cpu基础知识及分类PPT课件.ppt
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1、12概况1您的内容打在这里,或者通过复制您的文本后。概况2您的内容打在这里,或者通过复制您的文本后。概况3您的内容打在这里,或者通过复制您的文本后。+整体概况3内容概要一、CPU简介二、CPU基本结构三、CPU制造流程四、CPU封装五、CPU的相关指标六、当前CPU的技术特点七、双核CPU八、四核CPU九、三核CPU十、ARM微处理器十一、ARM微处理器系列4中央处理器(英文Central Processing Unit,CPU)是一台计算机的运算核心和控制核心。按照其处理信息的字长可以分为:八位微处理器、十六位微处理器、三十二位微处理器以及六十四位微处理器等 CPU厂商主要有Intel、AM
2、D、VID。CPU功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据; 功能主要包括: 1、指令顺序控制:控制程序中指令的执行顺序 2、操作控制: CPU要根据指令的功能,产生相应的操作控制信号,发给相应的部件,从而控制这些部件按指令的要求进行动作 3、时间控制:对各种操作实施时间上的定时 4、数据加工:对数据进行算术运算和逻辑运算,或进行其他的信息处理5CPU由运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成运算逻辑部件:运算逻辑部件,可以执行定点或浮点算术运算操作、移位操作以及逻辑操作,也可执行地址运算和转换寄存器部件:包括通用寄存器、专用寄存器和控制寄存器,分别用于保
3、存指令中的寄存器操作数和操作结果;执行一些特殊操作;用来指示机器执行的状控制部件:要负责对指令译码,并且发出为完成每条指令所要执行的各个操作的控制信号6切片粘片压焊塑封电镀管教加工四、CPU封装CPU的封装有DIP、QFP、PGA、BGA、CSP、MCM DIP:双列直插式封装 QFP:塑料方型扁平式封装,四面管腿,一般为正方形 PGA:在芯片的内外有多个方阵形的插针,每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列 BGA:球栅阵列封装 CSP:减小了芯片封装外形的尺寸 MCM:多芯片模块系统71、主频、外频和倍频 主频:CPU运算时的工作频率 外频:系统总线的工作频率 倍频:cpu外频与主频相差
4、的倍数(主频=外频*倍数)2、内存总线速度 指CPU二级高速缓存和内存之间的通信速度(二级(L2)缓存是为协调内存和 CPU的运行速度的)3、地址总线宽度 地址总线宽度决定了CPU可以访问的物理地址空间4、工作电压 CPU正常工作所需的电压5、超标量 一个时钟周期内CPU可以执行一条以上的指令6、L1高速缓存:一级高速缓存,CPU内置高速缓存可以提高运行效率7、前端总线(FSB)频率 前端总线(FSB)频率(即总线频率)是直接影响CPU与内存直接数据交换速度 外频与前端总线(FSB)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81、制造的工艺-更细的线宽
5、 原有晶体管门电路更大限度的缩小,在同样的面积内可以集成更多 的晶体管,能耗降低,CPU也更省电2、封装方式socket架构主流 CPU按其安装插座规范可分为Socket x和Slot x两大架构。 以Intel处理器为例,Socket 架构的CPU中分为Socket 370、Socket 423和Socket 478三种,分别对应Intel PIIICeleron处理器、P4 Socket 423处理器和P4 Socket 478处理器。Slot x架构的CPU中可分为Slot 1、Slot 2两种,分别使用对应规格的Slot槽进行安装 slot 1插座 说socket 478插座 3、缓存
6、全速L2 Cache 缓存就是可以进行高速数据交换的存储器,它先与内存与CPU交换数据,因此速度极快,又称为高速缓存,与处理器相关的缓存有L1 Cache(片内缓存)和L2 Cache(二级缓存) L2 Cache全内置并与处理器同频工作是大势所趋,而这也正是决定CPU处理性能的一个关键所在 91、核心(Die)又称为内核,是CPU最重要的组成部分。CPU中心那块隆起的芯片就是核心,双内核应该具备两个物理上的运算内核; 双核处理器是指在一个处理器上集成两个运算核心,从而提高计算能力,最近逐渐热起来的“双核”概念,主要是指基于X86开放架构的双核技术 2、处理器实际性能是处理器在每个时钟周期内所
7、能处理器指令数的总量,因此增加一个内核,处理器每个时钟周期内可执行的单元数将增加一倍。 优点: 多核心处理器带来的直接优势是可以降低随着单核心处理器频率的不断上升而增大的热量和功耗。多核心处理器有助于为将来更加先进的软件提供卓越的性能。 缺点:随着物理内核数量的增加,CPU内核之间的通讯量和系统用于资源同步及维护的开销也会逐渐上升。双核处理器在成本上相对于单核心处理器也没有优势。同时大量的晶体管也带来了更大的功耗和发热量。 10四核处理器即是基于单个半导体的一个处理器上拥有四个一样功能的处理器核心。换句话说,将四个物理处理器核心整合入一个核中。 四核里面是由两个双核组成,每个双核是共享4M的L
8、2的. 从理论上去看,在两者均未达到满载的时候,成绩应该相差不大。而双方都同时达到满载时,四核的成绩应该比双核好上一倍; 与双核心系统相比,四核计算机在高负载情况下的耗电与热度要略高一些,但在正常情况下大多数四核处理器的功耗要低于双核处理器的功耗,并且获得较高的性能提升 物理四核相对于物理双核提升的幅度最大值为80%左右,超线程四核相对于物理双核提升的最大幅度为40%左右,两者的提升幅度相差约为一倍11三核产品最早是由AMD公司研发的 三核心处理器的缓存优势更明显。虽然损失了一个核心,但共享的三级缓存并未受到影响,只是原先由四个核心分享,现在则成了三个,因此每个核心可以访问的三级缓存容量可以在
9、系统满载的时候增多8.33%,有利于提高对缓存敏感的程序的性能。 四核心处理器现在的普及率还相当低(据Mercury Research统计,2007年第二季度出货的桌面处理器中只有不到2%是四核心),应用程序对多核心的优化也严重不足,而且三核心架构并不陌生,Xbox 360主机里就是三核心的IBM PowerPC。目前核心做的多的是intel i7-980X 3.33G主频 6核心12线程 moreIntel 酷睿i7 9 CPU主频:3330MHz 智能加速:3600MHz 插槽类型:LGA 1366 制作工艺:32 纳米 二级缓存:6256KB 三级缓存:12MB 核心数量:六核心 核心类
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