计算机系统平台主流PC机硬件调研

1、主流PC机硬件调研·CPUl 目前主流的CPU供应商有Intel公司和AMD公司l Intel的CPU在商业应用、多媒体应用、平面设计方面比较有优势l AMD的CPU在三维制作、游戏应用、视频处理方面较有优势l 以下是2016/01/23为止CPU性能排名前三名及它们的基本性能CPU NamePassmark CPU MarkRankCPU ValueIntel Xeon E5-2698 v3 2.30GHz2230915.96Intel Xeon E5-2697 v3 2.60GHz2196428.27Intel Xeon E5-2695 v3 2.30GHz2071138.28产

2、品型号Xeon E5-2698 v3所属系列至强处理器E5系列接口类型FCLGA 2011-3核心数量十六核线程数量32核心电压1.3V主频2.3GHz睿频加速技术支持2.0最大Turbo频率3.6GHz三级缓存40MQPI速度9.6GT/s,QPI链接数264位处理器是虚拟化技术支持指令集支持AVX2.0超线程技术支持散热设计功耗135W最大内存大小（取决于内存类型）768GB内存类型DDR4 1600/1866/2133最大内存通道数4最大内存带宽68GB/s物理地址扩展46bit最大CPU配置2TCASE87.9摄氏度封装大小52.5*51mm产品型号Xeon E5-2697 v3所属系

3、列至强处理器E5系列接口类型FCLGA 2011-3核心数量十四核线程数量28核心电压1.3V主频2.6GHz睿频加速技术支持2.0最大Turbo频率3.6GHz三级缓存35MQPI速度9.6GT/s,QPI链接数264位处理器是虚拟化技术支持指令集支持AVX2.0超线程技术支持散热设计功耗135W最大内存大小（取决于内存类型）768GB内存类型DDR4 1600/1866/2133最大内存通道数4最大内存带宽68GB/s物理地址扩展46bit最大CPU配置2TCASE76.7摄氏度封装大小52.5*51mm产品型号Xeon E5-2695 v3所属系列至强处理器E5系列接口类型FCLGA 2

4、011-3核心数量十四核线程数量28核心电压1.3V主频2.3GHz睿频加速技术支持2.0最大Turbo频率3.3GHz三级缓存35MQPI速度9.6GT/s,QPI链接数264位处理器是虚拟化技术支持指令集支持AVX2.0超线程技术支持散热设计功耗120W最大内存大小（取决于内存类型）768GB内存类型DDR4 1600/1866/2133最大内存通道数4最大内存带宽68GB/s物理地址扩展46bit最大CPU配置2TCASE82.6摄氏度封装大小52.5*51mm·硬盘l 以下是硬盘性能排名前三名型号排名OCZ Vertex460 240GGB SS

5、D1三星840 EVO 250GB SSD2FengLei H8066 240GB SSD3 型号OCZ Vertex 460系列 240GB存储容量240GB硬盘尺寸2.5英寸读取速度540MB/S写入速度525MB/S接口类型缓存平均寻道时间平均无故障时间型号三星 840 EVO系列 250GB存储容量250GB硬盘尺寸2.5英寸读取速度540MB/S写入速度520MB/S接口类型SATA3（6Gbps）缓存512MB平均寻道时间0.5ms平均无故障时间150万小时型号FengLei H8066系列（240GB）存储容量240GB

6、硬盘尺寸2.5英寸读取速度520MB/S写入速度440MB/S接口类型SATA3（6Gbps）缓存平均寻道时间0.2ms平均无故障时间130万小时·内存l 常见内存型号金士顿DDR3 1600 8G内存类型DDR3内存容量描述单条 1*8G内存电压1.5V内存主频DDR3 1600颗粒封装FBGA内存总容量8G延迟描述型号金士顿HyperX DDR3 1600 4G内存类型DDR3内存容量描述单条 1*8G内存电压1.5V内存主频DDR3 1600颗粒封装内存总容量4G延迟描述型号威刚XPG DDR3 2133内存类型DDR3内存容量描述单条 1*8G内存电压1.65V内存主频DDR

7、3 2133颗粒封装TSOP 2内存总容量8G延迟描述CL=CL11-12-12-30型号金士顿DDR3 1600 8G内存类型DDR3内存容量描述双条套装 2*4G内存电压内存主频DDR3 2133颗粒封装FBGA内存总容量8G延迟描述CL=9型号金士顿DDR4 2133 8G内存类型DDR4内存容量描述单条 1*8G内存电压1.2V内存主频DDR4 2133颗粒封装内存总容量8G延迟描述CL=15·总线1. QPI总线l Intel的QuickPath Interconnect技术缩写为QPI，译为快速通道互联, 用来实现处理器之间的直接互联.l QPI是一种基于包传输的串行式高

