第2章中央處理器“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材

北京市精品教材獲全國優(yōu)秀暢銷書獎--國內(nèi)銷量最多的組裝與維修類書2.1CPU的發(fā)展歷史Intel公司成立于1968年，AMD公司成立于1969年5月1日。2.1CPU的發(fā)展歷史PC軟件先鋒——加里·基爾達爾/2013/0813/27692.html2.1.14位處理器1971年，Intel公司成功地把傳統(tǒng)的運算器和控制器集成在一塊大規(guī)模集成電路芯片上，發(fā)布了第一款微處理器芯片4004，4004的字長為4

bit（位），采用10

m（微米）制造工藝，共集成有2300個晶體管，時鐘頻率為1MHz。2.1.28位處理器1972年，Intel公司研制出8008處理器，字長為8

bit，晶體管數(shù)量為3500個，速度為200kHz。。2.1.316位處理器1．Intel8086/8088處理器1978年6月8日，Intel公司推出了首枚16位微處理器i8086。Intel8086處理器集成了2.9萬個晶體管，采用3m制造工藝，時鐘頻率為4.77MHz。2．Intel80286處理器1982年，Intel推出了80286處理器，其內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)總線位寬皆為16

bit，其內(nèi)部包含13.4萬個晶體管，時鐘頻率由最初的6MHz逐步提高到20MHz。使用80286的電腦2.1.432位處理器1．Intel80386處理器1985年，Intel發(fā)布80386DX處理器，80386DX的內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)總線位寬都為32

bit。其內(nèi)部包含27.5萬個晶體管，工作頻率為16MHz，后來逐步提高到20MHz、25MHz、33MHz和40MHz。2．Intel80486處理器1989年，Intel推出了Socket1接口的486處理器，如圖2-7所示。80486為32位微處理器，集成了125萬個晶體管，其時鐘頻率從25MHz逐步提高到33～50MHz。3．IntelPentium處理器1993年，Intel公司發(fā)布了Pentium（奔騰）處理器，Pentium處理器為32位微處理器。Pentium產(chǎn)品經(jīng)歷了3代，處理器的接口分別采用Socket4、Socket5和Socket7。蘋果PowerMacintosh6100使用的處理器，同時也被用于任天堂Wii和微軟Xbox360游戲機中。

PowerPC是Apple、IBM和摩托羅拉（Motorola）聯(lián)盟（也稱為AIM聯(lián)盟）的產(chǎn)物，它基于POWER體系結構，但是與POWER又有很多的不同。例如，PowerPC是開放的，它既支持高端的內(nèi)存模型，也支持低端的內(nèi)存模型，而POWER芯片是高端的。最初的PowerPC設計也著重于浮點性能和多處理能力的研究。當然，它也包含了大部分POWER指令。很多應用程序都能在PowerPC上正常工作，這可能需要重新編譯以進行一些轉換。

4．IntelPentiumⅡ處理器1997年，Intel公司發(fā)布了PentiumⅡ處理器，處理器接口也從Socket7轉向Slot1。5．IntelPentiumⅢ1999年，Intel公司發(fā)布了PentiumⅢ處理器，采用Slot1接口。2000年3月，AMD公司領先于Intel公司推出了1

GHz的Athlon（K7）微處理器，其性能超過了PentiumⅢ。為了降低成本，后來的PentiumⅢ都改為Socket370接口。同期，AMD公司推出了Athlon（速龍），它采用462針的SocketA接口。6．IntelPentium4處理器Intel公司在2000年11月發(fā)布了Pentium4，采用Socket423接口，后期的Pentium4均改為Socket478接口。同期AMD公司推出了AthlonXP，如圖所示，仍采用SocketA接口。2.1.564位處理器對x86架構進行擴展，從而實現(xiàn)同時兼容32位和64位運算，這一理念是由AMD率先提出的。1．AMDAthlon64系列2003年9月，AMD發(fā)布了桌面64位Athon64系列處理器（也稱K8架構）。

2．IntelPentium464位系列Intel公司于2005年2月發(fā)布了桌面64位雙核心處理器PentiumD，如圖所示，LGA775接口。2.1.664位雙核、四核心處理器1．Intel雙核、四核心處理器2006年7月，Intel發(fā)布了新一代的全新的微架構桌面處理器——Core2duo（酷睿2），并且宣布正式結束Pentium時代。Core2采用65

nm制造工藝，LGA775接口。2．AMD桌面雙核、四核心處理器2005年5月，AMD發(fā)布了第一款64位雙核CPU——基于K8架構的Athlon64X2系列（包括4800+、4600+、4400+及4200+等），Socket939接口。2007年11月，AMD發(fā)布了基于全新K10架構的四核Phenom處理器系列，采用65

