中央处理器的发展

文章描述:-2022年4月14日发(作者:萧嵩)中央处理器的发展CPU的英文全称是CentralProcessingUnit,意思是中央处理单元,我们通常也称之为中央处理器。CPU是电脑中最重要的核心组件。通常,一块CPU都要包含运算/逻辑单元、控制单元和寄存器这三部分,这些单元都被集成在一块面积要了解CPU,首先要了解一些CPU方面的术语,拿这颗Intel新推出的P42.8E(图1)来看,它的一些参数已经

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中央处理器的发展
2022年4月14日发
(作者:萧嵩)

中央处理器的发展

CPU的英文全称是CentralProcessingUnit,意思是中央处理单元,我们通常也称之为中央处理器。CPU是电脑中最

重要的核心组件。通常,一块CPU都要包含运算/逻辑单元、控制单元和寄存器这三部分,这些单元都被集成在一块面积

要了解CPU,首先要了解一些CPU方面的术语,拿这颗Intel新推出的P42.8E(图1)来看,它的一些参数已经在金属

不大的硅晶片中。

外壳上刻有了,2.Hz800分别代表CPU的主频、二级缓存和前端总线频率。

主频就是这颗CPU的工作频率,一般来说主频越高CPU的速度越快,性能也就越强,主频、倍频和外频之间有一个换算

关系:主频=外频×倍频。这颗CPU的外频是200MHz,于是我们可以推算出它的倍频应该是14。缓存是很重要的一个指标,

Intel通常按照二级缓存的多少来划分Pentium和Celeron,通常两者之间有一倍的差距。前端总线(FSB)在IntelP4系列C

PU中和外频之间也有个换算关系:前端总线频率(FSB)=外频×4,所以通过这里给出的800MHz,我们可以推算出外频为

200MHz。

目前,市面上的CPU主要是Intel和AMD两家公司的,下面我们从这两个公司的发展旅程来看看CPU的发展。

CPU双雄:Intel&AMD

一、早期的CPU

早期我们接触的电脑,大部分使用的是Intel的处理器,386、486其实说的就是CPU的型号。例如486是指CPU为In

tel80486(图2)处理器的电脑,Intel的处理器价格昂贵,并不是每个人都能够买得起的,当时一台普通的486电脑售价接

近10000RMB。这个时候的AMD公司一直都在努力仿照Intel的CPU,推出一系列与之兼容的处理器,而且采取和Intel同

样的命名方式,也取名叫386、486。

二、Pentium与K5出现

1993年3月,Intel发布了继80486之后的又一款CPU,并正式取名为Pentium(奔腾),俗称“586”。最初有Pen

tium60和Pentium66两款产品,后面的数字代表CPU的主频。94年至96年,Intel又分别将主频从75MHz提升到200

MHz。所有的Pentium系列都内置了16KB的一级缓存,二级缓存集成在主板上。

AMD公司为了与Pentium系列的处理器抗衡,也推出了自己的K5系列CPU。K5系列的处理器集成了24KB一级缓存,

比Pentium系列多出了50%,在整体性能方面K5要高过同频的Pentium。

三、PentiumMMX与K6时代

1996年底,PentiumMMX上市了(图3),这是另一款有划时代意义的处理器,它一共包括3种主频:166233MHz。

Intel将一级缓存增加到32KB,CPU接口也固定为Socket7。PentiumMMX和上一代产品主要的区别就在这个MMX上,

它包含57条指令,很快就成为了玩家的最爱。

第二年春,AMD公司摆脱了Intel处理器的影响,自己推出了新一代的K6系列。主频从166MHz一直到300MHz,外

频仍然不变,还是66MHz。一级缓存增加到64KB,又超越了Intel的MMX,看来缓存一直都是两家争夺的焦点。

四、PentiumⅡ与K6-2推出

由于AMD的K6系列价格便宜,而且性能也不差,使得MMX的销量举步维艰,为此,Intel在1997年推出了Pentiu

mⅡ处理器,这无疑又是扔给AMD的一枚重磅。由于在制造工艺上有不小的改进,PentiumⅡ的最高频率一度达到了4

50MHz。

为了抵制住PentiumⅡ的强大优势,98年中,AMD推出了K6-2处理器(图4),这也是AMD第一次在处理器中添加

了指令集3Dow!,此时Intel也感觉到了危机。

在AMD的强大攻势下,CPU的低端市场已经开始向AMD和另一家CPU公司Cyrix倾斜。Intel再也不能坐视不管了。

于是在同年,Intel将PentiumⅡ的核心进行简化,推出了新系列产品——Celeron系列处理器来力保低端市场。Celeron1

采用PentiumⅡ的核心,接口形式有Slot1和Socket370接口。频率从300MHz一直到500MHz。良好的超频性能和低廉

的售价,Intel终于靠Celeron收复了低端市场。

五、PentiumⅢ与Athlon发布

继PentiumⅡ之后,Intel接着发布了下一代PentiumⅢ处理器,起初它采用PentiumⅡ一样的接口,但为了和Socket370

主板兼容,之后又推出了Socket370接口的PentiumⅢ。频率从450MHz起跳,外频为100MHz。1GHz以上的Pentium

