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CPU知识
CPU知识
这是扣肉和AM2之前的资料.这两个主的资料现在满大街都是.我就不重复劳动了.
奔四以前的产品我就不说了,除了那些对历史感兴趣和比较怀旧的人,一般的菜鸟看了也是没有太大的帮助.intel一开始的产品还是比较好划分的.高档的是奔腾系列,低档的是赛扬系列.每一款奔腾都有一款赛扬与之相对.对于CPU的性能,我们从其核心频率与后面的核心标号就能看的出来,ABC的以Northwood核心居多代表为FSB为533的2.4c,DE以Prescott核心居多.现在intel新出的CPU大多数都是Prescott核心.下面就详细的说一下各种核心的参数.
Willamette
这是早期的Pentium4和P4赛扬采用的核心,最初采用Socket423接口,后来改用Socket478接口(就是指的针脚数.赛扬只有1.7GHz和1.8GHz两种,都是Socket478接口),采用0.18um制造工艺,前端总线频率为400MHz,主频范围从1.3GHz到2.0GHz(Socket423)和1.6GHz到2.0GHz(Socket478),二级缓存分别为256KB(Pentium4)和128KB(赛扬),注意,另外还有些型号的Socket423接口的Pentium4居然没有二级缓存!
核心电压1.75V左右,封装方式采用Socket423的PPGAINT2,PPGAINT3,OOI423-pin,PPGAFC-PGA2和Socket478的PPGAFC-PGA2以及赛扬采用的PPGA等等。
Willamette核心制造工艺落后,发热量大,性能低下,已经被淘汰掉,而被Northwood核心所取代。
Northwood
主流的Pentium4和赛扬所采用的核心被认为是奔四最好的超频核心,其与Willamette核心最大的改进是采用了0.13um制造工艺,并都采用Socket478接口,核心电压1.5V左右,二级缓存分别为128KB(赛扬)和512KB(Pentium4),前端总线频率分别为400/533/800MHz(赛扬都只有400MHz),主频范围分别为2.0GHz到2.8GHz(赛扬),1.6GHz到2.6GHz(400MHzFSBPentium4),2.26GHz到3.06GHz(533MHzFSBPentium4)和2.4GHz到3.4GHz(800MHzFSBPentium4),并且3.06GHzPentium4和所有的800MHzPentium4都支持超线程技术(Hyper-ThreadingTechnology),封装方式采用PPGAFC-PGA2和PPGA。
Prescott
其与Northwood最大的区别是采用了0.09um制造工艺和更多的流水线结构,初期采用Socket478接口,以后会全部转到LGA775接口,核心电压1.25-1.525V,前端总线频率为533MHz(不支持超线程技术)和800MHz(支持超线程技术),主频分别为533MHzFSB的2.4GHz和2.8GHz以及800MHzFSB的2.8GHz、3.0GHz、3.2GHz和3.4GHz,其与Northwood相比,其L1数据缓存从8KB增加到16KB,而L2缓存则从512KB增加到1MB,封装方式采用PPGA。
双核
目前Intel推出的双核心处理器有PentiumD和PentiumExtremeEdition,同时推出945/955芯片组来支持新推出的双核心处理器,采用90nm工艺生产的这两款新推出的双核心处理器使用是没有针脚的LGA775接口,但处理器底部的贴片电容数目有所增加,排列方式也有所不同。
桌面平台的核心代号Smithfield的处理器,正式命名为PentiumD处理器,除了摆脱阿拉伯数字改用英文字母来表示这次双核心处理器的世代交替外,D的字母也更容易让人联想起Dual-Core双核心的涵义。
Intel的双核心构架更像是一个双CPU平台,PentiumD处理器继续沿用Prescott架构及90nm生产技术生产。
PentiumD内核实际上由于两个独立的2独立的Prescott核心组成,每个核心拥有独立的1MBL2缓存及执行单元,两个核心加起来一共拥有2MB,但由于处理器中的两个核心都拥有独立的缓存,因此必须保正每个二级缓存当中的信息完全一致,否则就会出现运算错误。
Gallatin在xeon及PentiumExtremeEdition中使用是豪华版的代名词,大缓存,大流量(FSB1066),高主频的象征.
k7的时代,毒龙是低端,速龙是高端.根据性能指标有相应的pr值标注,清晰明了.但是,也因为生产工艺的改进和产品线的调整出现了混乱.所以,AMD有了用闪龙一统低端的行动.
