第二章 中央处理器(CPU)

第二章 中央处理器(CPU)2013.3

概述中央处理器(Central Processing Unit),简称 CPU,是一台计算机的运算核心和控制核心。CPU 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。其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。 CPU工作方式为：从存储器或高速缓冲存储器中取 出指令，放入指令寄存器，并对指令译码，并执行指 令。所谓的计算机的可编程性主要是指对CPU的编 程。

2.1 CPU发展简史

根据CPU的字长和功能，可将其发展划分为以下几个阶 段。

第1阶段(1971——1973年)是4位和8位低档微处理器时代， 通常称为第1代，其典型产品是Intel4004和Intel8008微处理器。 第2阶段(1971——1977年)是8位中高档微处理器时代，通 常称为第2代，其典型产品是Intel8080/8085。 第3阶段(1978——1984年)是16位微处理器时代，通常称为 第3代，其典型产品是Intel公司的8086/8088、80286。 第4阶段(1985——1992年)是32位微处理器时代，又称为第 4代。其典型产品是Intel公司的80386/80486。 第5阶段(1993-2005年)是奔腾(pentium)系列微处理器时 代，通常称为第5代。典型产品是Intel公司的奔腾系列芯片及 与之兼容的AMD的K6系列微处理器芯片。 第6阶段(2005年至今)是酷睿(core)系列微处理器时代， 通常称为第6代。

2.2 主流CPU目前，IT市场主流的CPU被Intel公司和AMD公司所 占据。以中关村在线为参考，2013年3月市场在售 CPUIntel公司共170款产品，价格从80元到7599元， AMD公司共有126款，价格从170元到1699元。两 公司产品各具特点，但从两者所占市场份额来看，近 几年来Intel公司始终维持在80%左右，是CPU市场 真正的龙头企业。下面我们以 Intel公司主流产品为 例，介绍主流CPU。 Intel公司的主流产品主要包括Celeron系列、 Pentium系列、Core 2系列和Core i系列。

1. CELERON系列处理器Celeron中文名称为赛扬处理器，是Intel公司为满足 低端市场需求而推出的低端处理器产品。 赛扬系列处理器与同期的Pentium和Core 2处理器使 用相同的核心。赛扬处理器是将有缺陷的其它处理器 (如奔腾、酷睿、迅驰)屏蔽缺陷部分而来，或者直 接削减二级缓存，仅是Intel 为了进攻低端市场而设 计的入门级CPU,凭借其良好的超频性能和便宜的 价格，赢得了许多用户及超频玩家的喜爱。

Intel 以前制造过的赛扬处理器版本有Celeron2、 Celeron3、Celeron4、Celeron J,现在活跃在市场 上的有CeleronM、CeleronD、及采用新一代酷睿架 构的赛扬双核处理器：Celeron E,这将使更多用户 以更实惠的价格体验到INTEL的双核处理器。 目前市场Cel

eron系列处理器以双核系列处理器为主， 插槽类型以LGA1155、LGA775为主，主频从2.4G 到2.8G为主，制作工艺以45nm为主。

2. PENTIUM系列处理器Pentium是英特尔的第五代x86架构之微处理器，于 1993年3月22日开始出货，是486产品线的后代。 Pentium本应命名为80586或 i586,后来命名为 “Pentium”(通常认为“pentium”是希腊文“五 (penta)”加拉丁文中代表名词的接尾语“ium”的 造词),是因为阿拉伯数字无法被用作注册商标。 i586被使用在英特尔竞争对手所制造的类80586的微 处理器。 Pentium D和Pentium Extreme Edition是Intel公 司早期双核处理器，采用90nm工艺制造，采用 LGA775接口。目前市场Pentium系列处理器以双核 系列处理器为主，插槽类型以LGA1155、LGA775 为主，主频从2.5G到3.0G为主，制作工艺以45nm为 主。