nm工藝、SocketAM2+接口。2009年6月，AMD推出了K10.5架構的雙核、四核心處理器PhenomII、AthlonII，接口為AM3，采用先進的45

nmSOI制作工藝。

2.1.7Intel64位酷睿多核處理器自2006年Core2處理器發(fā)布后，Intel公司就以“Tick-Tock”鐘擺節(jié)奏有規(guī)律地更新處理器，Tick-Tock指的是制程與架構交替更新的演進方案。按照Intel的計劃，每兩年進行一次的制程與架構進步，其中Tick年代表制程工藝的升級，Tock年是在維持相同制程工藝的前提下進行微架構的革新。英特爾2007年制定了“tick-tock”產(chǎn)品發(fā)布周期，“tick”代表著制造工藝的進步，“tock”則代表著新架構。這一模式提供了穩(wěn)定的產(chǎn)品升級計劃，也表明同時采用新制造工藝和新架構極其困難。一次解決一個問題降低了生產(chǎn)新款芯片的難度。從奔騰P6到SkylakeIntel架構發(fā)展路線圖http://dig回顧：Intel最令人難忘16款X86處理器/news234344/31年的偉大歷程！探尋X86處理器發(fā)展史/article/1307341.html

微處理器40周年，處理器歷史全面回顧/258/2582059.html酷睿系列處理器產(chǎn)品的命名采用：產(chǎn)品標識（i9/i7/i5/i3）+“-”+代數(shù)+編碼+后綴。以Corei7-10710K為例，i7表示型號，后綴數(shù)字前兩位10代表這是第十代處理器，710代表編碼；后綴帶K的型號不鎖倍頻，支持核顯；后綴帶KF的型號不鎖倍頻，不支持核顯；無后綴的標準型號鎖倍頻，支持核顯。1．Intel第十代酷睿系列處理器2019年9月Intel發(fā)布第十代酷睿處理器，第十代酷睿處理器核心代號CometLake-S，依然還是采用SkyLake架構，與第九代至第六代酷睿處理器相同，只是核心數(shù)量最大提升至10核，制程工藝依然是14nm++。首發(fā)產(chǎn)品包括i9、i7、i5、i3四個產(chǎn)品線，i9是10核心，i7是8核心，i5是6核心，i3是4核心，并且這代酷睿處理器全線支持超線程技術。十代酷睿系列所有型號及參數(shù)十代奔騰/賽揚型號及參數(shù)十代低壓型號及參數(shù)如圖所示是Corei5-10600K處理器的外觀及用CPU-Z測試得到的數(shù)據(jù)。2．Intel第11代酷睿系列處理器2021年3月Intel正式發(fā)布了代號RocketLake-S的第十一代酷睿臺式機處理器，換用全新的CypressCove處理器架構。第十一代酷睿臺式機處理器計算核心相對于第六代酷睿處理器開始采用的Skylake架構（當時CPU和微架構代號尚未分開，均稱為Skylake）有大約19%的IPC（每時鐘周期指令數(shù)）提升。CypressCove仍采用14nm+++工藝生產(chǎn)，RocketLake-S的處理器核心數(shù)量最多只有8顆。RocketLake-s處理器的最大改進就是支持PCIe4.0技術，處理器提供了多達20條PCIe4.0通道，其中16條可以用于PCIe4.0顯卡，另外4條則用于PCIe4.0SSD。2.1.8AMD64位APU多核處理器APU（AcceleratedProcessingUnit，加速處理器）是AMD公司收購ATI公司之后提出的，它把CPU與GPU的功能融合在一起，封裝在一個核心里，是CPU與GPU兩種異架構芯片真正融合后的產(chǎn)品，也是計算機中兩個最重要處理器的融合，相互補充，實現(xiàn)異構計算加速以發(fā)揮最大性能。AMDA系列面向桌面主流市場，A系列APU是AMD公司近幾年來最重要的產(chǎn)品之一。AMDA系列APU微架構由5部分融合而成：CPU、GPU、北橋、內(nèi)存控制器和輸入/輸出控制器。1．AMD第一代APU處理器AMD公司于2011年6月發(fā)布了研發(fā)代號為Llano的AMDA系列APU產(chǎn)品。AMDA系列采用32

nm制造工藝，CPU單元基于K10.5架構，內(nèi)置HD6000D系列獨顯核心。全新的FM1接口，不兼容AM3/AM3+CPU。2.AMD第二代APU處理器2012年6月，AMD發(fā)布了第二代APU（代號Trinity），CPU單元引入模塊化Piledriver打樁機架構，32

nm工藝制造。第二代APU采用FM2接口。在性能方面，Piledriver的性能要比推土機Bulldozer架構提升了10%到15%。TrinityAPU核心AMD臺式機版TrinityAPU首測/1/231/231475.htm

