计算机系统维护-CPU

1、第第2 2章章 CPUCPU2.1 2.1 概述概述2.1.1 CPU2.1.1 CPU基本组成基本组成1 1、CPUCPU的功能单元的功能单元 控制单元：指令控制逻辑、时序控制逻辑、总线控制逻辑、控制单元：指令控制逻辑、时序控制逻辑、总线控制逻辑、中断控制逻辑中断控制逻辑 运算单元：运算单元：ALUALU、寄存器组、状态寄存器、寄存器组、状态寄存器 存储单元存储单元 逻辑电路逻辑电路2 2、CPUCPU的物理结构的物理结构 内核内核 基板基板 针脚针脚2.1.2 CPU2.1.2 CPU的发展历程的发展历程 第一阶段：第一阶段：1971197319711973年，微处理器有年，微处理器有40

2、044004、40404040、80088008、19711971年年INTELINTEL公司研制出公司研制出MCS-4MCS-4微型计算机，（微型计算机，（CPUCPU为为40404040，四位机），四位机）后来推出从后来推出从80088008为核心的为核心的MCS-8MCS-8型。型。 第二阶段：第二阶段：1973197719731977年，微型计算机的发展和改进阶段，微处年，微型计算机的发展和改进阶段，微处理器有理器有80808080、80858085、M6800M6800、280280、初期产品有、初期产品有INTELINTEL公司的公司的MCS-8MCS-80 0型（型（CPUCPU

3、为为80808080，八位机）后期有，八位机）后期有TRS-80TRS-80型（型（CPUCPU为为286286）和）和APPLAPPLE-IIE-II型（型（CPUCPU为为65026502）的微型计算机在八十年代初期曾一度风靡）的微型计算机在八十年代初期曾一度风靡世界。世界。 第三阶段：是从第三阶段：是从1978198319781983年，十六位微型计算机的发展阶段，年，十六位微型计算机的发展阶段，微处理器微处理器80868086、80888088、8018680186、8028680286、M68000M68000、2800028000代表产品代表产品I IBM-PCBM-PC（CPUC

4、PU为为80868086），本阶段的顶峰产品是），本阶段的顶峰产品是APPLEAPPLE公司的公司的MACINTOMACINTOSHSH（19841984年）和年）和IBMIBM公司的公司的PC/AT286PC/AT286（19861986年）微机。年）微机。 第四阶段：是从第四阶段：是从1983200319832003年，为年，为3232位微型计算机的发展阶段，位微型计算机的发展阶段，微处理器相继推出微处理器相继推出8038680386、8048680486、386386、486486、PentiumPentium等。等。 第五阶段：第五阶段：20032003年至今，为年至今，为6464位微

5、型计算机发展阶段。位微型计算机发展阶段。（1 1）第）第1 1代代CPUCPU； 时间：时间：1971197319711973 字长：字长：4848位位 速度：速度：1MHz1MHz 集成：集成：23002300个个 典型代表：典型代表： Intel 4004 1971Intel 4004 1971年年（2 2）第）第2 2代代CPUCPU； 时间：时间：1973197519731975 字长：字长：8 8位位 速度：速度：2MHz2MHz 集成：集成：50005000个个 典型代表：典型代表： Intel 8080Intel 8080、M6800M6800、Z80Z80（ZilogZilog

6、）（3 3）第）第3 3代代CPUCPU； 时间：时间：1975197719751977 字长：字长：8 8位位 速度：速度：2.55MHz2.55MHz 集成：集成：1 1万个万个 典型代表：典型代表：Intel8085Intel8085（4 4）第）第4 4代代CPUCPU； 时间：时间：1978198019781980 字长：字长：1616位位 速度：速度：510MHz510MHz 集成：集成：3 3万个万个 典型代表：典型代表：Intel8086Intel8086（带有（带有FPU8087 X86FPU8087 X86指令集）指令集） 19811981年，年，IBMIBM用用Intel

7、8088Intel8088生产了世界上第一台生产了世界上第一台PCPC机。机。（5 5）第）第5 5代代CPUCPU； 时间：时间：1981199519811995 字长：字长：16321632位位 速度：速度：16233MHz16233MHz 集成：集成：1231012310万个万个 典型代表：典型代表：PentiumPentium（6 6）第）第6 6代代CPUCPU； 时间：时间：1995200619952006 字长：字长：32643264位位 速度：速度：2333800MHz2333800MHz 集成：集成：5501250055012500万个万个 典型代表：典型代表：Prescot