3. CORE 2系列处理器

Core 2(酷睿2)是英特尔2006年7月27日推出的新 一代X86架构处理器，它采用全新的Intel Core架构， 取代由2000年起各英特尔处理器采用的Netbrust架 构。Core 2也同时标志着奔腾(Pentium,由1993年 沿用至今)品牌的终结，也代表着英特尔移动处理器 及桌面处理器两个品牌的重新整合。 和其它基于 Netburst的处理器不同，Core 2不会仅注重处理器 时钟频率的提升，它同时就其它处理器的特色，例如 高速缓存数量、核心数量等进行优化。英特尔声称它 的功耗会比以往的奔腾处理器低很多。Core2有7、8、 9三个系列，具体分为Solo(单核，只限笔记本电 脑)、Duo(双核)、Quad(四核)及Extreme (至尊)四种型号。

最初Core 2采用65nm制造工艺，核心时钟频率从 1.8GHz到3.0GHz,采用LGA775接口，支持 1066MHz到1333MHz前端总线，二级缓存为2M或 4M,支持硬件防病毒技术、节能省电技术和EM64T 等。2008年1月20日起，Core 2采用45nm制造工艺， 核心时钟频率从2.6GHz到3.33GHz,采用LGA775 接口，支持1333MHz前端总线，二级缓存为6M。型号Core 2 Duo Core 2 Quad Core 2 Extreme

制作工艺45nm 45nm 45nm

核心频率2.6~3.5GHz 2.5~3.16GHz 2.6~3.2GHz

接口LGA775 LGA775 LGA775

前端总线1066MHz 1333MHz 1333MHz

二级缓存6M 8M 12M

4. CORE I系列处理器

2009年6月，Intel公司公布了新的CPU命名规则， 为简化命名方式，将处理器重新命名为Core i 3、 Core i 5、Core i 7,分别代表低端产品、中端产品 和高端产品。目前Core i 系列CPU已经发展到第三 代，各方面都发生了很大变化。

Core i3可看作是Core i5的进一步精简版，最早采用 32nm工艺版本。Core i3最大的特点是整合GPU (图形处理器),也就是说Core i3将由CPU+GPU 两个核心封装而成。由于整合的GPU性能有限，用 户想获得更好的3D性能，可以外加显卡。值得注意 的是，

即使核心工艺是Clarkdale,显示核心部分的 制作工艺仍会是45nm。整合CPU与GPU,这样的 计划无论是Intel还是AMD均很早便提出了，他们都 认为整合平台是未来的一种趋势。而Intel无疑是走 在前面的，集成GPU的CPU已在2010年推出，俗称 “酷睿i系”,仍为酷睿系列。

酷睿i5处理器建基于Intel Nehalem微架构，与Core i7支持三通道存储器不同，Core i5只会集成双通道 DDR3存储器控制器。另外，Core i5会集成一些北 桥的功能，将集成PCI-Express控制器。接口亦与 Core i7的LGA 1366不同，Core i5采用全新的LGA 1156。处理器核心方面，代号Lynnfiled,采用45纳 米制程的Core i5会有四个核心，不支持超线程技术， 总共仅提供4个线程。L2缓冲存储器方面，每一个核 心拥有各自独立的256KB,并且共享一个达8MB的 L3缓冲存储器。

Intel官方正式确认，基于全新Nehalem架构的新一 代桌面处理器将沿用“Core”(酷睿),命名为 “Intel Core i7”系列，至尊版的名称是“Intel Core i7 Extreme”系列。Core i7(中文：酷睿 i7, 核心代号：Bloomfield)处理器是英特尔于2008年 推出的64位四核心CPU,沿用x86-64指令集，并以 Intel Nehalem微架构为基础，取代Intel Core 2系 列处理器。Nehalem曾经是Pentium 4 10 GHz版本 的代号。Core i7的名称并没有特别的含义，Intel表 示取i7此名的原因只是听起来悦耳，“i”的意思是 智能(intelligence的首字母),而7则没有特别的意 思，更不是指第7代产品。

2.3 英特尔CPU主要技术指标

CPU主要技术指标是衡量CPU性能的主要内容，主 要包括主频、前端总线频率FSB、缓存、指令集、 制作工艺、核心数量、插槽类型、其他技术等。

INTEL 酷睿I7 920(盒)详细参数

酷睿i7是面向高端发烧用户的CPU家族标识， 包含Bloomfield(2008年)、Lynnfield(2009 年)、Clarksfield(2009年)、Ar …… 此处隐藏：2259字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……