什么是cpu架构
什么是cpu架构
CPU的架构是什么意思，什么是CPU的架构呢?下面是学习啦小编带来的关于什么是cpu架构的内容，欢迎阅读!
什么是cpu架构：
CPU架构是CPU厂商给属于同一系列的CPU产品定的一个规范，主要目的是为了区分不同类型CPU的重要标示。目前市面上的CPU指令集分类主要分有两大阵营，一个是intel、AMD为首的复杂指令集CPU，另一个是以IBM、ARM为首的精简指令集CPU。两个不同品牌的CPU，其产品的架构也不相同，例如，Intel、AMD的CPU是X86架构的，而IBM公司的CPU是PowerPC架构，ARM公司是ARM架构。
Core架构的Merom处理器确实性能强劲。在多项测试中，频率2GHz的T7200能战胜频率2.33GHz的T2700就是最好的证明。但是您同时也注意到了，在移动平台Merom虽然性能强劲，但并没有给您带来太大的惊喜。
虽然胜过Yonah，但幅度都不大，而且在一些测试项中，频率稍低的T7200也是输给了T2700的。因此可能在移动平台Core微架构的优势不像桌面平台那样出彩——一颗频率最低的E6300也可以全歼高频率的Pentium D。究其原因就是Yonah本身就比较优秀，而不像NetBurst那样失败，况且Core微架构本身就是在Yonah微架构改进而来，成绩不会形成太大的反差也在情理之中。
Core微架构是Intel的以色列设计团队在Yonah微架构基础之上改进而来的新一代微架构。最显著的变化在于在各个关键部分进行强化。为了提高两个核心的内部数据交换效率采取共享式二级缓存设计，2个核心共享高达4MB的二级缓存。其内核采用较短的14级有效流水线设计，每个核心都内建32KB一级指令缓存与32KB一级数据缓存，2个核心的一级数据缓存之间可以直接传输数据。每个核心内建4组指令解码单元，支持微指令融合与宏指令融合技术，每个时钟周期最多可以解码5条X86指令，并拥有改进的分支预测功能。
每个核心内建5个执行单元子系统，执行效率颇高。加入对EM64T与SSE4指令集的支持。由于对EM64T的支持使得其可以拥有更大的内存寻址空间，弥补了Yonah的不足，在新一代内存消耗大户——Vista操作系统普及之后，这个优点可以使得Core微架构拥有更长的生命周期。而且使用了Intel最新的五大提升效能和降低功耗的新技术，包括：具有更好的电源管理功能;支持硬件虚拟化技术和硬件防病毒功能;内建数字温度传感器;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。
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CPU是Central Processing Unit(中央处理器)的缩写，CPU的详细参数包括内核结构， 主频，外频，倍频，接口，缓存，多媒体指令集，制造工艺，电压，封装形式，整数单元和浮点单元等。
INTEL
内核架构
核心(Die)又称为内核，是CPU最重要的组成部分。CPU中心那块隆起的芯片就是核心，是由单晶硅以一定的生产工艺制造出来的，CPU所有的计算、接受/存储命令、处理数据都由核心执行。各种CPU核心都具有固定的逻辑结构，一级缓存、二级缓存、执行单元、指令级单元和总线接口等逻辑单元都会有科学的布局。
为了便于CPU设计、生产、销售的管理，CPU制造商会对各种CPU核心给出相应的代号，这也就是所谓的CPU核心类型。
不同的CPU(不同系列或同一系列)都会有不同的核心类型(例如Pentium 4的Northwood，Willamette以及K6-2的CXT和K6-2+的ST-50等等)，甚至同一种核心都会有不同版本的类型(例如Northwood核心就分为B0和C1等版本)，核心版本的变更是为了修正上一版存在的一些错误，并提升一定的性能，而这些变化普通消费者是很少去注意的。每一种核心类型都有其相应的制造工艺(例如0.25um、0.18um、0.13um以及0.09um等)、核心面积(这是决定CPU成本的关键因素，成本与核心面积基本上成正比)、核心电压、电流大小、晶体管数量、各级缓存的大小、主频范围、流水线架构和支持的指令集(这两点是决定CPU实际性能和工作效率的关键因素)、功耗和发热量的大小、封装方式(例如S.E.P、PGA、FC-PGA、FC-PGA2等等)、接口类型(例如Socket 370，Socket A，Socket 478，Socket T，Slot 1、Socket 940等等)、前端总线频率(FSB)等等。因此，核心类型在某种程度上决定了CPU的工作性能。