全新“Piledriver”架構AMDTrinityAPU全解析/331/12434331.shtml3．AMD第三代APU處理器2013年6月，AMD發(fā)布了核心代號為Richland的第三代APU產(chǎn)品，這一代屬于Trinity的小幅度增強版，AMD將其稱為增強打樁機Piledriver。Richland無論架構還是制程工藝都與Trinity相同，沿用FM2接口，基于32nm工藝制作，基礎頻率突破4.0GHz，命名為“6系列”。代號Richland！AMD第三代APU平臺全面解析/html/2013/20133/2013313_233840_1.html4．AMD第四代APU處理器2014年1月，AMD發(fā)布了第四代APU產(chǎn)品KaveriAPU，命名為7系列。KaveriAPU采用模塊化Steamroller（壓路機）架構，制造工藝28nm；擁有4個CPU核心和8個GPU圖形單元，共計12個計算核心（ComputeCores）；CPU頻率為3.7～4.0GHz，二級緩存4MB，內(nèi)存支持DDR3-2400。GPU核心為桌面級RadeonR7。KaveriAPU內(nèi)核KaveriAPU正式發(fā)布：詳細解析、對比測試/1/290/290018.htm

APU史上最重大革新！Kaveri架構全面解析/213/35791213.shtml5．AMD第五代APU處理器AMD于2014年5月發(fā)布了移動版的低功耗APUBeema/Mullins，28nm制造工藝。這個版本被AMD稱為第五代APU。第五代沒有桌面版產(chǎn)品。AMDBeema/MullinsAPU全解析和性能測試

/html/news/201405/9117_1.html6.AMD第六代APU系列桌面處理器2015年5月10日，AMD全新第六代桌面版APU產(chǎn)品線正式發(fā)布。第六代桌面版APU采用Godavari架構，Godavari是對上一代Kaveri架構的改進，依然延續(xù)了28納米的工藝制程。第六代APU基于“挖掘機”核心和第三代次世代圖形核心（GCN）架構設計，提供多達12個計算核心（4個CPU+8個GPU）。最多擁有四個挖掘機架構x86核心，集成的Radeon顯卡基于GCN1.1架構，集成雙通道DDR3內(nèi)存控制器，支持異構系統(tǒng)架構。AMD新版LOGO標識，包括FX、A10、A8。新標識的整體設計和當前的基本一致，不過周邊底色從黑色變成了白色，中間背景從紋理變成了硅芯片內(nèi)核的樣子。最關鍵的變化在于底部，增加了一個“6-thGeneration”(第六代)的標注，這在APU乃至是AMD處理器歷史上還是第一次。印上六代的標識意圖很清晰就是為了有更好的市場推廣。眾所周知，Intel的酷睿將在今年推出代號Skylake的第六代，而之前的Broadwell是第五代，如此稱呼非常方便區(qū)分，而無論媒體、經(jīng)銷商還是消費者，都很歡迎這種稱呼。

于是乎，AMD也準備如法炮制，而且巧合的是，如果只計算A系列APU，Carrizo正好也是第六代，之前的五代分別是Llano、Trinity、Richland、Kaveri、Godavari。今后在產(chǎn)品包裝盒、OEM規(guī)格表等地方，AMD也會突出這是第六代APU，而且在AMD官方網(wǎng)站上，已經(jīng)開始大張旗鼓地預熱了。不過值得注意的是這里說的FX系列竟然也是APU家族的。型號命名上，AMD直接提升了一個時代，變?yōu)锳x-8050系列，都是以50作為數(shù)字部分的結尾已知型號有：A10-8850K、A10-8750、A8-8650K、A8-8650、A6-8550K、AthlonX4870K、AthlonX4850、A10Pro-8850B、A10Pro-8750B、A8Pro-8650B、A6Pro-8550B、A4Pro-8350B。AMD第六代APU發(fā)布！/20150605/n414478168.shtml看AMD今年的新APU：竟然還降頻！/1/380/380086.htm