8、速点对点连接协议，采用差分信号与专门的时钟进行传输l 特点：高速带宽,低功耗,支持热插拔。2. Memory总线l 用来实现处理器和内存的之间的连接.l 处理器里集成的内存控制器负责通过内存总线和内存模组通讯，例如寻址、读写等。l 目前内存总线所支持的内存模组有DDR2， DDR3, 将来还会支持DDR4。3. JTAG接口l 主要用于芯片或处理器内部测试和调试的接口.l 通过连接调试器, 可以对芯片或处理器的运行进行跟踪和调试。4. DMI总线l DMI是指Direct Media Interface(直接媒体接口)。l 用来连接处理器和南桥的总线.它是基于PCIE总线，因此具有PCI-E总

9、线的优势，这个高速接口集成了高级优先服务，允许并发通讯和真正的同步传输能力。l 它的基本功能对于软件是完全透明的，因此早期的软件也可以正常操作。5. USB总线l USB，是英文Universal Serial BUS（通用串行总线）的缩写，而其中文简称为“通串线，是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。l USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。l USB总线会根据外设情况在两种传输模式中自动地动态转换。l USB是基于令牌的总线。类似于令牌环网络或FDDI基于令牌的总线。USB主控制器广播令牌，总线上设备检测令牌中的地址是否与自身相符，通过接收或发送数据给主机来响应。l

10、USB通过支持悬挂/恢复操作来管理USB总线电源。l USB系统采用级联星型拓扑，该拓扑由三个基本部分组成：主机（Host），集线器（Hub）和功能设备。6. SMBU S/I2C总线l I2C（InterIntegrated Circuit）总线和SMBus （System Management Bus 的缩写，译为系统管理总线）是一种二线制串行总线，它主要应用的场合：不需要高速通讯，但希望通过一条廉价并且功能强大的总线（由两条线组成），来控制主板上的设备并收集相应的信息。l SMBUS大部分基于I2C总线规范。和 I2C一样，SMBus不需增加额外引脚，创建该总线主要是为了增加新的功能特性

11、，但只工作在100kHz且专门面向智能电池管理应用, 也被用来连接各种设备，包括电源相关设备，系统传感器，EEPROM等等。它工作在主/从模式：主器件提供时钟，在其发起一次传输时提供一个起始位，在其终止一次传输时提供一个停止位；从器件拥有一个唯一的7或10位从器件地址。l SMBus与I2C总线之间在时序特性上存在一些差别。首先，SMBus需要一定数据保持时间，而 I2C总线则 是从内部延长数据保持时间。SMBus具有超时功能，因此当SCL太低而超过35 ms时，从器件将复位正在进行的通信。相反，I2C采用硬件复位。SMBus具有一种警报响应地址(ARA)，因此当从器件产生一个中断时，它不会马

12、上清 除中断，而是一直保持到其收到一个由主器件发送的含有其地址的ARA为止。SMBus只工作在从10kHz到最高100kHz。最低工作频率10kHz是由SMBus超时功能决定的。7. SPI总线l SPI(Serial Peripheral Interface-串行外设接口)总线系统是一种同步串行外设接口，它可以使南桥与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息l SPI接口主要应用在连接EEPROM、FLASH、实时时钟、AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。l 在Intel架构中放BIOS/UEFI固件的Flash可以通过SPI总线和南桥连接。8. LPC总线l LPC(Low

13、 Pin Count, 少引脚数)接口一个取代传统ISA总线的一种新接口规范，主要用于和传统的外围设备连接让系统能向下兼容。l 以往为了连接ISA扩充槽、适配器、ROM BIOS芯片、Super I/O等接口，南桥芯片必须保留一个ISA总线，并且连通Super I/O芯片，以控制传统的外围设备。传统ISA 总线速率大约在7.1598.33MHz，提供的理论尖峰传输值为16MB/s，但是ISA总线与传统的PCI总线的电气特性、信号定义方式迥异，南桥芯片、Super I/O芯片得多浪费针脚来做处理，主板的线路设计也显得复杂。 intel所定义的LPC接口，将以往ISA BUS的地址/数据

14、分离译码，改成类似PCI的地址/数据信号线共享的译码方式，信号线数量大幅降低，工作速率由PCI总线速率同步驱动，虽然改良过的LPC接口一样维持最大传输值16MB/s，不过所需要的信号脚位数大幅降低2530个，以LPC接口设计的Super I/O芯片、Flash芯片都能享有脚位数减少、体积微缩的好处，主板的设计也可以简化，这也就是取名LPCLow Pin Count的原因。9. PS/2接口l PS/2 (Personal System 2, 个人系统2)接口主要用于连接输入设备，而不是传输接口。所以PS2口根本没有传输速率的概念，只有扫描速率。l PS/2接口设备不支持热插拔，强行带电插拔有可

