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1、 CPU 基础知识2010-10-1讲解内容：CPU主频、外频、倍频、前端总线、缓存（一级缓存、二级缓存 和三级缓存）、针脚类型、工作电压、制造工艺及windows内cpu检查CPU主频：即CPU内核工作的时钟频率（CPU Clock Speed）， 表 示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度，单位是MHz，因为cpu的运算速 度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标（缓存、指令集、CPU的 位数等等），所以CPU实际的运算能力并没有直接关系。主频外频 倍频系数。 CPU外频：是CPU的基准频率，单位也是MHz。 是CPU与周边设备传 输数据的频率，具体是指CPU到芯片组之间的总线速度。 CPU的
2、外频 是CPU乃至整个计算机系统的基准频率，单位是MHz（兆赫兹），对于 前期的电脑，外频是CPU与主板之间同步运行的速度，而且目前的绝大 部分电脑系统中外频，也是内存与主板之间的同步运行的速度，在这种 方式下，可以理解为CPU的外频直接与内存相连通，实现两者间的同步 运行状态。对于目前的计算机系统来说，两者完全可以不相同，但是外 频的意义仍然存在，计算机系统中大多数的频率都是在外频的基础上， 乘以一定的倍数来实现，这个倍数可以是大于1的，也可以是小于1的。 倍频：指CPU主频与外频之间的相对比例关系。在相同的外频下，倍频 越高CPU的频率也越高。但实际上，在相同外频的前提下，高倍频的 CPU
3、本身意义并不大。这是因为CPU与系统之间数据传输速度是有限 的，一味追求高倍频而得到高主频的CPU就会出现明显的“瓶颈”效应 CPU从系统中得到数据的极限速度不能够满足CPU运算的速度。 前端总线： Front Side Bus（FSB），是将CPU连接到北桥芯片的总线 。北桥芯片负责联系内存、显卡等数据吞吐量最大的部件，并和南桥芯 片连接。 CPU就是通过前端总线（FSB）连接到北桥芯片，进而通过 北桥芯片和内存、显卡交换数据。前端总线将CPU连接到主内存和通向 磁盘驱动器、调制解调器以及网卡这类系统部件的外设总线。是CPU和 外界交换数据的最主要通道，因此前端总线的数据传输能力对计算机整
4、体性能作用很大，如果没足够快的前端总线，再强的CPU也不能明显提 高计算机整体速度。数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽 度和传输频率，即数据带宽（总线频率数据位宽）8。目前pc机中常见FSB有400MHz、 533MHz、800MHz、1066MHz 、1333MHz几种。外频与前端总线(FSB)频率的区别：前端总线的速度指的是CPU和北桥 芯片间总线的速度，更实质性的表示了CPU和外界数据传输的速度，外 频的概念是建立在数字脉冲信号震荡速度基础之上的。也就是说， 100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一万万次，它更多的影响 了PCI及其他总线的频率；而100MHz前端总线指的
5、是每秒钟CPU可接 受的数据传输量是100MHz64bit8Byte/bit=800MB/s。 CPU缓存：是指可以进行高速数据交换的存储器，它先于内存与CPU 交换数据，因此速度很快。 L1 Cache(一级缓存)是CPU第一层高速缓 存。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大，不过高 速缓冲存储器均由静态RAM组成，结构较复杂，在CPU管芯面积不能 太大的情况下，L1级高速缓存的容量不可能做得太大。 CPU缓存是位于CPU与内存之间的临时存储器，它的容量比内存 小的多但是交换速度却比内存要快得多。缓存的出现主要是为了解决 CPU运算速度与内存读写速度不匹配的矛盾，因为CPU运
6、算速度要比 内存读写速度快很多，这样会使CPU花费很长时间等待数据到来或把数 据写入内存。在缓存中的数据是内存中的一小部分，但这一小部分是短 时间内CPU即将访问的，当CPU调用大量数据时，就可避开内存直接 从缓存中调用，从而加快读取速度。缓存基本上都是采用SRAM存储器， CPU缓存可以分为一级缓存 ，二级缓存，部分高端CPU还具有三级缓存，每一级缓存中所储存的全 部数据都是下一级缓存的一部分，这三种缓存的技术难度和制造成本是 相对递减的，所以其容量也是相对递增的。一级缓存可以分为一级数据缓存（Data Cache，D-Cache）和一级 指令缓存（Instruction Cache，I-C