AMD推第六代GodavariAPU：售價42美元起/520/5201517.html

/1/377/377909.htm

AMD新一代APU集體出列：型號之謎徹底揭開/1/432/432130.htm7．AMD第七代APU處理器2016年9月AMD發(fā)布了代號為BristolRidge的桌面第七代AMDA系列APU產(chǎn)品，CPU架構升級為Excavator（挖掘機）架構。第七代采用改進的28nm制程工藝，SocketAM4封裝接口。第七代APU產(chǎn)品有高端的A12、A10，支持DDR4-2400內(nèi)存；低端的A8、A6、ATHLON支持DDR4-2133。支持USB3.1、HDMI2.0、PCI-E3.0、H.265硬件解碼、VP9解碼、MJPEG解碼。AMD為第七代APU準備了三款AM4接口的芯片組，AMDB350對應主流市場、AMDA320對應大眾市場，AMDX/B/A300對應小型主板。BristolRidgeAPU的LOGO標識包括A12、A10、A8、A6、ATHLON，新標識的周邊為黑色，中間背景為紅色紋理，并增加了“7THGEN”（第七代）的標注，如圖2-51所示。

2.1.9AMD64位銳龍?zhí)幚砥鲝?012年AMD開始研發(fā)Zen微架構處理器，到2017年3月上市，研發(fā)Zen微架構處理器花費了將近5年的時間。新微架構“Zen”（禪），Zen架構的處理器支持和英特爾一樣的超線程技術。Zen架構當中每四個核心組成一個簇，其中每核心擁有512KB的二級緩存，然后一個簇中的四個核心共享8MB三級緩存。

