cpu-第3章

按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页，按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页，按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部！
————未阅读完？加入书签已便下次继续阅读！


Merom核心的二级缓存机制也与Conroe核心相同，Core2DuoT7x00系列的共享式二级缓存为4MB，而Core2DuoT5x00系列的共享式二级缓存为2MB。Merom核心的主要技术特性与Conroe核心几乎完全相同，只是在Conroe核心的基础上利用多种手段加强了功耗控制，使其TDP功耗几乎只有Conroe核心的一半左右，以满足移动平台的节电需求。
　　　AMDCPU的核心类型
　　　AthlonXP的核心类型
　　　　　AthlonXP有4种不同的核心类型，但都有共同之处：都采用SocketA接口而且都采用PR标称值标注。
　　　Thorton
　　　　　采用0。13um制造工艺，核心电压1。65V左右，二级缓存为256KB，封装方式采用OPGA，前端总线频率为333MHz。可以看作是屏蔽了一半二级缓存的Barton。
　　　Barton
　　　　　采用0。13um制造工艺，核心电压1。65V左右，二级缓存为512KB，封装方式采用OPGA，前端总线频率为333MHz和400MHz。
　　　新Duron的核心类型
　　　AppleBred
　　　　　采用0。13um制造工艺，核心电压1。5V左右，二级缓存为64KB，封装方式采用OPGA，前端总线频率为266MHz。没有采用PR标称值标注而以实际频率标注，有1。4GHz、1。6GHz和1。8GHz三种。
　　　Athlon64系列CPU的核心类型
　　　Clawhammer
　　　　　采用0。13um制造工艺，核心电压1。5V左右，二级缓存为1MB，封装方式采用mPGA，采用HyperTransport总线，内置1个128bit的内存控制器。采用Socket754、Socket940和Socket939接口。
　　　Newcastle
　　　　　其与Clawhammer的最主要区别就是二级缓存降为512KB（这也是AMD为了市场需要和加快推广64位CPU而采取的相对低价政策的结果），其它性能基本相同。
　　　Wincheste
　　　Wincheste是比较新的AMDAthlon64CPU核心，是64位CPU，一般为939接口，0。09微米制造工艺。这种核心使用200MHz外频，支持1GHyperTransprot总线，512K二级缓存，性价比较好。Wincheste集成双通道内存控制器，支持双通道DDR内存，由于使用新的工艺，Wincheste的发热量比旧的Athlon小，性能也有所提升。
　　　Troy
　　　Troy是AMD第一个使用90nm制造工艺的Opteron核心。Troy核心是在Sledgehammer基础上增添了多项新技术而来的，通常为940针脚，拥有128K一级缓存和1MB（1；024KB）二级缓存。同样使用200MHz外频，支持1GHyperTransprot总线，集成了内存控制器，支持双通道DDR400内存，并且可以支持ECC内存。此外，Troy核心还提供了对SSE…3的支持，和Intel的Xeon相同，总的来说，Troy是一款不错的CPU核心。
　　　Venice
　　　Venice核心是在Wincheste核心的基础上演变而来，其技术参数和Wincheste基本相同：一样基于X86…64架构、整合双通道内存控制器、512KBL2缓存、90nm制造工艺、200MHz外频，支持1GHyperTransprot总线。Venice的变化主要有三方面：一是使用了DualStressLiner（简称DSL）技术，可以将半导体晶体管的响应速度提高24％，这样是CPU有更大的频率空间，更容易超频；二是提供了对SSE…3的支持，和Intel的CPU相同；三是进一步改良了内存控制器，一定程度上增加处理器的性能，更主要的是增加内存控制器对不同DIMM模块和不同配置的兼容性。此外Venice核心还使用了动态电压，不同的CPU可能会有不同的电压。
　　　SanDiego
　　　SanDiego核心与Venice一样是在Wincheste核心的基础上演变而来，其技术参数和Venice非常接近，Venice拥有的新技术、新功能，SanDiego核心一样拥有。不过AMD公司将SanDiego核心定位到顶级Athlon64处理器之上，甚至用于服务器CPU。可以将SanDiego看作是Venice核心的高级版本，只不过缓存容量由512KB提升到了1MB。当然由于L2缓存增加，SanDiego核心的内核尺寸也有所增加，从Venice核心的84平方毫米增加到115平方毫米，当然价格也更高昂。
　　　Orleans
　　　这是2006年5月底发布的第一种SocketAM2接口单核心Athlon64的核心类型，其名称来源于法国城市奥尔良（Orleans）。Manila核心定位于桌面中端处理器，采用90nm制造工艺，支持虚拟化技术AMDVT，仍然采用1000MHz的HyperTransport总线，二级缓存为512KB，最大亮点是支持双通道DDR2667内存，这是其与只支持单通道DDR400内存的Socket754接口Athlon64和只支持双通道DDR400内存的Socket939接口Athlon64的最大区别。Orleans核心Athlon64同样也分为TDP功耗62W的标准版（核心电压1。35V左右）和TDP功耗35W的超低功耗版（核心电压1。25V左右）。除了支持双通道DDR2内存以及支持虚拟化技术之外，Orleans核心Athlon64相对于以前的Socket754接口和Socket940接口的Athlon64并无架构上的改变，性能并无多少出彩之处。