一般说来，新的核心类型往往比老的核心类型具有更好的性能(例如同频的Northwood核心Pentium 4 1.8A GHz就要比Willamette核心的Pentium 4 1.8GHz性能要高)，但这也不是绝对的，这种情况一般发生在新核心类型刚推出时，由于技术不完善或新的架构和制造工艺不成熟等原因，可能会导致新的核心类型的性能反而还不如老的核心类型的性能。例如，早期Willamette核心Socket 423接口的Pentium 4的实际性能不如Socket 370接口的Tualatin核心的Pentium III和赛扬，低频Prescott核心Pentium 4的实际性能不如同频的Northwood核心Pentium 4等等，但随着技术的进步以及CPU制造商对新核心的不断改进和完善，新核心的中后期产品的性能必然会超越老核心产品。
CPU核心的发展方向是更低的电压、更低的功耗、更先进的制造工艺、集成更多的晶体管、更小的核心面积(这会降低CPU的生产成本从而最终会降低CPU的销售价格)、更先进的流水线架构和更多的指令集、更高的前端总线频率、集成更多的功能(例如集成内存控制器等等)以及双核心和多核心(也就是1个CPU内部有2个或更多个核心)等。CPU核心的进步对普通消费者而言，最有意义的就是能以更低的价格买到性能更强的CPU。
在CPU漫长的历史中伴随着纷繁复杂的CPU核心类型，以下分别就Intel CPU和AMD CPU的主流核心类型作一个简介。主流核心类型介绍(仅限于台式机CPU，不包括笔记本CPU和服务器/工作站CPU，而且不包括比较老的核心类型)。
核心类型
Northwood
主流的Pentium 4和赛扬所采用的核心，其与Willamette核心最大的改进是采用了0.13um制造工艺，并都采用Socket 478接口，核心电压1.5V左右，二级缓存分别为128KB(赛扬)和512KB(Pentium 4)，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(400MHz FSB Pentium 4)，2.26GHz到3.06GHz(533MHz FSB Pentium 4)，所有的800MHz Pentium 4都支持超线程技术(Hyper-Threading Technology)，封装方式采用PPGA FC-PGA2和PPGA。按照Intel的规划，Northwood核心会很快被Prescott核心所取代。
Smithfield
这是Intel公司的第一款双核心处理器的核心类型，于2005年4月发布，基本上可以认为Smithfield核心是简单的将两个Prescott核心松散地耦合在一起的产物，这是基于独立缓存的松散型耦合方案，其优点是技术简单，缺点是性能不够理想。Pentium D 8XX系列以及Pentium EE 8XX系列采用此核心。Smithfield核心采用90nm制造工艺，全部采用Socket 775接口，核心电压1.3V左右，封装方式都采用PLGA，都支持硬件防病毒技术EDB和64位技术EM64T，并且除了Pentium D 8X5和Pentium D 820之外都支持节能省电技术EIST。前端总线频率是533MHz(Pentium D 8X5)和800MHz(Pentium D 8X0和Pentium EE 8XX)，主频范围从2.66GHz到3.2GHz(Pentium D)、3.2GHz(Pentium EE)。Smithfield核心的两个核心分别具有1MB的二级缓存，在CPU内部两个核心是互相隔绝的，其缓存数据的同步是依靠位于主板北桥芯片上的仲裁单元通过前端总线在两个核心之间传输来实现的，所以其数据延迟问题比较严重，性能并不尽如人意。按照Intel的规划，Smithfield核心将会很快被Presler核心取代。
Presler
