CPU概述
CPU—（Central Processing Unit）中央处理器 1.内部结构：
分为控制单元、逻辑单元、存储单元，相互协调，可以进行分析、判断、运算并控制计算机各种部分协调工作
●运算器：
算术运算：加、减、乘、除
逻辑运算：逻辑加、逻辑乘、非运算
●控制器：
读取各种指令，并对指令进行分析，作出相应的控制
●寄存器：
直接参与运算并存放运算的中间结果 2、CPU发展简史
1978年：美国Intel公司生产了第一块16位CPU（i8086），它使用的指令代码就叫：X86指令集。
1981年8月：美国IBM推出第一台IBM-PC机（i8088)，增加了X87芯片系列指令协处理器（X87指令集），以后就将X86指令集和X87指令集统称为X86指令集。
1981年至今：Intel陆续研制i80286，i80386,i80486,及今天的PentiumⅢ系列，乃然使用X86指令集。 CPU主要技术参数 1、位、字节和字长
位—在数字电路和电路技术中采用二进制，代码只有“0”和“1”，其中无论是“0”和是“1”在CPU中都是一“位”。
字长—CPU在单位时间内（同一是时间）能一次处理的二进制数的位数，叫字长。
字节—由于常用的英文字符用8位二进制就可以表示，所以通常就8位称为一个字节。 2、CPU外频
——是由主板为CPU提供的基准时钟频率。
例：Pentium CPU 外频 60/66MHz
PentiumⅡ350 CPU外频 100MHz 3、CPU主频
----是CPU内核（整数和浮点运算器）电路的实际运行频率。
例：Pentium 200的CPU 主频 200MHz
PentiumⅡ350的CPU主频 350MHz 4、CPU倍频
----CPU外频与主频相差的倍数。
计算公式：主频=外频×倍频
例：MⅢ-300的实际运行频率为233MHz（66×3.5） (300是PR参数值、66是外频、3.5是倍频) 5、前端总线（FSB）频率
数据传输最大带宽取决与同时传输的数据位宽度和传输频率，即：
数据带宽=（总线频率×数据宽度）/8
例如：PentiumⅡ333使用66MHz的前端总线，交换带宽为：
528MB/s=(66×64)/8
PentiumⅡ350使用100MHz的前端总线，交换带宽为：
800MB/s=(100×64)/8 6、L1 Cache和L2 Cache的速率
L1 Cache内置在CPU，可提高CPU的运行效率。由静态RAM组成；
L2 Cache分为：内部：设在CPU芯片内，运行速度与主频相同。
外部：设在CPU芯片外部，运行频率分为二分之一。 CPU主要生产技术术语 1、流水线技术
核心思想：把复杂的工作分解成一个一个的简单程序，每个单元专门从事其中的一项工作这样提高每个单元办事效率。 ——在CPU中由５～６个不同的功能的电路单元组成一条处理流水线，然后将一条X86指令分成5～6步后再由这些电路单元分别执行。（取指令→译码→产生地址→执行指令→数据回写) 2、超流水线
——指某些CPU内部的流水线超过通常的5～6步以上。将流水线设计的步（级）数越多，其完成一条指令的速度越快。
3、超标量技术
——是指在CPU中一条以上的流水线，并且每个时钟周期内可以完成一条以上的指令。
4、乱序执行技术
——是指CPU采用了允许将多条的指令不按程序规定的顺序分开发送给各相应的电路单元处理的技术。
5、分枝预测和推测执行技术
—— 是动态执行技术中的主要内容，目的提高CPU运算速度。推测执行是依托于分枝预测基础上的，在分枝预测程序是否分枝后处理也就是推测执行。 6、指令特殊扩展技术特殊扩展（扩展指令）——指该CPU是否具有对X86指令集进行指令扩展。
例如：早期Intel公司的MMX；AMD公司的3D NOW！；最近的Pentium Ⅲ的SSE ①MMX指令集（多媒体指令集）
——由Intel公司开发，包括57条新指令，允许CPU同时2-8个数据时行并理，而不影响到系统速度。主要应用于增强CPU对多媒体信息的处理，提高CPU的处理3D图形、视频和音频信息能力。 ②SSE指令集（因特网数据流单指令序列扩展）
