短消息和處理器隊(duì)列長(zhǎng)度。
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