　　　闪龙系列CPU的核心类型
　　　Paris
　　　Paris核心是Barton核心的继任者，主要用于AMD的闪龙，早期的754接口闪龙部分使用Paris核心。Paris采用90nm制造工艺，支持iSSE2指令集，一般为256K二级缓存，200MHz外频。Paris核心是32位CPU，来源于K8核心，因此也具备了内存控制单元。CPU内建内存控制器的主要优点在于内存控制器可以以CPU频率运行，比起传统上位于北桥的内存控制器有更小的延时。使用Paris核心的闪龙与SocketA接口闪龙CPU相比，性能得到明显提升。
　　　Palermo
　　　Palermo核心目前主要用于AMD的闪龙CPU，使用Socket754接口、90nm制造工艺，1。4V左右电压，200MHz外频，128K或者256K二级缓存。Palermo核心源于K8的Wincheste核心，新的E6步进版本已经支持64位。除了拥有与AMD高端处理器相同的内部架构，还具备了EVP、Cool‘n’Quiet；和HyperTransport等AMD独有的技术，为广大用户带来更“冷静”、更高计算能力的优秀处理器。由于脱胎与ATHLON64处理器，所以Palermo同样具备了内存控制单元。CPU内建内存控制器的主要优点在于内存控制器可以以CPU频率运行，比起传统上位于北桥的内存控制器有更小的延时。
　　　Manila
　　　这是2006年5月底发布的第一种SocketAM2接口Sempron的核心类型，其名称来源于菲律宾首都马尼拉（Manila）。Manila核心定位于桌面低端处理器，采用90nm制造工艺，不支持虚拟化技术AMDVT，仍然采用800MHz的HyperTransport总线，二级缓存为256KB或128KB，最大亮点是支持双通道DDR2667内存，这是其与只支持单通道DDR400内存的Socket754接口Sempron的最大区别。Manila核心Sempron分为TDP功耗62W的标准版（核心电压1。35V左右）和TDP功耗35W的超低功耗版（核心电压1。25V左右）。除了支持双通道DDR2之外，Manila核心Sempron相对于以前的Socket754接口Sempron并无架构上的改变，性能并无多少出彩之处。
　　　
　　　Athlon64X2系列双核心CPU的核心类型
　　　Manchester
　　　这是AMD于2005年4月发布的在桌面平台上的第一款双核心处理器的核心类型，是在Venice核心的基础上演变而来，基本上可以看作是两个Venice核心耦合在一起，只不过协作程度比较紧密罢了，这是基于独立缓存的紧密型耦合方案，其优点是技术简单，缺点是性能仍然不够理想。Manchester核心采用90nm制造工艺，整合双通道内存控制器，支持1000MHz的HyperTransprot总线，全部采用Socket939接口。Manchester核心的两个内核都独立拥有512KB的二级缓存，但与Intel的Smithfield核心和Presler核心的缓存数据同步要依靠主板北桥芯片上的仲裁单元通过前端总线传输方式大为不同的是，Manchester核心中两个内核的协作程度相当紧密，其缓存数据同步是依靠CPU内置的SRI（SystemRequestInterface，系统请求接口）控制，传输在CPU内部即可实现。这样一来，不但CPU资源占用很小，而且不必占用内存总线资源，数据延迟也比Intel的Smithfield核心和Presler核心大为减少，协作效率明显胜过这两种核心。不过，由于Manchester核心仍然是两个内核的缓存相互独立，从架构上来看也明显不如以Yonah核心为代表的Intel的共享缓存技术SmartCache。当然，共享缓存技术需要重新设计整个CPU架构，其难度要比把两个核心简单地耦合在一起要困难得多。
　　　Toledo
　　　这是AMD于2005年4月在桌面平台上的新款高端双核心处理器的核心类型，它和Manchester核心非常相似，差别在于二级缓存不同。Toledo是在SanDiego核心的基础上演变而来，基本上可以看作是两个Sandiego核心简单地耦合在一起，只不过协作程度比较紧密罢了，这是基于独立缓存的紧密型耦合方案，其优点是技术简单，缺点是性能仍然不够理想。Toledo核心采用90nm制造工艺，整合双通道内存控制器，支持1000MHz的HyperTransprot总线，全部采用Socket939接口。Toledo核心的两个内核都独立拥有1MB的二级缓存，与Manchester核心相同的是，其缓存数据同步也是通过SRI在CPU内部传输的。Toledo核心与Manchester核心相比，除了每个内核的二级缓存增加到1MB之外，其它都完全相同，可以看作是Manchester核心的高级版。
　　　Windsor