Ⅲ称为图拉丁核心的PⅢ(图5),外频从100MHz上升到133MHz。

AMD就研发了与之抗衡的K6-Ⅲ处理器,定位高端的K6-Ⅲ最终没有挑起狙击PentiumⅢ的大任。不久,AMD发布了

它强大的秘密武器:K7系列处理器,并取了个好听的名字:Athlon。起先Athlon处理器是SlotA接口(图6),频率从50

0起跳,并在主频上超越了当时的Intel处理器,从这时起,AMD的CPU在主频方面占据了优势。

面对低端市场,IntelCeleron2和Celeron3也应运而生。为了同Intel争夺市场,AMD在高端推出了全新内核的新Athlon

处理器,中文名叫做雷鸟,低端推出了毒龙系列处理器。

六、Pentium4与Athlon64到来

Intel在图拉丁PⅢ处理器后给大家带来的却是一款性能低下的新产品,这就是Socket423的Pentium4(图7),1.4GHz的

Pentium4性能上还不如1.2GHz的Celeron3,最后只好草草收场。

与此同时,AMD公司继雷鸟之后又发布了一新款处理器,这就是采用了Palamino核心的AthlonXP处理器,AthlonX

P采用新的制造工艺,主频从1.3GHz起跳,外频为133MHz,256KB二级缓存,由于在频率上落后于Intel的Pentium4,

所以AMD在新的处理器上采用PR值的标注方式,即1.3GHz的AthlonXP标注为1500+,意思是可以和P41.5GHz或是老

核心的雷鸟1.5GHz相抗衡。

Intel在Socket423后发布的是Socket478的Willamette核心和orthwood核心(图8)的Pentium4,Willamett

e核心的CPU具有100MHz的外频和400MHz的前端总线,并集成了256KB的二级缓存。而orthwood核心将二级缓存

提升到512KB,外频从100MHz起到200MHz结束,前端总线也达到了惊人的800MHz。这个时候,Intel在频率上大做文

章,目前的CPU频率已经到达了3.6GHz,新一代Prescott核心的CPU随之推出,其二级缓存从原来的512KB增加到了1

MB,和前者不同的是Prescott核心的CPU具有31级的流水线,而orthwood只有20级,理论上Prescott的CPU能够

达到5GHz的主频;在低端方面Intel则随之推出了Celeron4,占有很大的市场份额。

AMD方面也不甘示弱,继Palamino核心之后,又推出了Barton核心(图9)的处理器,目前性价比最高的XP2500

+采用的就是这个核心。最值得一提的是AMD之后发布的64位的处理器Athlon64,一级缓存为128KB,二级缓存从256

KB到1MB,虽然在频率方面输于Intel的高端CPU,但是执行效能却一度超过了Intel的P4CPU。

如何选择CPU

有人总是问,我究竟买Intel的CPU好呢,还是AMD的好?一些论坛上也为此争论不休。这里笔者谈谈自己的看法。

从性能和稳定性综合来考虑的话,Intel的P4系列CPU是最好的选择,不过你要准备足够的钱;如果你追求性能,但又要将

省下的钱另做他投,那最好选择AthlonXP系列的产品;如果你追求稳定、性能其次(这大部分是网吧用户),那最好选择C

eleron4的产品;如果要尝尝鲜,AMD的Athlon64是不错的选择。

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中央处理器的发展

发布时间:2022-04-14 08:43:07
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目前
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主频
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2.Hz800分别代表CPU的主频
初步V铁粉27 minutes ago Google Chrome 93.0.4577.82 Windows 10 x64
它包含57条指令
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Intel再也不能坐视不管了
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倍频和外频之间有一个换算关系:主频=外频×倍频
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控制单元和寄存器这三部分
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面对低端市场
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Intel再也不能坐视不管了
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所以通过这里给出的800MHz
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