15、能烧毁主板。10. RS-232接口l RS-232-C是美国电子工业协会EIA（Electronic Industry Association）制定的一种异步传输串行物理接口标准。RS是英文“推荐标准”的缩写，232为标识号，C表示修改次数。RS-232-C总线标准设有25条信号线。一般个人计算机上会有两组 RS-232 接口，分别称为 COM1 和 COM2。11. LPT接口l 打印终端(line print terminal)接口，通常称呼为LPT并口，是一种增强了的双向并行传输接口，在USB接口出现以前是扫描仪，打印机最常用的接口。其默认的中断号是IRQ7，采用25脚的DB-25接头

16、。并口的工作模式主要有三种：1、SPP标准工作模式。SPP数据是半双工单向传输，传输速率较慢，仅为15Kbps，但应用较为广泛，一般设为默认的工作模式。2、EPP增强型工作模式。EPP采用双向半双工数据传输，其传输速率比SPP高很多，可达2Mbps，目前已有不少外设使用此工作模式。3、ECP扩充型工作模式。ECP采用双向全双工数据传输，传输速率比EPP还要高一些，但目前支持的设备少。12. 前段总线l 前端总线的英文名字是Front Side Bus，通常用FSB表示，是将CPU连接到北桥芯片的总线。选购主板和 CPU时，要注意两者搭配问题，一般来说，如果CPU不超频，那么前端总线是由CPU决

17、定的，如果主板不支持CPU所需要的前端总线，系统就无法工作。也 就是说，需要主板和CPU都支持某个前端总线，系统才能工作，只不过一个CPU默认的前端总线是唯一的，因此看一个系统的前端总线主要看CPU就可以。北桥芯片负责联系内存、显卡等数据吞吐量最大的部件，并和南桥芯片连接。CPU就是通过前端总线（FSB）连接到北桥芯片，进而通过北桥芯片和内存、显卡交换数据。前端总线是CPU和外界交换数据的最主要通道，因此前端总线的数据传输能力对计算机整体性能作用很大，如果没足够快的前端总线，再强的CPU也不能明显提高计算机整体速度。数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率，即数据带宽（总线频率

18、×数据位宽）÷8。13. PCI总线l Intel公司首先提出了PCI的概念，并联合IBM、Compaq、AST、HP、DEC等100多家公司成立了PCI集团，其英文全称为：Peripheral Component Interconnect Special InterestGroup(外围部件互连专业组)，简称PCISIG。PCI是一种先进的局部总线，已成为局部总线的新标准。l 最早提出的PCI总线工作在33MHz频率之下，传输带宽达到132MB/s(33MHz * 32bit/8)，基本上满足了当时处理器的发展需要。随着对更高性能的要求，后来又提出把PCI 总线

19、的频率提升到66MHz，传输带宽能达到264MB/s。1993年又提出了64bit的PCI总线，称为PCI-X，目前广泛采用的是32-bit、33MHz或者32-bit、66MHz的PCI 总线，64bit的PCI-X插槽更多是应用于服务器产品。和PCIE总线一样，它用来外接扩展板卡，支持即插即用 （plug and play）。但和PCIE不同，PCI允许多路复用技术（分时复用），即允许一个以上的电子信号同时存在于总线之上，但相对PCIE，它的带宽和速度比较慢。l PCI总线是一种不依附于某个具体处理器的局部总线。从结构上看，PCI是在CPU和原来的系统总线之间插入的一级总线，具体

20、由一个桥接电路实现对这一层的管理，并实现上下之间的接口以协调数据的传送。管理器提供了信号缓冲，使之能支持10种外设，并能在高时钟频率下保持高性能。PCI总线也支持总线主控技术，允许智能设备在需要时取得总线控制权，以加速数据传送。 PCI总线支持10台外设 ,总线时钟频率33.3MHz/66MHz，最大数据传输速率133MB/s，时钟同步方式 ，与CPU及时钟频率无关 ，总线宽度 32位（5V）/64位（3.3V），能自动识别外设 ，特别适合与Intel的CPU协同工作； 具有与处理器和存储器子系统完全并行操作的能力，具有隐含的中央仲裁系统，采用多路复用方式（地址线和数据线）减少了引脚数，支持6

21、4位寻址，完全的多总线主控能力，提供地址和数据的奇偶校验，可以转换5V和3.3V的信号环境。14. PCI-E总线l PCI Express是新一代的总线接口。早在2001年的春季，英特尔公司就提出了要用新一代的技术取代PCI总线和多种芯片的内部连接，并称之为第三代I/O总线技术。随后在2001年底，包括Intel、AMD、DELL、IBM在内的20多家业界主导公司开始起草新技术的规范，并在2002年完成，对其正式命名为PCI Express。它采用了目前业内流行的点对点串行连接，比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构，每个设备都有自己的专用连接，不需要向整个总线请求带宽，而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率，达到PCI所不能提供的高带宽。l PCI Express的接口根