——由Intel公司开发，曾称“KNI”，最终名字定为“流式SIMD扩” (Streaming SIMD Extenstion)。共包括70条指令，其中50条SIMD （单指令数据）浮点指令，12条全新MMX指令和8条系统内存数据 流传送优代指令。主要加强了CPU处理3D网页和其他音像信息技术处理能力。 ③3D NOW！指令集
——由AMD公司开发，包括27条指令，用来缓解CPU与三维图形加速卡之间在三位图像建模和纹理数据取用中的传输瓶颈。 CPU的生产工艺及产品构架 1、生产工艺制造工艺的提高，意味着体积更小，集成度更高，耗电更小。 ⑴铜技术的优势
①导电性能优，电阻小，发热量小。
②提高芯片的工作频率
③减少管芯的体积 ⑵CPU的名称
早期的Intel以i8x86(286、386、486→到586时，因注册商标问题，改名为→英文名：Pentium 中文名：奔腾→Pentium Pro(高能奔腾→ Pentium Ⅱ奔腾2代→Pentium Ⅲ（奔腾3代→Pentium 4（奔腾4代→ Celeron(赛扬)→CeleronⅡ(赛扬2代)→CeleronⅢ(赛扬3代) 2、CPU的内部结构
——由主处理器、数学协处理器、控制器、各种寄存器和L1 Cache组成。内部结构分：单总线：例如：Intel Pentium、AMD K6-2、 Cyrix MⅡ、IDT-C6等双总线：例如：Intel Pentium、新Celeron、PentiumⅢ、Pentium 4、 AMD K6、K7 3、CPU的接口可分为：Socket x :Socket 7、Socket 370、Socket A、 Socket 423/478 Slot x :Slot 1、Slot A、Slot 2 4、CPU的的封装技术 ——指安装半导体集成电路芯片用的外壳。
如：Soket插座的CPU使用PGA（栅格陈列）的方式封装。
Slot X插座的CPU使用SEC（单边接插盒）的方式封装。 如何选何CPU？ 1、CPU速度 ①兆赫兹（MHz）——用于表示处理器每秒多少个时钟周期。
②FPU（浮点运算）性能——应用于3D游戏，3D演示、图形制作。
③整数运算性能——应用于商业（如：文字处理、Internet冲浪、电子表格及其他复杂任务） 2、L2 Cache(二级缓存） ——提高CPU的运行效率。
①新一代处理器都内置有L2 Cache
②L2缓存比系统内存快许多倍
③缓存大小范围：128KB（Celeron)～1MB（PⅢ Xeon) 3、多媒体指令集
MMX——增强对多媒体信息（3D图形、视频、音频）的处理能力。
3D Now!——加强浮点运算（3D游戏）处理能力。
SSE——包括原MMX和3D Now!所有功能，加强SIMD浮点处理能力。市场上主流CPU介绍
1、Intel系列
①Pentium Ⅱ（奔腾２代）
代号 工艺（微米） 电压（V） 外频（MHz） 主频（MHz）
Klamath 0.35 2.0 66 233/266/300/333
Deschtes 0.25 2.0 100 350/400/450
Xeon 0.25 2.0 100 400/450
②Pentium Ⅲ（奔腾３代） 代号 工艺（微米） 电压（V） 外频（MHz） 主频（MHz）
Katmai 0.25 2.0 100 450/500/550
Confidential 0.25 2.0 100/133 533/600(133MHz外频）
600（100MHz外频） Coppermine 0.18 1.6/1.65/1.7 100/133 500/533/550/600
/650/667/700/733
/750/800/850/866
/933/1000/1130
Xeon 0.18 1.7 133 500/550/600/667
/700/733/800/866
/900/933/1000
③Pentium 4（奔腾4代）
名称 代号 电压（V） 工艺（微米） 封装形式 频率（GHz）
P4 Celeron Willamette 1.75 0.18 MPGA478 ≥1.7
Pentium 4 Willamette 1.75 0.18 MPGA478/423 1.3～2.2
Pentium 4 NorthWood 1.5 0.13 MPGA478 ≥1.6
Pentium 4 XEON 1.5 0.13 MPGA478 1.3～2.0