7、ache）。二者分别用来存放数据以 及对执行这些数据的指令进行即时解码，而且两者可以同时被CPU访问 ，减少了争用Cache所造成的冲突，提高了处理器效能。大多数CPU的 一级数据缓存和一级指令缓存具有相同的容量，例如AMD的Athlon XP 就具有64KB的一级数据缓存和64KB的一级指令缓存，其一级缓存就以 64KB+64KB来表示，其余的CPU的一级缓存表示方法以此类推。二级缓存又叫L2 CACHE，它是处理器内部的一些缓冲存储器，其 作用跟内存一样。工作主频比较灵活，可与CPU同频，也可不同。 CPU在读取数据时，先在L1中寻找，再从L2寻找，然后是内存，再后 是外存储器三级缓存是为
8、读取二级缓存后未命中的数据设计的种缓存，在 拥有三级缓存的CPU中，只有约5%的数据需要从内存中调用，这进一 步提高了CPU的效率。Intel CPU针脚： Intel从Pentium 4到Core 2使用的插座类型一直为 LGA775，但是I 5和I 7为了提高CPU的性能，故插座类型有所改变。所 有英特尔 酷睿 i7-900 系列处理器的插座类型：LGA1366，所有英 特尔 酷睿 i7-800 系列处理器的插座类型：LGA1156，所有英特尔 酷睿 i5 系列处理器的插座类型：LGA1156。intel LGA 1156接口平台目前才刚刚开始普及，接下来我们又要面 对接口再次变更的局面，
9、新一代Sandy Bridge芯片计划在今年晚些时候 投产，第一批这种芯片可能在2011年年初上市，主要用于台式电脑和 笔记本电脑,该产品将会采用新的LGA 1155接口，目前测试中该接口的 主板可以安装Intel ES2这种CPU.另外根据CPU的核心分为Wolfdale的有Intel Xeon Processor L3110、 Intel Celeron Desktop Processor E3300、 Intel Pentium Desktop Processor E6700、 Intel Core2 Duo Desktop Processor E8400等；Kentsfield平台都是
10、4核心的，包括Intel Xeon Processor X3220、 Intel Core2 Quad Desktop Processor Q6600 等；Clarkdale的有i3-550、i5-680、G6950等； Lynnfiled的有I5-750、 I5-760、 I7-860 、I7-870、I7-880等； Bloomfiled核心的CPU就是目前 最高端的CPU，包括Intel Core i7 Desktop Processor i7-920、Intel Xeon Processor W3520等。 AMD CPU针脚:主要有939、940、AM2的940和AM3的938等.目
11、前主流 的AMD台式机CPU主要包括AMD 羿龙 II 处理器（包括双核、3核、4 核和6核）、AMD羿龙处理器（包括3核和4核）、AMD 速龙 II 处 理器（包括双核、3核、4核）、AMD速龙双核处理器、AMD速龙 处理（包括双核和单核）、AMD闪龙处理器（只有单核）针对AMD cpu型号也比较多，建议实际测试可以登录amd官方网址 进行查询，amd台式机产品的中文官方网址为 http:/ ，amd cpu的网址 http:/ AM2和AM2+以及AM3之间的区别： AM2的HyperTransport只是 1.0/2.0标准，而AM2+的HyperTransport总线则是3.0的标准。
12、AM2+与 AM2一样只支持DDR2内存，而AM3支持DDR3内存。工作电压：是指CPU正常工作所需的电压，提高工作电压，可以加强 CPU内部信号，增加CPU的稳定性能。但会导致CPU的发热问题， CPU发热将改变CPU的化学介质，降低CPU的寿命。早期CPU工作电 压为5V，随着制造工艺与主频的提高，CPU的工作电压有着很大的变 化，例如Intel Core i7-970 Processor的VID Voltage Range为 0.800V-1.375V； AMD Phenom II X4的Voltages为0.85-1.25V. 制造工艺：指制造CPU或GPU的制程，或指晶体管门电路的尺寸，目 前单位为纳米（nm)。芯片制造工艺在1995年以后，从0.5微米、0.35 微米、0.25微米、0.18微米、0.15微米、0.13微米、90纳米、80纳米、 65纳米，45纳米,一直发展到目前最新的32纳米，而22纳米将是下一代 CPU的发展目标。在windows内检查CPU信息的工具：对于intel平台使用cpu-z进行检查，如检查E7200 CPU的截图：检查clarkdale i3 540 CPU的截图：对于AMD cpu使用powermonitor进行检查，如检查amd phenom(tm) IIX4 810 cpu的截图：