　　　这是2006年5月底发布的第一种SocketAM2接口双核心Athlon64X2和Athlon64FX的核心类型，其名称来源于英国地名温莎（Windsor）。Windsor核心定位于桌面高端处理器，采用90nm制造工艺，支持虚拟化技术AMDVT，仍然采用1000MHz的HyperTransport总线，二级缓存方面Windsor核心的两个内核仍然采用独立式二级缓存，Athlon64X2每核心为512KB或1024KB，Athlon64FX每核心为1024KB。Windsor核心的最大亮点是支持双通道DDR2800内存，这是其与只支持双通道DDR400内存的Socket939接口Athlon64X2和Athlon64FX的最大区别。Windsor核心Athlon64FX目前只有FX…62这一款产品，其TDP功耗高达125W；而Athlon64X2则分为TDP功耗89W的标准版（核心电压1。35V左右）、TDP功耗65W的低功耗版（核心电压1。25V左右）和TDP功耗35W的超低功耗版（核心电压1。05V左右）。Windsor核心的缓存数据同步仍然是依靠CPU内置的SRI（Systemrequestinterface，系统请求接口）传输在CPU内部实现，除了支持双通道DDR2内存以及支持虚拟化技术之外，相对于以前的Socket939接口Athlon64X2和双核心Athlon64FX并无架构上的改变，性能并无多少出彩之处，其性能仍然不敌Intel即将于2006年7月底发布的Conroe核心Core2Duo和Core2Extreme。而且AMD从降低成本以提高竞争力方面考虑，除了Athlon64FX之外，已经决定停产具有1024KBx2二级缓存的所有Athlon64X2，只保留具有512KBx2二级缓存的Athlon64X2。
　　　什么是前端总线
　　　什么是总线？
　　　微机中总线一般有内部总线、系统总线和外部总线。内部总线是微机内部各外围芯片与处理器之间的总线，用于芯片一级的互连；而系统总线是微机中各插件板与系统板之间的总线，用于插件板一级的互连；外部总线则是微机和外部设备之间的总线，微机作为一种设备，通过该总线和其他设备进行信息与数据交换，它用于设备一级的互连。
　　　什么是前端总线：“前端总线”这个名称是由AMD在推出K7CPU时提出的概念，但是一直以来都被大家误认为这个名词不过是外频的另一个名称。我们所说的外频指的是CPU与主板连接的速度，这个概念是建立在数字脉冲信号震荡速度基础之上的，而前端总线的速度指的是数据传输的速度，由于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机上所能达到的前端总线频率有266MHz、333MHz、400MHz、533MHz、800MHz、1066MHz、1333MHz几种，前端总线频率越大，代表着CPU与内存之间的数据传输量越大，更能充分发挥出CPU的功能。现在的CPU技术发展很快，运算速度提高很快，而足够大的前端总线可以保障有足够的数据供给给CPU。较低的前端总线将无法供给足够的数据给CPU，这样就限制了CPU性能得发挥，成为系统瓶颈。
　　　前端总线的英文名字是FrontSideBus，通常用FSB表示，是将CPU连接到北桥芯片的总线。选购主板和CPU时，要注意两者搭配问题，一般来说，如果CPU不超频，那么前端总线是由CPU决定的，如果主板不支持CPU所需要的前端总线，系统就无法工作。也就是说，需要主板和CPU都支持某个前端总线，系统才能工作，只不过一个CPU默认的前端总线是唯一的，因此看一个系统的前端总线主要看CPU就可以。
　　　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机上所能达到的前端总线频率有266MHz、333MHz、400MHz、533MHz、800MHz几种，前端总线频率越大，代表着CPU与北桥芯片之间的数据传输能力越大，更能充分发挥出CPU的功能。现在的CPU技术发展很快，运算速度提高很快，而足够大的前端总线可以保障有足够的数据供给给CPU，较低的前端总线将无法供给足够的数据给CPU，这样就限制了CPU性能得发挥，成为系统瓶颈。显然同等条件下，前端总线越快，系统性能越好。
　　　外频与前端总线频率的区别：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。也就是说，100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一千万次；而100MHz前端总线指的是每秒钟CPU可接受的数据传输量是100MHz×64bit=6400Mbit/s=800MByte/s（1Byte=8bit）。二级缓存容量
　　　　　CPU缓存（CacheMemoney）位于CPU与内存之间的临时存储器，它的容量比内存小但交换速度快。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。由此可见，在CPU中加入缓存是一种高效的解决方案，这样整个内存储器（缓存＋内存）就变成了既有缓存的高速度，又有内存的大容量的存储系统了。缓存对CPU的性能影响很大，主要是因为CPU的数据交换顺序和CPU与缓存间的带宽引起的。　
　　　　　缓存的工作原理是当CPU要读取一个数据时，首先从缓存中查找，如果找到就立即读取并送给CPU处理；如果没有找到，就用相对慢的速度从内存中读取并送给CPU处理，同时把这个数据所在的数据块调入缓存中，可以使得以后对整块数据的读取都从缓存中进行，不必再调用内存。
　　　　　正是这样的读取机制使CPU读取缓存的命中率非常高（大多数CPU可达90％左右），也就是说CPU下一次要读取的数据90％都在缓存中，只有大约10％需要从内存读取。这大大节省了CPU直接读取内存的时间，也使CPU读取数据时