AMDZen是一次真正從底層開始完全重新設計的CPU架構，性能、能效并重，號稱IPC（每時鐘周期指令數(shù)）比上代挖掘機提升了超過40%。AMD給Zen微架構的處理器起了一個新的名字Ryzen，中文名為銳龍。銳龍Ryzen處理器采用了全新的Zen微架構，跟FX系列推土機架構及更早的羿龍K10架構完全不同，是一次重大升級。Ryzen要取代的是Bulldozer（推土機）及其后來改進版本的Piledriver（打樁機）、Steamroller（壓路機）、Excavator（挖掘機）。AMD稱，Ryzen代表新x86架構，將至少維持4年壽命。Ryzen采用全新的AM4處理器接口，1331針。在未來這四年中，AMD不是效仿Intel的Tick（制程）-Tock（架構），而是tock→tock→tock，也就是每年都有一代Ryzen的新架構。Zen架構是未來多年發(fā)展的基礎，其中12nmZen+已經(jīng)于2018年3月上市，2019年將帶來第二代Zen2，采用新的7nm制程工藝，從多個方面改進架構。第三代架構Zen3，工藝標注為7nm+，也就是升級版7nm，在2020年11月面世。Zen4將于2021年底前后發(fā)布，采用新的5nm制程工藝。AMDX86處理器計劃，如圖2-54所示。第一代Zen架構，高端消費級代號是ThreadRipper（線程撕裂者），不帶顯示核心的CPU代號是SummitRidge，帶顯示核心的APU代號是BristolRidge。第二代Zen+架構，高端消費級代號是ThreadRipper2（線程撕裂者），不帶顯示核心的CPU代號是PinnacleRidge，帶顯示核心的APU代號是RavenRidge。第三代Zen2架構，高端消費級代號是ThreadRipper2重新設計為CastlePeak。不帶顯示核心的CPU代號是Matisse（馬蒂斯），帶顯示核心的APU代號是Picasso（畢加索）。第四代Zen3架構，高端消費級代號是NGHEDT（Next-GenHigh-DeskTopTop，下一代高端消費級），不帶顯示核心的CPU代號是Vermeer（弗美爾），帶顯示核心的APU代號是Renoir（雷諾阿）。Zen2、Zen3的處理器代號會采用新的命名模式，每一代都以一位歐洲知名畫家的名字命名。AMDZen桌面處理器路線及處理器代號2018年7月，由天津海光（Hygon）集團負責制造的中國國產(chǎn)Dhyana（禪定）x86處理器開始啟動。2016年海光公司花費2.93億美元從AMD公司獲得了Zen架構的授權，Dhyana是這次合作的產(chǎn)物。2016年，AMD宣布在中國與海光設立了兩家合資公司，開發(fā)處理器。據(jù)意大利bitchips網(wǎng)站報道，兩家公司的股權分配不一樣，其中成都海光微電子公司（CHMT），AMD占股51%。另外一家是成都海光集成電路設計公司（CHICD），AMD占股30%，可以看出這個公司是中方主導。·根據(jù)協(xié)議，AMD將在ZenIP核心倒數(shù)第二個可用版本時提供給中方，以便中方有操作改進的空間。1．第一代銳龍2017年3月份最先上市的是旗艦級的型號Ryzen71800X、1700X、1700，核心代號SummitRidge，14nm制程工藝，均采用8核16線程，主頻為3.4~4.0GHz，3MB二級緩存（每核心512KB），16MB三級緩存（每4個核心共享8MB），熱設計功耗95W。2．第二代銳龍2018年3月AMD上市Ryzen系列處理器的第二代產(chǎn)品，命名為Ryzen7/5/32000系列。第二代系列產(chǎn)品架構上進化為Zen+，12nm制程工藝，芯片代號為PinnacleRidge。2018年2月，AMD上市了基于Ryzen架構的第八代桌面平臺APU處理器，CPU部分是2017年推出的Zen架構Ryzen核心，GPU部分是2017年最新的Vega架構核心，14nm工藝，均采用AM4標準接口。首發(fā)兩款APU，分別為Ryzen52400G和Ryzen32200G，AMD將這兩款APU產(chǎn)品定位為第二代銳龍。Ryzen52400G、Ryzen32200G稱為“世界上圖形性能最強的桌面處理器”。第二代的Zen+架構仍然由CPUComplex（CCX）組成，每一個CCX模塊仍然擁有4個Zen+物理核心（CORE），CCX中的每個核心有64KL1指令緩存，每個核心有32KL1數(shù)據(jù)緩存，每核擁有512KB的L2緩存，所有核心共享一共8MB的L3緩存。所有物理核心均支持超線程（SMT）技術。3.第三代銳龍2019年7月AMD發(fā)布第三代銳龍Ryzen3000系列處理器。第三代銳龍系列產(chǎn)品使用全新的Zen2架構，采用臺積電7nm工藝制造，第三代銳龍Ryzen繼續(xù)采用AM4封裝接口。首次發(fā)布的第三代銳龍?zhí)幚砥靼ㄗ罡叨说钠炫濺yzen93900X為12核24線程，頻率3.8~4.6GHz，TDP105W，70MB緩存；次旗艦Ryzen73800X為8核16線程，頻率3.9~4.5GHz，TDP105W，緩存縮減到36MB；Ryzen73800X同為8核16線程，頻率3.6~4.4GHz，TDP僅為65W，緩存同為36MB；Ryzen73700X采用8核心16線程設計，4MB二級緩存、32MB三級緩存，默認頻率3.6GHz、可加速至4.4GHz，熱設計功耗65W；Ryzen53600X和3600，均為6核12線，35MB緩存，頻率介于3.6~4.4之間，TDP分別為95和65W。4.第四代銳龍2020年10月AMD發(fā)布了第四代銳龍Ryzen5000系列臺式機處理器，采用全新的Zen3核心架構，7nm工藝，第四代銳龍Ryzen繼續(xù)采用AM4封裝接口。其旗艦產(chǎn)品AMDRyzen95950X擁有16核心32線程，頻率3.4~4.9GHz，64MB緩存，TDP105W；AMDRyzen95900X擁有12核心24線程，頻率3.7~4.8GHz，64MB緩存，TDP105W；AMDRyzen75800X擁有8核心16線程，頻率3.8~4.7GHz，32MB緩存，TDP105W；AMDRyzen55600X擁有6核心12線程，頻率3.7~4.6GHz，32MB緩存，TDP65W。與第四代銳龍配套的主板芯片組是AMD500系列。2.1.10中國CPU的發(fā)展2001年中科院計算所研制出中國第一款商品化通用高性能CPU“龍芯”1號，由臺積電代工生產(chǎn)。此后，中國科研技術人員大力攻關，相繼有多款國產(chǎn)處理器芯片陸續(xù)面世。目前中國國產(chǎn)處理器芯片的主要參與者有龍芯、兆芯、飛騰、海光、申威和華為等，見表。2017年龍芯3A3000/3B3000系列處理器問世，28nm制程，4核心，最高主頻1.5GHz，由意法半導體公司代工生產(chǎn)。應用于中國航空航天等關鍵領域。龍芯處理器只能運行在Linux系統(tǒng)。兆芯通過臺灣威盛VIA的X86專利授權，開始了X86架構CPU的研發(fā)和生產(chǎn)。兆芯開先KX-5000處理器采用28nm制造工藝，主頻2.4GHz，由臺積電代工，性能與第7代i3接近。Intel的服務器處理器英特爾發(fā)布E-2300系列處理器，最高8核心，共10款。雖然E3早已在消費級市場跌落神壇，但在入門級服務器市場仍有很高的市場占比。今天，英特爾發(fā)布了入門級服務器CPU——XeonE-2300系列。該系列采用與桌面級第11代酷睿相同的“RocketLake”架構，LGA1200針腳，適用于對性能要求不高的小型企業(yè)入門級服務器。這個系列最高有8核（16線程），支持20通道PCI-Express4.0，支持ECC內(nèi)存，此外，最大TDP已降至95W，相對而言更容易壓制些。與之匹配的是IntelC252/C256芯片組，支持DMI3.0x8，最大16MB智能緩存，最高可加速至5.10GHz，支持USB3.2Gen.2x2。具體到型號上，包括8核16線程的“至強E-2388G”、有三個8核、3個6核、4個4核，共計10款，具體的規(guī)格如下：2.2.1CPU的分類1．按CPU的生產(chǎn)廠家分類按CPU的生產(chǎn)廠家分，CPU可分為IntelCPU、AMDCPU等。2．按CPU的位數(shù)分類CPU的位數(shù)是指CPU中通用寄存器的數(shù)據(jù)寬度，即CPU