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。
Palomino
这是最早的AthlonXP的核心,采用0.18um制造工艺,核心电压为1.75V左右,二级缓存为256KB,封装方式采用OPGA,前端总线频率为266MHz。
Thoroughbred(A/B)
这是第一种采用0.13um制造工艺的AthlonXP核心,又分为Thoroughbred-A和Thoroughbred-B两种版本,核心电压1.65V-1.75V左右,二级缓存为256KB,封装方式采用OPGA,前端总线频率为266MHz和333MHz。
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。
双核
AMD推出的双核心处理器分别是双核心的Opteron系列和全新的Athlon64X2系列处理器。
其中Athlon64X2是用以抗衡PentiumD和PentiumExtremeEdition的桌面双核心处理器系列。
AMD推出的Athlon64X2是由两个Athlon64处理器上采用的Venice核心组合而成,每个核心拥有独立的512KB(1MB)L2缓存及执行单元。
除了多出一个核芯之外,从架构上相对于目前Athlon64在架构上并没有任何重大的改变。
闪龙拥有所有速龙的简化版处理器。
最低端的是barton核心减少一半L2缓存的2200+。
有socketA,754,939,940全系列的接口。
最新版核心为Palermo。
核心架构脱胎于ATHLON64,采用HyperTransport超传输总线,使用了Cool‘n’Quiet电源管理技术,这项技术使处理器可以根据所执行的运算工作来改变自己的频率,降低处理器的发热量,减小CPU风扇的工作量。
Cool‘n’Quiet类似于移动版Athlon64所采用的PowerNow!
技术,它可自动调节处理器的工作频率,并搭配测温器件,自动调速散热器达到降温静音效果。
确保了功耗控制在62w左右,从根本上保证了系统的稳定。
志强系列是在做奔二的核心的时候开始延续的.早期的intel服务器CPU与家用的是一样的,现在奔腾也可以做为低端服务器CPU使用.由于intel的安腾I系列处理器被AMD的皓龙阻击成功,名声一直不好.虽说后退出的安腾II也不差,但是也算是有过”前科”的,所以我们在今天就看到了本来是定位在32位的志强也有了64位的版本.与intel不同从1995年AthlonMP问世以来就只有这一个32的版本,只是在pr值上有所调整,高端的由皓龙包打天下.
Xeon(至强)系列处理器
Xeon系列处理器是英特尔在1998年为彻底区别于面向桌面的Pentium处理器所推出的品牌,用以取代之前所使用的PentiumPro品牌。
Xeon产品线面向中高端企业级服务器、工作站市场;是英特尔公司进一步区格市场的重要步骤。
Xeon主要设计来运行商业软件、因特网服务、公司数据储存、数据归类、数据库、电子,机械的自动化设计等。
主流的XEON系列处理器,都是基于Pentium4的NetBurst架构所发展起来,为区别于之前的,我们一般称其为Pentium4XEON.根据处理器支持的SMP(SymmetricMulti-Processing,对称多处理)架构不同,Intel把XEON细分为,两个系列,即针对两路服务器处理器市场的XEONDP(DualProcessor)和针对4路或者更多SMP服务器处理器市场的XEONMP(Multi-Processor)。
准确意义上的XEON与XEONDP一样都属于两路服务器处理器的范畴,而XEONMP则在Pentium4XEON出现的早期被一直源用。
XEON(Prestonia核心)
基于Prestonia核心的XEON处理器于2002年一季度被Intel所推出,其采用Pentium4的Northwood核心,用以替代日渐落伍的Foster核心XEON。
PrestoniaXEON频率从1.8GHz起跳,采用0.13微米工艺制造,不仅内核芯片的体积缩小了,而且耗电量和散热量也都明显降低,使其可以达到更高的工作频率。
此外二级缓存也由原有的256KB增加到512KB,使其同频率下性能较Foster有10%以上的提升。
