CPU的架构Word下载.docx
- 文档编号:6179709
- 上传时间:2023-05-06
- 格式:DOCX
- 页数:11
- 大小:25.26KB
CPU的架构Word下载.docx
《CPU的架构Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《CPU的架构Word下载.docx(11页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
提供功率报告和温度报告等。
尤其是这些节能技术的采用对于移动平台意义尤为重大。
另外酷睿支持64位
基于Core架构处理器面对不同消费群族,Core处理器出现了小小的分工,专门面对台式机使用的Conroe,笔记本使用Merom,服务器使用WoodCrest,这三款处理器全部基于Core核心架构。
英特尔处理器包括Core系列桌面型、移动型,以及Xeon处理器,甚至嵌入式处理器,全都将相继进入32纳米制程,逐渐代替了现今的45纳米制程。
随着CES脚步接近,英特尔已透露将在CES上发表多款Corei3、i5桌上型与笔记型处理器,包括笔电的Arrandale与桌电Clarkdale相继采用32纳米制程,强调更小的体积与功耗设计。
2009年12月23日英特尔揭露,2010年第一季将推出的嵌入式Xeon处理器也将采用新制程。
09底开始投产的32纳米制程,相较于2008年底的45纳米制程,采用了第二代high-k金属闸极晶体管与浸润式微影技术(immersionlithography),强化对处理器内部用电控管,也比45纳米制程尺寸小30%,简化系统设计。
根据英特尔的蓝图,2010第一季将针对嵌入式市场推出32纳米制程,代号为JasperForest的嵌入式Xeon处理器,比采用旧制程处理器高出30%到70%的每瓦效能,支持PCI2.0及I/O虚拟化能力。
而企业用的服务器Xeon处理器,随着2010年桌上型处理器Clarkdale的推出,与高阶桌上型市场关系密切的入门级Xeon3000处理器也会在2009年进入32纳米新制程。
至于2009年采用Nehalem-EP架构的Xeon5000,虽然一样采用Nehalem架构,但将在2010年上半年开始采用32纳米新制程,推出Westmere-EP处理器。
而原来提供6核心的Xeon7000处理器也会在2010上半年推出最多8核心的Nehalem-EX,在2010下半年同样进入新制程的Westmere-EX。
除了嵌入式系统、服务器、笔电与桌上型相继进入新制程后,目前就只剩下低功耗设计的Atom处理器尚未进入,仍采用45纳米制程。
相较于英特尔在2010年进入新制程,AMD则是要到2011年开始进入32纳米制程,届时将采用新的Bulldozer核心架构设计,包括效能级12至16核心的Interlagos,以及强调能源效益6至8核心的Valencia。
8核心的CPU现在不可能对应现在的主板所以不可能大张旗鼓的宣传,最便宜的8核CPU应该是SONYPS3的CELL,拥有8个核心浮点性能是酷睿双核的N多倍,而现在4核心都没有普及,AMDINTEL是不会着急大量生产他们的8核CPU的,可以说现在的INTEL4核心只是把2个酷睿内核封装在一个核心里面,2个核心之间并没用直接通信,AMD倒是出了真4核,只是现在卖的不好还不能成为主流。
总结一下5年之后4核心基本可以替换现在的双核成为主流,而8核心甚至16核心CPU将会成为那时候的高端产品!