8、tPrescott（7 7）第）第7 7代代CPUCPU 时间：时间：20062006 字长：字长：6464位位 速度：速度：13GHz13GHz 集成：集成：1 1亿个以上亿个以上 典型代表：典型代表：Core 2 duoCore 2 duo、Athlon 64Athlon 642.1.3 Intel2.1.3 Intel公司的公司的CPU ()CPU ()（1 1）PentiumPentium时代时代代号代号:P54C:P54C发布时间发布时间:1993 :1993 年年核心频率核心频率:60 :60 200MHz200MHz总线频率总线频率:50 :50 66MHz66MHz工作电压工作

9、电压:3.3V:3.3V制造工艺制造工艺:0.8 :0.8 0.35 m0.35 m晶体管数目晶体管数目:310 :310 330 330 万个万个芯片面积芯片面积:191mm 2:191mm 2缓存容量缓存容量:16KB L1 Cache:16KB L1 Cache指令内置指令内置:x 86 :x 86 指令集、指令集、x 86 x 86 译码器、译码器、80 80 位浮点单元位浮点单元接口类型接口类型:Socket 7:Socket 7（2 2）Pentium ProPentium Pro 代号代号:P6:P6发布时间发布时间:1995 :1995 年年核心频率核心频率:150 :150

10、200MHz200MHz总线频率总线频率:60 :60 66MHz66MHz工作电压工作电压:3.1V/3.3V:3.1V/3.3V制造工艺制造工艺:0.5 :0.5 0.35 m0.35 m晶体管数目晶体管数目:550 :550 700 700 万个万个芯片面积芯片面积:196mm 2:196mm 2缓存容量缓存容量:16KB L1 Cache :16KB L1 Cache 、256KB/512KB/1MB L2 Cache256KB/512KB/1MB L2 Cache指令内置指令内置:x86:x86指令集、指令集、x86x86译码器、译码器、8080位浮点单元、分支预测功能位浮点单元、分

11、支预测功能接口类型接口类型:Socket 8:Socket 8（3 3）Pentium MMXPentium MMX代号代号:P55C:P55C发布时间发布时间:1997 :1997 年年核心频率核心频率:166 :166 233MHz233MHz总线频率总线频率:60 :60 66MHz66MHz内核电压内核电压:2.8V:2.8VI/O I/O 电压电压:3.3V:3.3V制造工艺制造工艺:0.35 m:0.35 m晶体管数目晶体管数目:450 :450 万个万个芯片面积芯片面积:128mm 2:128mm 2缓存容量缓存容量:32KB L1 Cache:32KB L1 Cache指令内置

12、指令内置:x 86 :x 86 指令集、指令集、x 86 x 86 译码器、译码器、80 80 位浮点单元、位浮点单元、M MX M MX 多媒体指令集多媒体指令集接口类型接口类型:Socket 7:Socket 7（4 4）Pentium Pentium 代号代号:Klamath:Klamath、 Deschutes(1998 Deschutes(1998 年上市年上市) )核心频率核心频率:233 :233 333MHz(66MHz 333MHz(66MHz 外频外频) )、350 350 450MHz(100MHz 450MHz(100MHz 外频外频) )总线频率总线频率:66 :66

13、 100MHz100MHz制造工艺制造工艺:0.35(Klamath)/0.25(Deschutes)m:0.35(Klamath)/0.25(Deschutes)m核心电压核心电压:2.8V(Klamath)/2.0V(Deschutes):2.8V(Klamath)/2.0V(Deschutes)晶体管数目晶体管数目:750 :750 万个万个芯片面积芯片面积:130.9mm 2:130.9mm 2缓存容量缓存容量:32KB L1 Cache :32KB L1 Cache 、512KB L2 Cache512KB L2 Cache接口类型接口类型:Slot 1:Slot 1（5 5）Cel

14、eron(Celeron(赛扬赛扬) )代号代号:Covington:Covington发布时间发布时间:1998 :1998 年年核心频率核心频率:266 :266 300MHz300MHz总线频率总线频率:66MHz:66MHz制造工艺制造工艺:0.35 m:0.35 m晶体管数目晶体管数目:750 :750 万个万个芯片面积芯片面积:153.9mm 2:153.9mm 2缓存容量缓存容量:32KB L1 Cache:32KB L1 Cache接口类型接口类型:Slot 1:Slot 1Intel Celeron Mendocino(Intel Celeron Mendocino(新赛扬新