更重要的是Intel首度在XEON加入了HyperThreading超线程技术,理论上可以将2块CPU转化为4块虚拟CPU使用,使其在执行多任务时效率更加出色。
与Foster一样,Prestonia也采用Socket603封装,核心电压为1.5V,400MHz的前端总线频率。
XEON(PrestoniaB核心)
PrestoniaXEON发布不久,在2002年四季度,Intel再度对XEON核心进行升级,发布了基于PrestoniaB核心的XEON处理器。
与从核心架构上讲两种并没有任何区别,都是基于Pentium4的Northwood核心,具备512KB二级缓存和HyperThreading。
但是随着生产工艺的成熟,处理器成品率得到提升,能够成功将其达到533MHz的前端总线频率,频率从2.0G起跳,从而为性能和频率的进一步提升打下了伏笔。
同时PrestoniaBXEON首次采用了Socket604针脚,使得必须搭配新主板才能使用。
Intel一口气推出了E7205、E7505、E7501等多款芯片组与新诞生的604针脚处理器进行搭配,同时他们都可以向下兼容到Socket603处理器。
E7501是单纯的E7500升级版本,在E7500上添加了533MHz前端总线和Socket604的支持。
E7205、E7505则是全新的芯片组,除去以上两个基本的特性外,AGP8x和USB2.0也都开始得到了支持。
到目前为止,采用PrestoniaB核心的XEON处理器仍屡见不鲜,是市场上居于低端位置的XEON处理器。
XeonMP(Gallatin核心)
在2002年四季度Intel也对面向四路以上SMP的XeonMP推出了核心升级版本Gallatin,一改之前用户所抱怨的与PentiumIIIXeon相比显得性能平庸的问题。
Gallatin核心XeonMP采用0.13微米制程制造,采用400MHz前端总线,具备HyperThreading,采用Socket604针脚,频率由较低的1.5GHz起跳。
二级缓存达到512KB,XeonMP一贯的三级缓存依然得到保留,从1MB到4MB的三级缓存,具备了多种型号可供用户选择。
支持芯片组与PrestoniaB一样。
XEON(PrestoniaL3核心)
2003年第三季度,Intel首次在针对两路SMP的XEON中,推出了集成三级缓存的版本,该处理器核心仍然基于PrestoniaB核心,前端总线保持533MHz,针脚也与PrestoniaB的604针脚一样,频率则从较高的2.4G开始起跳,具备2.8G、3.06G、3.2G等多种频率,缓存方面在二级缓存保持512KB不变的情况下,增加了1MB的三级缓存,并且在3.2G的产品上推出了集成2MB三级缓存的版本。
由于只是简单的加入了三级缓存,配套的芯片组仍然与PrestoniaB保持一致。
XeonDP(Nocona核心)
AMD支持64位运算的IA32服务器处理器Opteron出现,让Intel感受到了前所为有的压力。
Opteron立足于现有32位市场,开辟出64位更加广泛的应用空间,而价格却和32位位处理器一样低廉。
在距Opteron推出近一年后,2004年2季度末,Intel支持64位运算的IA32服务器处理器终于出台,新的XeonDP处理器基于Nocona核心,采用Socket604设计、可同时支持32位和64位运算,其核心基于Pentium4的Prescott内核发展而来。
Nocona采用0.09微米制程,支持新加入的SSE3指令集,前端总线直接跨过667MHz,提升到800MHz。
频率由2.8GHz开始起跳,具备16KB的一缓存,但二级缓存则在原有的512KB的基础上增加了一倍,达到1MB的容量。
同时新导入了HyperThreadingII(第二代超线程技术)效率较以前的HyperThreading有一定提升。
Nocona还通过增强型IntelSpeedStep技术实现按需切换,支持平台和软件电源管理特性,使系统在获得优异的应用特性的同时降低平均功耗。
新加入的EDB(ExecuteDisableBit)能够消除缓冲溢出所带来的影响,配合操作系统,实现硬件级别的反病毒,大大加强了系统的稳定性。