二、发展简述
1、X86
虽然上面说了按处理器架构分的话,目前就术语本身来说主要有四种说法,即IA-32、IA-64、x86-32、x86-64,但是其实它们分属于两类,IA-32、x86-32都属于x86,即英特尔的32位x86架构,x86-64是AMD在其最新的Athlon64处理器系列中采用的新架构,但这一处理器基础架构还是IA-32(因英特尔的x86架构并未申请专利保护,所以绝大多数处理器厂商为了保持与Intel的主流处理器兼容,都不得不采用这一x86架构),只是在此架构基础之上作了一些扩展,以支持64位程序的应用,进一步提高处理器的运算性能。
x86-64相比Intel的64位服务器处理器产品Itanium和Itanium2系列处理器产品来说最大的优点就是可以全面兼容以前的32位x86架构的应用程序,以保护用户以前的投资;
而Intel的Itanium和Itanium2系列处理器需要另外通过软件或硬件来实现对以前32位程序的兼容。
正因如此,以后我们看到诸如IA-32、x86-32、x86-64要清楚,其实它们都是一类型的,都属于x86架构的。
如Intel的32位服务器Xeon(至强)处理器系列、AMD的全系列,还有VIA的全系列处理器产品都属于x86架构的。
2、IA64
IA-64架构是英特尔为了全面提高以前IA-32位处理器的运算性能,是Intel和Hp共同开发了6年的64位CPU架构,是专为服务器市场开发的一种全新的处理器架构,它放弃了以前的x86架构,认为它严重阻碍了处理器的性能提高。
它的最初应用是英特尔的Itanium(安腾)系列服务器处理器,2009年最新的Itanium2系列处理器也是采用这一架构的。
由于它不能很好地解决与以前32位应用程序的兼容,所以应用受到较大的限制,尽管目前Intel采取了各种软、硬方法来弥补这一不足,但随着AMDOperon处理器的全面投入,Intel的IA-64架构的这两款处理器前景不容乐观。
3、RISC
除了以上所介绍的两类IA架构的服务器处理器外,还有一种主流的处理器架构,也可称之为“RISC”(其实它是一种按处理器指令执行方式划分的类型)。
采用这一架构的仍是IBM、SUN和HP等。
不过近几年由于这一处理器架构标准没有完全统一、处理器的发展和应用非常缓慢,使得原来本占有的绝大多数中高档服务器市场被IA架构瓜分了大部分江山,已是日趋衰落。
目前连这几家服务器厂商也开始了自己放弃,转投IA旗下,推出越来越多的IA架构服务器,以保生存。
目前采用这一架构的主要服务器处理器有IBM的Power4、CompaqAlpha21364、HPPA-8X00、Sun的UltraSPARCIII、SGI的MIPS6420Kc等。
4、Intel
简介
Intel常见服务器CPU分类。
处理器技术发展真是日新月异,上一代产品还没被大家分清,马上就要被下一代产品替代了。
在这里根据个人的一些了解,帮大家做个划分。
一,Xeon(至强)
目前全部IntelIA架构的双路,四路服务器,全部在采用Xeon(至强)CPU,它是基于X86架构的一种服务器专用的CPU。
早期的处理器名称是以数字来表示,并以“86”作为结尾,包括Intel8086、80186、80286、80386、80486、80586、奔腾系列等等,因此其架构被称为“x86”,至今全部Xeon,包括双核、四核的,全部是基于X86架构的产品。
二,Itanium(安腾)
安腾处理器也常被称为IA-64位处理器,是Intel公司面向最顶级的高端应用开发一款纯64位处理器产品,具有64位寻址能力和64位宽的寄存器,它所具备的一系列特性,如EPIC指令等,都是为要求最苛刻的计算及企业级需求而设计的。
对于最苛求性能的企业或者需要高性能运算功能支持的应用(包括电子交易安全处理、超大型数据库、电脑辅助机械引擎、尖端科学运算等)而言,Itanium处理器很好的满足了用户的要求。
Intel服务器处理器列表
系列
Xeon3000
Xeon3200
Xeon3300
Xeon5000
Xeon5100
Xeon5300
Xeon5200
Xeon5400
Xeon7100
Xeon7300
Itanium9000
Itanium9100
CPU代号
?
Dempsey
Woodcrest
Clovertown
Wolfdale-DP
Harpertown
Tulsa
Tigerton
Montecito
Montvale
制造工艺
65nm
45nm
90nm
指令集
X86
EPIC
酷睿微架构
√
×
系统最大处理器数量
1
2
32
512
主频(GHz)
1.86/2.13/
2.33/2.4/
2.66/3.0
2.13/2.4/
2.66
2.5/2.83/
3.0
2.67/3.0/
3.2/3.73
1.6/1.86/
2.0/2.33/
1.86/3.4/
3.33
2.5/2.66/
2.8/2.83/
3.0/3.16/
3.2
2.5/2.6/
3.2/3.33/
3.4/3.5
2.93
1.4/1.42/
1.6
1.42/1.6/
1.66
二级缓存(MB)
2/4
8
6/12
4
6
12
2*1
三级缓存(MBTechnorati标签:
处理器,CPU
)
54234
56456
564646