15、赛扬) )代号代号:Mendocino:Mendocino发布时间发布时间:1998 :1998 年年核心频率核心频率:300 :300 533MHz533MHz总线频率总线频率:66MHz:66MHz制造工艺制造工艺:0.25 m:0.25 m晶体管数目晶体管数目:1900 :1900 万个万个芯片面积芯片面积:153.9mm 2:153.9mm 2缓存容量缓存容量:32KB L1 Cache :32KB L1 Cache 、128KB L2 Cache128KB L2 Cache接口类型接口类型:Slot 1 :Slot 1 、Socket 370Socket 370（6 6） 0.250

16、.25微米的微米的Pentium IIIPentium III代号代号:Katmai:Katmai发布时间发布时间:1999 :1999 年年核心频率核心频率:450MHz :450MHz 以上以上总线频率总线频率:100 :100 133MHz133MHzCPU CPU 核心电压核心电压:1.8V:1.8V制造工艺制造工艺:0.25(Katmai) :0.25(Katmai) 晶体管数目晶体管数目: 2810: 2810万个万个芯片面积芯片面积:153.9mm 2:153.9mm 2缓存容量缓存容量:32KB L1 Cache :32KB L1 Cache 、512KB L2 Cache51

17、2KB L2 Cache指令内置指令内置:MMX :MMX 指令集和指令集和SSE SSE 指令集指令集接口类型接口类型:Slot 1:Slot 1（7 7）0.180.18微米的微米的Pentium IIIPentium III代号代号:Coppermine:Coppermine发布时间发布时间:1999 :1999 年年核心频率核心频率:733MHz :733MHz 以上以上总线频率总线频率:100 :100 133MHz133MHzCPU CPU 核心电压核心电压:1.8V:1.8V制造工艺制造工艺:0.18(Coppermine)m:0.18(Coppermine)m晶体管数目晶体管数

18、目: 2810: 2810万个万个芯片面积芯片面积:153.9mm 2:153.9mm 2缓存容量缓存容量:32KB L1 Cache :32KB L1 Cache 、512KB L2 Cache512KB L2 Cache指令内置指令内置:MMX :MMX 指令集和指令集和SSE SSE 指令集指令集接口类型接口类型:Socket 370:Socket 370（8 8）0.180.18微米的微米的Pentium 4Pentium 4代号代号:Willamette:Willamette发布时间发布时间:2001 :2001 年年核心频率核心频率:1.4GHz :1.4GHz 以上以上总线频率总

19、线频率:100 :100 133MHz133MHzCPU CPU 核心电压核心电压:1.7V:1.7V制造工艺制造工艺:0.18m:0.18m晶体管数目晶体管数目: : 缓存容量缓存容量:8KB L1 Cache :8KB L1 Cache 、256KB L2 Cache256KB L2 Cache指令内置指令内置:MMX :MMX 指令集和指令集和SSESSE、SSE2SSE2指令集指令集接口类型接口类型:Socket 423:Socket 423（9 9）0.130.13微米的微米的Pentium 4Pentium 4代号代号:Northwood:Northwood发布时间发布时间:200

20、1 :2001 年年核心频率核心频率:1.4GHz :1.4GHz 以上以上总线频率总线频率:100 :100 133MHz133MHzFSB:400/533MHzFSB:400/533MHzCPU CPU 核心电压核心电压:1.7V:1.7V制造工艺制造工艺:0.18m:0.18m晶体管数目晶体管数目: 4000: 4000万万缓存容量缓存容量:8KB L1 Cache :8KB L1 Cache 、256KB L2 Cache256KB L2 Cache指令内置指令内置:MMX :MMX 指令集和指令集和SSESSE、SSE2SSE2指令集指令集接口类型接口类型:Socket 478:So

21、cket 478（1010）超线程的）超线程的Pentium 4Pentium 4代号代号:Northwood:Northwood核心频率核心频率:2.0GHz :2.0GHz 以上以上总线频率总线频率:200MHz:200MHzFSB:800MHzFSB:800MHzCPU CPU 核心电压核心电压:1.5V:1.5V制造工艺制造工艺:0.13m:0.13m晶体管数目晶体管数目: 5500: 5500万个万个缓存容量缓存容量:20KB L1 Cache:20KB L1 Cache，512KB512KB全速全速L2 CacheL2 Cache 指令内置指令内置:MMX :MMX 指令集和指令集