一次可以運算的位數(shù)。按CPU的位數(shù)可分為4位、8位、16位、32位和64位。3．按CPU的接口分類按CPU的接口分，Intel系列分為SocketLGA1156、LGA1155、LGA1150、LGA1151等，AMD系列分為SocketAM2、SocketAM2+、SocketAM3、SocketAM4、FM1、FM2、FM2+、FM4等。4．按CPU的核心數(shù)量分類按CPU的核心（內(nèi)核）數(shù)量分類，可分為單核、雙核、三核、四核、六核、八核、十六核等，將向多核CPU發(fā)展。例如，AMDRyzen95900X擁有12核，Inteli7-11700KF擁有8核。2.2CPU的分類、結構、主要參數(shù)和選購5．按CPU型號或標稱頻率分類每個CPU都有一個型號或標稱頻率，同一檔次系列的CPU按照型號或標稱頻率又分為不同規(guī)格，例如，AMDRyzen55600X頻率為3.7GHz，Inteli5-11600K頻率是3.9GHz。6．按CPU的研發(fā)（核心）代號分類同一系列的CPU，按其研發(fā)或核心代號的不同，又分為多種版本或代號。不同的代號采用不同的技術，將直接影響到CPU的性能。一般來說，版本越新，性能越好。7．按適合安裝的主板芯片組分類CPU型號、檔次不同，配套的主板芯片組也不相同，即便是相同的CPU接口，有些也不能通用。8．按應用場合（適用類型）分類針對不同用戶的需求、不同的場合，CPU被設計成各不相同的類型。CPU按適用類型或應用場合分為桌面（臺式）版、移動版和服務器版。

桌面版。桌面版也就是臺式微機使用的CPU，是本書主要介紹的內(nèi)容。

移動版。移動版CPU主要用在筆記本電腦中，其特點是發(fā)熱量小、節(jié)電。移動版用CPU都包含有獨特的節(jié)能技術。

服務器版。服務器版CPU主要應用于服務器和工作站，此類CPU在穩(wěn)定性、處理速度、多任務等方面的要求都高于桌面版CPU。臺北電腦展V2.2.2CPU的外部結構CPU的外觀和結構都非常相似，從外部看CPU的結構，主要由兩個部分組成：一個是核心，另一個是基板。1．CPU的核心核心（也稱內(nèi)核）是CPU最重要的組成部分。CPU中間凸起部分就是核心（Die），是CPU硅晶片部分。對于多核CPU，開蓋后看到的內(nèi)核封裝會有多種外觀，如圖所示。2．CPU的基板CPU基板就是承載CPU核心用的電路板，它負責核心芯片與外界的數(shù)據(jù)傳輸。3．CPU的編碼在CPU編碼中，都會注明CPU的名稱、時鐘頻率、二級緩存、封裝方式、產(chǎn)地、生產(chǎn)日期等信息。4．CPU的接口CPU通過接口與主板連接。CPU采用的接口方式有引腳式、觸點式、卡式等。（1）Intel的處理器接口從2004年6月Intel公司發(fā)布觸點式CPU接口標準以來，發(fā)布的CPU均采用觸點式。IntelLGA封裝的觸點式CPU。根據(jù)CPU型號的不同，又分為LGA775、LGA1366、LGA1156、LGA1155、LGA1150、LGA1151等。（2）AMD的處理器接口AMD一直采用引腳式CPU接口，AMDSocket封裝的引腳式CPU。根據(jù)CPU型號的不同，又分為SocketFM1、SocketFM2、SocketFM2+、SocketAM4等。2.2.3CPU的接口插座1．Intel的LGACPU接口插座IntelLGA（LandGridArray）CPU插座沒有引腳插孔，采用的是非常纖細的彎曲的彈性金屬絲，通過與CPU底部對應的觸點相接觸。（1）LGA1155接口（2）LGA1150接口（3）LGA1151接口（4）LGA2011V3接口（5）LGA1200接口

2．AMD的SocketCPU接口插座AMD的SocketCPU接口插座有引腳插孔，通過把CPU引腳插入插座的方式相接觸。（1）SocketFM1接口（2）SocketFM2接口（3）SocketFM2+接口（4）SocketAM2/AM2+接口（5）SocketAM3和AM3+接口