768678
978978
87987
980898
4/8/16
8797
6/8/12/18/24
8/12/18/24
前端总线(MHZ)
1066/
1333
1066
667/
1333/
1600
667/800
400/533
400/533/667
功耗(W)
65
95
95/130
40/65/80
50/80/120
65/80
80/120/150
95/150
80/130
75/104
双核
四核
超线程
64位运算
EM64T
纯64位
三,处理器点评
1,首先看单路处理器,包括Xeon3000、3200、3300系列,其中3000和3200系列的单路处理器全部都采用了酷睿微架构,性能、功耗都非常理想,可以根据应用情况来选择主频,双核或四核。
另外的3300系列采用了最新的45nm制造工艺,采用增强型酷睿微架构,性能更强,功耗更低。
2,双路处理器,Xeon5000系列功耗高,性能差,现在已经基本绝迹;
5100,5300系列开始使用酷睿微架构,性能,功耗都非常好,可以说是Intel超级成功的一款处理器产品,性能相对于上代处理器有数倍提升,并且功耗有所降低,长时间让竞争对手根本就没有能与之抗衡的产品。
而新推出的5200,5400系列更在已经基础上,采用了45nm制造工艺,采用增强型酷睿微架构,性能较5100、5300系列平均提高20%,功耗降低近38%,更为要命的是,价格还很低,简直是现阶段服务器CPU不二的选择。
3,多路至强处理器,在Intel官方的列表上,Xeon7100,7300处理器被标注可以单系统内支持到32处理器,但在国内市场上,能经常见到的只有4路的至强服务器。
而Xeon7100处理器,因为当时还没有采用先进的酷睿微架构,所以4颗7100系列的CPU加起来还没有2颗5300系列的双路处理器跑的快,而且价格还很高,所以十分不推荐使用,况且Xeon7100也很快就要在市场上消失了。
新的Xeon7300系列是一款非常优秀的多路至强CPU,采用了酷睿微架构,每CPU4核心,如果把4颗CPU组合在一起,搭配上大容量的内存,性能将会非常强劲,足以满足高性能,大数据量的计算需求。
4,安腾处理器,其实安腾处理器的主要竞争对手是IBM、SUN等品牌的高端的小型机CPU,如果您一直在使用高端小型机,比如安装IBMPowerCPU的,那么我觉得您很有必要去了解一下安腾,去了解一下这款新一代开放性的高端CPU产品,也许您会发现,原来高稳定,高性能,不一定非得是高成本。
除此外,在一些科学运算中,安腾也会给您带来意想不到的效果。
5、CORE
2006年3月上旬,Intel于美国旧金山举办了2006年度的春季IDF大会(IntelDeveloperForum)。
在这届IDF大会上,有一个万众瞩目的焦点:
Intel宣布下一代处理器将采用的Core微架构。
这也使得2009年的IDF大会成为近几年来最激动人心的一次。
在2008年秋季的IDF大会的开幕主题演讲中,Intel的执行长官PaulOtellini就曾经指出,未来处理器的技术发展重点将是“性能功耗比”(PerformanceperWatt)。
而这届IDF大会的主题更加明确:
功耗最优化平台(Power-OptimizedPlatforms)——与Core微架构紧密相关。
根据Intel的说法,采用新的Core微架构的处理器将在整数性能和商业计算方面得到极大的飞跃,肯定将超过竞争对手AMD的产品。
更加美妙的是,拥有这样强悍性能的Core微架构在功耗方面将比前任大幅下降,从而完美的体现了这届IDF大会的主题。
Core微架构是由Intel位于以色列海法的研发团队负责设计的。
该以色列团队早在2003年就因为设计出兼具高性能与低功耗的Banias处理器而闻名天下,Core微架构也是他们在Yonah微架构之后的最新杰作。
Core微架构很早就出现在Intel的计划之中了,早在2003年夏天Intel就曾经隐约提到过,原定是Centrino平台的第三代Napa平台后期和第四代SantaRosa平台所采用的处理器。
没想到由于NetBurst微架构的失败,Core微架构被Intel
改弦易辙,推上前台,被赋予了取代NetBurst微架构、一统桌面、移动与服务器平台的历史使命。
作为Intel的新旗舰,Core微架构拥有双核心、64bit指令集、4发射的超标量体系结构和乱序执行机制等技术,使用65nm制造工艺生产,支持36bit的物理寻址和48bit的虚拟内存寻址,支持Intel所有的扩展指令集。
Core微架构的每个内核拥有32KB的一级指令缓存、32KB的双端口一级数据缓存,然后2个内核共同拥有4MB的共享式二级缓存。
Core微架构在2009年内发布的最高频率将是ConroeXE的3.33GHz。
每种产品拥有自己的最高TDP:
Merom最高35W,Conroe最高65W,Woodcrest最高80W。
此外,针对不同客户的要求也可以提供低功耗的版本。
例如,低电压版本的Woodcrest将会定位于刀片系统,通过降低频率等方法使TDP低达40W。
Intel声称Core微架构拥有14级“有效”流水线。
与Banias同出于一个设计团队,Core微架构仅有14级的整数流水线,并不让人意外。
但是,究竟什么是14级“有效”流水线?