22、和SSESSE、SSE2SSE2指令集指令集 支持支持HyperHyperThreadingThreading（超线程）技术（超线程）技术 接口类型接口类型:Socket 478:Socket 478（1111）0.09m0.09m的的Pentium 4Pentium 4；代号代号:Prescott:Prescott核心频率核心频率:3.8GHz:3.8GHz总线频率总线频率:200MHz:200MHzFSB:800MHzFSB:800MHzCPU CPU 核心电压核心电压:1.4V:1.4V制造工艺制造工艺:0.09m:0.09m晶体管数目晶体管数目: 12500: 12500万个万个缓存容

23、量缓存容量:28KB L1 Cache:28KB L1 Cache，1000KB1000KB全速全速L2 CacheL2 Cache 指令内置指令内置:MMX :MMX 指令集和指令集和SSESSE、SSE2SSE2、SSE3SSE3指令集指令集 超线程技术；提供三级缓存接口；流水线管道长度达到了超线程技术；提供三级缓存接口；流水线管道长度达到了3131级级接口类型接口类型:LGA 775 (sock-T):LGA 775 (sock-T)（1212）Pentium DPentium D代号代号:Smithfield/Presler:Smithfield/Presler核心数核心数: :双核心

24、双核心主频主频:3.6GHz:3.6GHz总线频率总线频率:200MHz:200MHzFSB:800MHzFSB:800MHz核心电压核心电压:1.25-1.4V:1.25-1.4V制造工艺制造工艺:0.09/0.065m:0.09/0.065m晶体管数目晶体管数目: 2.3/3.8: 2.3/3.8亿个亿个缓存容量缓存容量:28/32KB L1 Cache:28/32KB L1 Cache，1MB1MB* *2/2MB2/2MB* *2 L2 Cache2 L2 Cache 指令内置指令内置: :无超线程技术；无超线程技术；EM64TEM64T；英特尔虚拟化技术；增强型英特尔；英特尔虚拟化技

25、术；增强型英特尔 SpeedStepSpeedStep动动态节能技术；英特尔病毒防护技术态节能技术；英特尔病毒防护技术接口类型接口类型:LGA 775:LGA 775（1313）Core 2 duoCore 2 duo代号代号:Allendale/Conroe/Kentsfield:Allendale/Conroe/Kentsfield核心数核心数: :双核心双核心/ /四核心四核心主频主频: :不超过不超过3.0GHz3.0GHz总线频率总线频率:200/266MHz:200/266MHzFSB:800MHz/1066MHzFSB:800MHz/1066MHz核心电压核心电压:0.85-1.

26、35V:0.85-1.35V制造工艺制造工艺:65nm:65nm晶体管数目晶体管数目:1:1亿亿67006700万万/2/2亿亿91009100万万/5/5亿亿82008200万万缓存容量缓存容量:28/32KB L1 Cache:28/32KB L1 Cache，1MB1MB* *2/2MB2/2MB* *2/2MB2/2MB* *4 L2 Cache4 L2 Cache 指令内置指令内置:X86-64:X86-64，SSSE3SSSE3接口类型接口类型:LGA 775:LGA 775（1414）Pentium EPentium E代号代号:Allendale:Allendale核心数核心数

27、: :双核心双核心主频主频:1.8GHz:1.8GHz总线频率总线频率:200MHz:200MHzFSB:800MHzFSB:800MHz核心电压核心电压:0.85-1.35V:0.85-1.35V制造工艺制造工艺:65nm:65nm晶体管数目晶体管数目: :缓存容量缓存容量:32KB L1 Cache:32KB L1 Cache，512KB512KB* *2 L2 Cache2 L2 Cache 指令内置指令内置:X86-64:X86-64，sup-SSE3sup-SSE3接口类型接口类型:LGA 775:LGA 7752.1.4 CPU2.1.4 CPU的性能指标的性能指标（1 1）主频、

28、外频、倍频和前端总线）主频、外频、倍频和前端总线(FSB)(FSB)主频也叫工作频率，是主频也叫工作频率，是CPUCPU内核（整数和浮点运算器）电路的实际运行频率。内核（整数和浮点运算器）电路的实际运行频率。外频也就是常见特性表中所列的外频也就是常见特性表中所列的CPUCPU总线频率，是由主板为总线频率，是由主板为CPUCPU提供的基准时钟频率，而提供的基准时钟频率，而CPUCPU的工作主频则按倍频系数乘以外频而来。的工作主频则按倍频系数乘以外频而来。主频主频= =外频外频X X倍频倍频FSBFSB（Front Side BusFront Side Bus）是）是CPUCPU跟外界沟通的唯一通