（6）SocketAM4接口

2.2.4CPU的主要參數(shù)1．代號、核心架構、名稱為了便于對CPU設計、生產(chǎn)、銷售的管理，在研發(fā)過程中，廠商就會給它們一個研發(fā)代號用于稱呼。例如，AMDRyzen72700X的核心代號為PinnadeRidge，IntelCorei76700K的核心代號是Skylake。2．主頻CPU的主頻也叫CPU核心工作的時鐘頻率（CPUClockSpeed），單位是MHz、GHz，在單核時代它是決定CPU性能的最重要指標。

3．總線速度（外頻）CPU的外頻通常為系統(tǒng)總線的工作頻率（系統(tǒng)時鐘頻率），單位是MHz、GHz，是由主板提供的系統(tǒng)總線的基準工作頻率，是CPU與主板之間同步運行的時鐘頻率。實際運行過程中的主板系統(tǒng)總線頻率、內(nèi)存數(shù)據(jù)總線頻率不但由CPU的頻率決定，而且還受到主板和內(nèi)存頻率的限制。4．倍頻CPU的倍頻，全稱是倍頻系數(shù)。由于CPU主頻不斷提高，漸漸地提高到其他設備無法承受的速度，因此出現(xiàn)了分頻技術（主板北橋芯片的功能）。分頻技術就是通過主板控制芯片將CPU主頻降低，使系統(tǒng)總線工作在相對較低的頻率上，而CPU速度可以通過倍頻來提升。倍頻是CPU的運行頻率與系統(tǒng)外頻之間的倍數(shù)，也就是降低CPU主頻的倍數(shù)。理論上倍頻從1.5到無限，目前流行CPU的倍頻為7.5

～45

，以0.5為一個間隔單位。三者的關系：CPU的主頻（核心運行的頻率）=外頻

倍頻5．高速緩存（高速緩沖存儲器）（Cache）Cache是一種速度比主存更快的存儲器，其功能是減少CPU因等待低速主存所導致的延遲，以改進系統(tǒng)的性能。Cache在CPU和主存之間起緩沖作用，Cache可以減少CPU等待數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間。CPU需要訪問主存中的數(shù)據(jù)時，首先訪問速度很快的Cache，當Cache中有CPU所需的數(shù)據(jù)時，CPU直接從Cache中讀取。因此，Cache技術直接關系到CPU的整體性能。Cache一般分為一級緩存（L1Cache）、二級緩存（L2Cache）及三級緩存（L3Cache）。三級緩存工作原理：L1Cache儲存著CPU當前使用頻率最多的數(shù)據(jù)，而當空間不足時，一些使用頻率較低的數(shù)據(jù)就轉移到L2Cache中；而當將來再次需要時，則從L2Cache中再次轉移到L1Cache中；新加入的L3Cache延續(xù)了L2Cache的角色，L2Cache將溢出的數(shù)據(jù)暫時寄存在L3Cache中。6．x86指令集x86指令集是Intel公司為其第一塊16位CPUi8086專門開發(fā)的指令集，其簡化版i8088使用的也是x86指令，同時為提高浮點數(shù)據(jù)處理能力而增加了x87處理器，以后就將x86指令集和x87指令集統(tǒng)稱為x86指令集。由于Intelx86系列、AMDx86系列都使用x86指令集，所以就形成了今天龐大的x86系列及其兼容CPU陣容。7．多媒體擴展指令集CPU多媒體擴展指令集指的是CPU增加的多媒體或者3D處理指令。這些擴展指令可以提高CPU處理多媒體和3D圖形的能力，有多媒體擴展指令（Multi-MediaeXtension，MMX）、單一指令多數(shù)據(jù)流擴展（StreamingSIMDExtensions，SSE）、SSE2、3DNow!、SSE3、SSE4等。8．字長及64位技術CPU在單位時間內(nèi)能一次同時處理的二進制數(shù)的位數(shù)叫字長或位寬。所以，32位字長的CPU就能在單位時間內(nèi)處理字長為32位的二進制數(shù)據(jù)，Pentium4和AthlonXP都是32位的。64位技術是指CPU中通用寄存器的數(shù)據(jù)寬度為64位，采用64位指令集可以一次傳輸、運算64位的數(shù)據(jù)。目前主流CPU使用的64位技術主要有AMD公司的AMD64位技術、Intel公司的EM64T技術和Intel公司的IA-64技術。