64位运算是由EM64T指令集说提供,在Pentium4的Prescott中该并没有采用到该技术。
EM64T(ExtendedMemory64Technology)指令集可实现对64位内存空间的寻址,最大可提供4.5TB的寻址能力,而且兼容当前市场上所有的基于16位和32位软件,对于64位架构下开发的应用软件也能够完全兼容。
此外Nocona还增加了8组寄存器,借此可减少CPU对一级和二级缓存以及内存的访问次数,从而提高CPU的工作速度,因此并没有内建价格昂贵的三级缓存。
Nocona的推出,对于Opteron起到了很好的打击作用,也进一步巩固了Intel在低端服务器市场的地位,目前基于Nocona核心的XeonDP处理器是市场最常见的版本。
XeonDP(Irwindale核心)
Irwindale核心XeonDP的前端总线、HyperThreadingII、增强型Speedstep、EDB以及EM64T都和Nocona完全一致。
该核心与Nocona核心最大的不同就是二级缓存进一步提升到2MB,频率由3.0G开始起跳,与Pentium4600系列处理器的架构有些类似。
不过由于二级缓存的加大,工艺也没得得到改进,导致该处理器的功率和发热量均大大高于Nocona。
XeonMP(Potomac核心)
支持64位的XeonDP发布了,预示着高端的XeonMP也将支持该技术。
今年一季度,支持EM64T基于Potomac核心的XeonMP正式推向市场。
Potomac是Nocona的大缓存,多SMP版本,其采用了0.09微米制程,处具备1MB的二级缓存外,还具备4至8MB的三级缓存,前端总线也由以前的400MHz提升到667MHz,频率则由2.83GHz开始起跳,同时而Potomac可支持四路或八路处理器。
其它特性方面类似于Nocona核心的XeonDP。
Itanium2(安腾2)系列处理器
Itanium系列处理器是为迎合高端的大型企业、金融、电信、电力、教育、政府等市场所推出的64位服务器处理器品牌,为Intel所有家族处理器中性能最强大的期间产品。
不同与AMD或Intel自家的兼容32位应用的X86体系扩展的64位处理器,Itanium采用完全的64位EPIC架构,因此具有更为强大的计算能力和并行处理能力,尤其是浮点计算性能,能够极大地提高数据处理的精度和速度。
而在企业级所关心的可靠性和可用性方面,安腾系统所具有的可靠性和稳定性足以和RISC小型机媲美。
同时Itanium系列处理器还可实现不止仅限与八路以内的多处理器系统,可六十四路处理器系统,直至集群式超级计算机系统。
Itanium2MP(Madison核心)
Madison核心的Itanium2处理器采用0.13微米制程,运行的128bit400MHz的前端总线上,可提供高达6.4Gb/s的系统带宽,一级缓存为16KB,二级缓存为256KB,而三级缓存则提供了3MB、4MB、6MB、9MB等多种型号可供选择,频率则从1.3G开始起跳,别看频率不高,但由于架构与IA32的Xeon处理器完全不同,性能上的提供相当明显。
Madison核心的Itanium2可支持两路以上的SMP,属于高档的Itanium2MP系列,目前在Itanium2中应用最为广泛。
Itanium2LV(Deerfield核心)
低电压(LV)版Itanium2处理器采用Deerfield核心,同样基于0.13微米制程的Madison核心演化而成,但由于核心电压的下降,其时钟频率在1GHz和1.4GHz之间的几个型号可供选择,同时三级缓存也只具有1.5MB和3MB两种规格。
不过由于其功耗为62瓦,而且价格也大为降低,因此多采用于低成本系统和密集环境,如刀片服务器等。
Itanium2DP(Fanwood核心)
事实上采用Fanwood核心的Itanium2DP也是Madison核心的两路SMP演化版本,Fanwood运行于400MHz前端总线,一级缓存为16KB,二级缓存为256KB,并且也具有最大9MB的三级缓存可供选择,除去不支持两路以上的SMP外和Madison核心完全一致,Fanwood核心的Itanium2DP频率从1.40GHz开始起跳,而低电压版本的Fanwood频率则从1GHz开始起跳。
还是概括一下吧。