29、道，处理器必须通过它才能获得数据，跟外界沟通的唯一通道，处理器必须通过它才能获得数据，也只能通过它来将运算结果传送出其他对应设备。也只能通过它来将运算结果传送出其他对应设备。（2 2）字长）字长CPUCPU在单位时间内（同一时间）能一次处理的二进制数的位数叫字长。在单位时间内（同一时间）能一次处理的二进制数的位数叫字长。（3 3）工作电压）工作电压（4 4）缓存（高速缓存）缓存（高速缓存）由静态由静态ramram组成组成 一级缓存（一级缓存（L1 CacheL1 Cache） 二级缓存（二级缓存（L2 CacheL2 Cache）（5 5）扩展指令集）扩展指令集（6 6）制造工艺）制造工艺制造

30、工艺直接关系到制造工艺直接关系到CPUCPU的电气性能。而的电气性能。而0.180.18微米、微米、0.130.13微米这个尺度就是微米这个尺度就是指的是指的是CPUCPU核心中线路的宽度。核心中线路的宽度。2.1.4 CPU2.1.4 CPU的封装方式与接口的封装方式与接口1 1、封装、封装所谓所谓“封装技术封装技术”是一种将集成电路用绝缘的塑料或陶瓷材料打包的技术。以是一种将集成电路用绝缘的塑料或陶瓷材料打包的技术。以CPUCPU为例，我们实际看到的体积和外观并不是真正的为例，我们实际看到的体积和外观并不是真正的CPUCPU内核的大小和面貌，而是内核的大小和面貌，而是CPUCPU内内核等元

31、件经过封装后的产品。核等元件经过封装后的产品。（1 1）封装的作用）封装的作用密封保护密封保护安放、固定安放、固定便于安装和运输便于安装和运输增强导热性能增强导热性能与外部电路的桥梁与外部电路的桥梁（2 2）封装时主要考虑的因素）封装时主要考虑的因素目前采用的目前采用的CPUCPU封装多是用绝缘的塑料或陶瓷材料包装起来，能起着密封和封装多是用绝缘的塑料或陶瓷材料包装起来，能起着密封和提高芯片电热性能的作用。提高芯片电热性能的作用。 芯片面积与封装面积之比尽量接近芯片面积与封装面积之比尽量接近1:11:1。 引脚要尽量短以减少延迟引脚要尽量短以减少延迟 引脚间的距离尽量远引脚间的距离尽量远 封装

32、越薄越好封装越薄越好（3 3）常见封装类型）常见封装类型DIPDIP封装（封装（Dual In-line PackageDual In-line Package）双列直插式封装技术。）双列直插式封装技术。PGAPGA封装（封装（Pin Grid ArrayPin Grid Array）引脚网格阵列封装。）引脚网格阵列封装。BGABGA封装封装 （Ball Grid Array PackageBall Grid Array Package）球栅阵列封装技术。）球栅阵列封装技术。 OPGAOPGA封装（封装（Organic pin grid Array Organic pin grid Array

33、 ）有机管脚阵列。）有机管脚阵列。AthlonXPAthlonXPCPGACPGA封装（封装（Ceramic Pin Grid ArrayCeramic Pin Grid Array）陶瓷针形栅格阵列。）陶瓷针形栅格阵列。Pentium MMXPentium MMX、K6-2K6-2S.E.C.CS.E.C.C（Single Edge Contact CartridgeSingle Edge Contact Cartridge）单边接触卡盒式封装。）单边接触卡盒式封装。PentiPentiumum FC-PGAFC-PGA封装（封装（Flip Chip Pin Grid ArrayFlip C

34、hip Pin Grid Array）反转芯片针脚栅格阵列。）反转芯片针脚栅格阵列。Pentium Pentium 、Pentium Pentium （Socket 478Socket 478） mPGAmPGA封装（封装（micro PGAmicro PGA）微型）微型PGAPGA封装。封装。Athlon64Athlon64、XeonXeon PLGAPLGA封装（封装（Plastic Land Grid ArrayPlastic Land Grid Array）塑料焊盘栅格阵列封装。）塑料焊盘栅格阵列封装。 由于没有使用针脚，而是使用了细小的点式接口，所以由于没有使用针脚，而是使用了细小的