AMD64位技術。

EM64T技術。

IA-64技術。目前所有主流CPU均支持x86-64技術，但要發(fā)揮其64位優(yōu)勢，必須搭配64位操作系統(tǒng)和64位軟件。9．核心數(shù)多核心處理器就是在一塊CPU基板上集成多顆處理器的核心，并通過并行總線將各處理器核心連接起來的處理器。在服務器領域，多核心早已經(jīng)實現(xiàn)。10．工作電壓工作電壓是指CPU核心正常工作所需的電壓。CPU的工作電壓是根據(jù)CPU的制造工藝而定的。一般制造工藝數(shù)值越小，核心工作電壓越低，電壓一般在1.3～3V。提高CPU的工作電壓可以提高CPU工作頻率，但是過高的工作電壓會使CPU發(fā)熱，甚至燒壞CPU。11．制程（制造工藝）CPU制造工藝是指生產(chǎn)CPU的技術水平，通過改進制造工藝來縮短CPU內(nèi)部電路與電路之間的距離，使同一面積的晶圓上可實現(xiàn)更多功能或更強性能。制造工藝也稱為制程寬度或制程，一般用

m或nm表示。12．封裝技術封裝是指將集成電路用絕緣的塑料或陶瓷材料打包的技術。13．節(jié)能技術隨著CPU的性能越來越強大，也帶來了更高的功耗，為減少CPU在閑置時的能量浪費，Intel和AMD公司推出了各自降低CPU功耗的技術：Intel公司的智能降頻技術（EnhancedIntelSpeedStepTechnology，EIST）和AMD公司的冷又靜（C&Q、CNQ或C'n'Q，CoolandQuiet）技術。它們都是在CPU空閑時自動降低CPU的主頻，從而降低CPU功耗與發(fā)熱量，達到節(jié)能目的。14．熱設計功耗（TDP）TDP是指CPU負荷最大時釋放出的熱量，單位是

W，主要是給散熱器廠商的參考標準。15．超線程技術因為操作系統(tǒng)是通過線程來執(zhí)行任務的，增加CPU核心數(shù)目就是為了增加線程數(shù)，一般情況下它們是1∶1對應關系，也就是說四核CPU一般擁有4個線程。但Intel引入超線程（Hyper-Threading，HT）技術后，使核心數(shù)與線程數(shù)形成1∶2的關系，如四核Corei7支持八線程（或叫作八個邏輯核心），大幅提升了多任務、多線程性能。超線程技術就是利用特殊的硬件指令，把一顆CPU當成兩顆來用，將一顆具有HT功能的“實體”處理器變成兩個“邏輯”處理器，而邏輯處理器對于操作系統(tǒng)來說跟實體處理器并沒什么兩樣，因此操作系統(tǒng)會把工作線程分派給這“兩顆”處理器去并行計算，減少了CPU的閑置時間，提高CPU的運行效率。16．IntelTurboBoost技術睿頻加速技術（TurboBoost）是Coreix系列中的最重要技術之一，它能根據(jù)CPU的負載情況智能調(diào)整頻率。17．AMDTurboCore技術AMD在PhenomIIX6系列中引入的類似IntelTurboBoost技術稱為TurboCore，AMD在A系列APU中引入了第二代TurboCore。AMD在第二代TurboCore中引入了APM模塊，它會監(jiān)測APU的功耗、溫度及當前任務的負載情況，判斷下一步CPU和GPU的加速動作，降低用不上的CPU核心或GPU的頻率，把能源留給正在執(zhí)行任務的核心，智能地提高其頻率，只要功耗不超過TDP（熱設計功耗），加速便一直有效。18．虛擬化技術CPU的虛擬化技術（VirtualizationTechnology，VT）就是單CPU模擬多CPU，并允許一個平臺同時運行多個操作系統(tǒng)，應用程序都可以在相互獨立的操作系統(tǒng)內(nèi)運行而互不影響，從而提高工作效率。虛擬化可以通過軟件實現(xiàn)，如果CPU硬件支持，執(zhí)行效率會大大提升，其中Windows7的WindowsXP模式則是必須要CPU的虛擬化技術支持。目前Intel/AMD絕大部分CPU都支持虛擬化技術，但對于普通用戶而言，虛擬化技術沒有實質(zhì)作用。如果要用到虛擬化技術，需要先在BIOS開啟該技術。19．AMDSenseMI技術AMDSenseMI技術首次搭載在銳龍AMDRyzen處理器，借助數(shù)值精確的傳感器可在1秒內(nèi)為處理器提供1000次數(shù)據(jù)，這些重要的數(shù)據(jù)將被用來檢測處理器的實時運行狀態(tài)，然后由處理器決定是否對當前CPU的運行狀態(tài)進行調(diào)整，使CPU全程保持在最適宜當前需求的最佳狀態(tài)。2.2.5CPU的選購CPU的購買群體一般可以分為