IntelXeon作为服务器专用CPU,除了拥有超线程技术外,还集成三级高速缓存体系结构,拥有高达800MHz的前端总线频率。
Xeon是“XeonDP”的简称。
其中的“DP”就是“dualprocessor”(双处理),即支持双处理的处理器的意思,在处理器上标注的仅“Xeon”字样,而XeonMP中的“MP”是multiprocessor(多处理),也即支持多处理的处理器意思,在处理器上标注的是完整的“XeonprocessorMP”字样;即Xeon支持两个CPU,XeonMP则支持4个、8个或更多CPU,适用于工作组和部门级服务器。
英特尔Nocona处理器集成了按需切换的增强型英特尔SpeedStep技术,可以动态调整功率和降低处理器功率需求。
64位英特尔内存扩展技术(英特尔EM64T)支持64位内存寻址能力,可带来更大的应用灵活性。
英特尔超线程(HT)技术增强设计用于改进多线程应用的性能,同时扩展的SIMD流指令扩展3(SSE3)能够显著改进线程同步性能,从而可为诸如媒体和游戏等应用带来出色的系统响应能力。
AMD从2001年开始在服务器领域跃跃欲试,并于6月推出了支持双处理器的AlthlonMP及配套的AMD-760MP芯片组,支持DDRECCSDRAM和AGP4X。
该芯片组包括AMD-762系统控制器(北桥)和AMD-766周边总线控制器(南桥)。
它改善了CPU和内存之间的总线结构,处理器与北桥芯片之间拥有2条独立的点到点的处理器系统总线,从而提高了运算效能。
PCI总线的控制功能也在北桥芯片上实现,南桥具有一些周边设备的接口功能。
AMD-762只在33MHz上支持64位PCI,这一点在设计显得有点儿保守。
AMD的速龙MP双处理器主要是面向服务器和工作站的。
目前常见的Athlon系列主要有AthlonXP、Athlon4、AthlonMP三个版本。
由于AthlonXP、Athlon4、AthlonMP的接口均为462针插槽接口,外观极为相似,使一般消费者很难分辨。
其实AthlonXP为桌面版的CPU,Athlon4为移动版CPU,AthlonMP服务器版CPU,不过市面上仍然都还是直接叫它为Athlon。
首先是移动版与桌面版与服务器版的不同,移动版Athlon4可以支持PowerNow2.0技术,而其它版本的Athlon都不支持此技术;而桌面版与服务器版的唯一不同之处在于-AMD在桌面版Athlon4中屏蔽了对多处理器(SMP)的支持。
现在AMDAthlonMP处理器有1000、1200、1500+、1600+、1800+、1900+、2000+、2100+、2400+、2600+和2800+等类型。
AMDAthlonMP处理器是一款x86处理器,专为采用多元处理平台的服务器及工作站而设计,最适合性能卓越、高度兼容及稳定可靠的系统采用。
从事石油及天然气勘探、网页数据储存以及动画制作等行业的大型企业都采用基于AMDAthlonMP处理器的系统以提高工作效率。
此外,世界各地许多著名大学为了方便研究,都采用以AMDAthlonMP处理器组建的超级群集电脑系统,以执行需进行大量计算的应用程序。
2003年推出的Opteron(皓龙)处理器是AMD的第8代处理器(K8),采用独特的X86-64架构来对32位以及64位应用同时进行支持,此外这也是AMD第一款真正染指高端服务器应用的处理器。
Opteron是源自于拉丁文的optimus这个字,翻成英文就是best(最好的)。
AMD选择这个名称,意在表示Opteron处理器将给予用户选择跑或32位或64位应用程序的自由,同时提供最好的性能表现。
Opteron处理器的最大卖点就是可以高速运行现有的32位X86应用程序,而Intel的Itanium只能运行针对其开发的程序。
Opteron相对于Athlon做了相当大的提高,并扩展到了64位,但是这款处理器还是可以像Athlon一样在32位操作系统上运行32位应用程序。
如果硬件厂商提供了64位驱动程序的话,那么用户就可以安装一个64位操作系统,并在上面同时运行64位、32位程序。
AMDOpteron(皓龙)处理器采用具有划时代意义的AMD64结构,可以同时支持32位或64位的计算。
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