这是Pentium D 9XX和Pentium EE 9XX采用的核心，Intel于2005年末推出。基本上可以认为Presler核心是简单的将两个Cedar Mill核心松散地耦合在一起的产物，是基于独立缓存的松散型耦合方案，其优点是技术简单，缺点是性能不够理想。Presler核心采用65nm制造工艺，全部采用Socket 775接口，核心电压1.3V左右，封装方式都采用PLGA，都支持硬件防病毒技术EDB、节能省电技术EIST和64位技术EM64T，并且除了Pentium D 9X5之外都支持虚拟化技术Intel VT。前端总线频率是800MHz(Pentium D)和1066MHz(Pentium EE)。与Smithfield核心类似，Pentium EE和Pentium D的最大区别就是Pentium EE支持超线程技术而Pentium D则不支持，并且两个核心分别具有2MB的二级缓存。在CPU内部两个核心是互相隔绝的，其缓存数据的同步同样是依靠位于主板北桥芯片上的仲裁单元通过前端总线在两个核心之间传输来实现的，所以其数据延迟问题同样比较严重，性能同样并不尽如人意。Presler核心与Smithfield核心相比，除了采用65nm制程、每个核心的二级缓存增加到2MB和增加了对虚拟化技术的支持之外，在技术上几乎没有什么创新，基本上可以认为是Smithfield核心的65nm制程版本。Presler核心也是Intel处理器在NetBurst架构上的最后一款双核心处理器的核心类型，可以说是在NetBurst被抛弃之前的最后绝唱，以后Intel桌面处理器全部转移到Core架构。按照Intel的规划，Presler核心从2006年第三季度开始将逐渐被Core架构的Conroe核心所取代。
Conroe
这是更新的Intel桌面平台双核心处理器的核心类型，其名称来源于美国德克萨斯州的小城市“Conroe”。Conroe核心于2006年7月27日正式发布，是全新的Core(酷睿)微架构(Core Micro-Architecture)应用在桌面平台上的第一种CPU核心。采用此核心的有Core 2 Duo E6x00系列和Core 2 Extreme X6x00系列。与上代采用NetBurst微架构的Pentium D和Pentium EE相比，Conroe核心具有流水线级数少、执行效率高、性能强大以及功耗低等等优点。Conroe核心采用65nm制造工艺，核心电压为1.3V左右，封装方式采用PLGA，接口类型仍然是传统的Socket 775。在前端总线频率方面，Core 2 Duo和Core 2 Extreme都是1066MHz，而顶级的Core 2 Extreme将会升级到1333MHz;在一级缓存方面，每个核心都具有32KB的数据缓存和32KB的指令缓存，并且两个核心的一级数据缓存之间可以直接交换数据;在二级缓存方面，Conroe核心都是两个内核共享4MB。Conroe核心都支持硬件防病毒技术EDB、节能省电技术EIST和64位技术EM64T以及虚拟化技术Intel VT。与Yonah核心的缓存机制类似，Conroe核心的二级缓存仍然是两个核心共享，并通过改良了的Intel Advanced Smart Cache(英特尔高级智能高速缓存)共享缓存技术来实现缓存数据的同步。Conroe核心是目前最先进的桌面平台处理器核心，在高性能和低功耗上找到了一个很好的平衡点，压倒了所有桌面平台双核心处理器，加之又拥有非常不错的超频能力，确实是目前最强劲的台式机CPU核心。
Allendale
这是与Conroe同时发布的Intel桌面平台双核心处理器的核心类型，其名称来源于美国加利福尼亚州南部的小城市“Allendale”。Allendale核心于2006年7月27日正式发布，仍然基于全新的Core(酷睿)微架构，采用此核心的有1066MHz FSB的Core 2 Duo E6x00系列，即将发布的还有800MHz FSB的Core 2 Duo E4x00系列。Allendale核心的二级缓存机制与Conroe核心相同，但共享式二级缓存被削减至2MB。Allendale核心仍然采用65nm制造工艺，并且仍然支持硬件防病毒技术EDB、节能省电技术EIST和64位技术EM64T以及虚拟化技术Intel VT。除了共享式二级缓存被削减到2MB以及二级缓存是8路64Byte而非Conroe核心的16路64Byte之外，Allendale核心与Conroe核心几乎完全一样，可以说就是Conroe核心的简化版。当然由于二级缓存上的差异，在频率相同的情况下Allendale核心性能会稍逊于Conroe核心。
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