在过去的几年里,有关流水线级数的几个概念经常被混淆。
我们首先澄清一下,流水线的“条数”与“级数”是完全不同的概念。
能够完整执行各种指令的一系列功能单元组成“一条”流水线。
而关于流水线级数,可以这样简单理解:
在传统意义上,一条流水线所包含的功能单元一般可以被划分为多个部分,它可以被划分成几个部分,就称这条流水线是“几级”的。
然后让我们来了解一下“有效流水线”的定义,这也是在过去容易造成误解之处。
简而言之,所谓的有效流水线,就是指发生分支预测错误时,所需要重新执行的流水线级数。
以采用NetBurst微架构的处理器来说,Willamette、Northwood与Prescott核心的有效流水线级数分别是20、20和31,而原始的P6微架构的处理器则是10级。
不过,对于现代的普遍采用乱序执行方式的X86处理器来说,有效流水线级数并不能代表真正意义上的流水线级数。
NetBurst微架构的处理器仅仅是TraceCache的Trace建立过程,就有起码10级;
P6微架构的完整流水线级数应该是12至15(10级有效流水线加上指令执行完毕后的Retire动作,与可能出现的ReorderBuffer延迟)。
随着乱序执行引擎的工作方式越来越复杂,X86处理器流水线级数的概念也日益模糊。
换言之,Core微架构真正意义上的流水线级数并不会只有14。
Core微架构的14级有效流水线与Prescott核心的31级有效流水线的对比,也只有参考意义。
那些仅仅根据这个数字的对比就断言Core微架构只能达到很低的频率的说法是不具有足够的说服力的。
ConroeXE3.33GHz处理器的存在已经让很多相信这个说法的用户大吃一惊。
而实际上,已经有玩家声称,Conroe处理器可以在风冷的情况下达到4GHz以上的频率。
Core微架构的频率到底能够到达什么样的高度,让我们拭目以待。
core与conroe的区别
我们把Core音译为酷睿,它是Intel下一代处理器产品将统一采用的微架构,而Conroe只是对基于Core微架构的Intel下一代桌面平台级产品的代号。
除Conroe处理器之外,Core微架构还包括代号为Merom的移动平台处理器和代号为Woodcrest的服务器平台处理器。
采用Core的处理器将被统一命名。
由于上一代采用Yonah微架构的处理器产品被命名为CoreDuo,因此为了便于与前代Intel双核处理器区分,Intel下一代桌面处理器Conroe以及下一代笔记本处理器Merom都将被统一叫做Core2Duo。
另外,Intel的顶级桌面处理器被命名为Core2Extreme,以区别于主流处理器产品。
此次发布的Conroe/Merom共计10款,其中代号以E和X开头的5款面向台式机,以T开头的4款面向笔记本。
英特尔初期发布Core微架构处理器包含E6000桌面系列和T7000、T5000移动系列,E6000系列处理器外频为266MHz,前端总线频率为1066MHz,拥有2MB(E6300、E6320、E6400)或4MB(E6600、E6550、E6700)二级缓存,面向高性能市场;
稍后推出的E4000系列外频相对低一些,为200MHz,前端总线800MHz,定位低于E6000系列,发布时间将延后至2007年第一季度。
除普通版Conroe之外,Intel还将发布ConroeXE处理器取代现有的旗舰产品PentiumXE——即X6800。
虽然桌面平台的Conroe的前端总线为1066MHz,但这次的主角移动版处理器Merom前端总线均为667MHz(Merom处理器原本是属于下一代移动平台SantaRosa上的处理器产品,现在不得不在SantaRosa平台推出之前先把Merom处理器推向市场,并可以顺利地植入目前的Napa平台上面。
为了在Intel945芯片组上面运行,其前端总线为了适合于Intel945芯片组,而仍然保留667MHz的前端总线设计。
而今后出现的SantaRosa平台上的Merom处理器其前端总线就改为800MHz。
这种情景与当年推出400MHz的Dothan为适应Intel855芯片组的做法十分相似)。
二级缓存则加大为4MB(低端的T5000系列仍为2MB),意味着缓存中可以寄存更多等待处理数据,减少处理器与内存以及外围设备间数据传输的瓶颈,提高指令的命中率,大大提高执行效能。
随着Napa平台上Yonah处理器被替换成Merom处理器,这也意味着英特尔移动处理器开始进入64位元双核技术时代,Yonah作为双核移动处理器的首战英雄将开始退居其后
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- CPU 架构