④Celeron/Celeron A/CeleronⅡ
名称 代号 电压（V） 工艺（微米） 外频（MHz） 主频（MHz）
Celeron Convington 2.8 0.35～0.25 66 233/266/366/400
/433/466/500/533
celeron A Mendocino 2.8/3.3 0.18 66 300/333/366/400
/433/466/500/533
CeleronⅡMendocino1.5/1.65/1.7 0.18/0.13 66/100 533A/566/600/633
/666/700/700/733
/800/850/900/950
/1000/1100/1200
/1300
2、AMD(微超)系列
①AMD K6
·L1 Cache：64 KB
·L2 Cache：主板自带
·生产工艺：0.35 um
·工作电压：2.9 v
·总线频率：66 MHz
·多媒体指令集：MMX
·接口类型：Socket 7 ②AMD K6-2
·L1 Cache：64 KB
·L2 Cache：主板自带
·生产工艺：0.25 um
·工作电压：2.2 v
·总线频率：100/95 MHz（注：95MHz为K6-2 333MHz）
·多媒体指令集：MMX,3D Now!
·接口类型：Socket ③AMD K6-III ·L1 Cache：64 KB
·L2 Cache：256 KB （注：与CPU工作频率同步）
·L3 Cache：主板自带
·生产工艺：0.25 um
·工作电压：2.4 v
·总线频率：100 MHz
·多媒体指令集：MMX,3D Now!
·接口类型：Socket 7
④AMD K7 Athlon （阿斯龙）
·L1 Cache：128 KB
·L2 Cache：512KB,1/2/4/8MB （注：根据CPU工作频率的高低，其速度为CPU工作频率的1/2，1/2.5，1/3不等）
·生产工艺：0.25/0.18 um （注：0.18um工艺生产的CPU其编号最后有“A”）
·工作电压：2.0 v
·前端总线频率：200 MHz
·内存总线频率：133 MHz
·多媒体指令集：MMX,3D Now!
·接口类型：Slot A
⑤AMD K7 Duron （毒龙或钻龙）
·L1 Cache：128 KB
·L2 Cache：64 KB （注：与CPU工作频率同步）
·生产工艺：0.18 um
·工作电压：1.65 v
·前端总线频率：200 MHz
·内存总线频率：133 MHz
·多媒体指令集：MMX,3D Now!
·接口类型：Socket A
⑥AMD ThunderBird(雷鸟)
·L1 Cache：128 KB
·L2 Cache：256 KB （注：与CPU工作频率同步）
·生产工艺：0.18 um
·工作电压：1.7/1.75 v （注：1.75v为Thunderbird 900MHz的工作电压）
·前端总线频率：200 MHz
·内存总线频率：133 MHz
·多媒体指令集：MMX,3D Now!
·接口类型：Socket A
3、Cyrix（VIA）系列
①VIA Cyrix 6x86MX
·L1 Cache：64 KB
·L2 Cache：主板自带
·生产工艺：0.35 um
·工作电压：2.9 v
·总线频率：66 MHz
·多媒体指令集：MMX
·接口类型：Socket 7
②VIA Cyrix 6x86M II
·L1 Cache：64 KB
·L2 Cache：主板自带
·生产工艺：0.25 um
·工作电压：2.9 v
·总线频率：66 MHz
·多媒体指令集：MMX
·接口类型：Socket 7
③VIA Cyrix-III
·L1 Cache：64 KB
·L2 Cache：256 KB （注：与CPU的工作频率同步）
·生产工艺：0.18 um
·工作电压：2.2 v
·总线频率：100/133 MHz
·多媒体指令集：MMX，3DNow!
·接口类型：Socket370
④VIA Cyrix 6x86
·L1 Cache：16 KB
·L2 Cache：主板自带
·生产工艺：0.35 um
·工作电压：3.5 v
·总线频率：66 MHz
·多媒体指令集：N/A
·接口类型：Socket 7