35、点式接口，所以PLGAPLGA封装明显比封装明显比以前的以前的FC-PGA2FC-PGA2等封装具有更小的体积、更少的信号传输损失和更低的生等封装具有更小的体积、更少的信号传输损失和更低的生产成本，可以有效提升处理器的信号强度、提升处理器频率，同时也可产成本，可以有效提升处理器的信号强度、提升处理器频率，同时也可以提高处理器生产的良品率、降低生产成本。目前以提高处理器生产的良品率、降低生产成本。目前IntelIntel公司公司Socket 77Socket 775 5接口的接口的CPUCPU采用了此封装。采用了此封装。 2 2、接口类型、接口类型 Socket A Socket A接口，也叫S

36、ocket 462，是目前AMD公司Athlon XP和Duron处理器的插座接口。 Socket 423Socket 423插槽是最初Pentium 4处理器的标准接口。 Socket 370 Socket 370架构是 “铜矿”和”图拉丁”系列CPU接口。 SLOT 1 SLOT 1是英特尔公司为Pentium 系列CPU设计的插槽，其将Pentium CPU及其相关控制电路、二级缓存都做在一块子卡上，目前此种接口已经被淘汰。 SLOT A SLOT A供AMD公司的K7 Athlon使用的。 Socket AM2 具有具有940940根根CPUCPU针脚。目前采用针脚。目前采用Socke

37、t AM2Socket AM2接口的有低端的接口的有低端的SempronSempron、中端的、中端的A Athlon 64thlon 64、高端的、高端的Athlon 64 X2Athlon 64 X2以及顶级的以及顶级的Athlon 64 FXAthlon 64 FX等全系列等全系列AMDAMD桌面桌面CPUCPU。 Socket S1 Socket S1 Socket S1是是20062006年年5 5月底发布的支持月底发布的支持DDR2DDR2内存的内存的AMD64AMD64位移动位移动CPUCPU的接口标准，的接口标准，具有具有638638根根CPUCPU针脚。针脚。 Socket

38、F 首先采用此接口的是首先采用此接口的是Santa RosaSanta Rosa核心的核心的LGALGA封装的封装的OpteronOpteron。Socket FSocket F接口接口CPCPU U的底部没有传统的针脚，而代之以的底部没有传统的针脚，而代之以12071207个触点，个触点， Socket 478最初的最初的Socket 478Socket 478接口是早期接口是早期Pentium 4Pentium 4系列处理器所采用的接口类型，针系列处理器所采用的接口类型，针脚数为脚数为478478针。英特尔公司的针。英特尔公司的Pentium 4Pentium 4系列和系列和P4 P4 赛

39、扬系列都采用此接口，目前赛扬系列都采用此接口，目前这种这种CPUCPU已经逐步退出市场。已经逐步退出市场。 Socket 775(LGA775)Socket 775Socket 775又称为又称为Socket TSocket T，是目前应用于，是目前应用于Intel LGA775Intel LGA775封装的封装的CPUCPU所对应所对应的接口，目前采用此种接口的有的接口，目前采用此种接口的有LGA775LGA775封装的单核心的封装的单核心的Pentium 4Pentium 4、Pentium 4 Pentium 4 EEEE、Celeron DCeleron D以及双核心的以及双核心的Pe

40、ntium DPentium D和和Pentium EEPentium EE等等CPUCPU。 Socket 754Socket 754Socket 754是是20032003年年9 9月月AMD64AMD64位桌面平台最初发布时的位桌面平台最初发布时的CPUCPU接口，具有接口，具有754754根根CPUCPU针脚，只支持单通道针脚，只支持单通道DDRDDR内存。目前采用此接口的有面向桌面平台的内存。目前采用此接口的有面向桌面平台的Athlon 64Athlon 64的低端型号和的低端型号和SempronSempron的高端型号，以及面向移动平台的的高端型号，以及面向移动平台的Mobile

41、SempronMobile Sempron、MobiMobile Athlon 64le Athlon 64以及以及Turion 64Turion 64。 Socket 939Socket 939Socket 939是是AMDAMD公司公司20042004年年6 6月才推出的月才推出的6464位桌面平台接口标准，具有位桌面平台接口标准，具有939939根根CPCPU U针脚，支持双通道针脚，支持双通道DDRDDR内存。目前采用此接口的有面向入门级服务器内存。目前采用此接口的有面向入门级服务器/ /工作站市工作站市场的场的Opteron 1XXOpteron 1XX系列以及面向桌面市场的系列以及

42、面向桌面市场的Athlon 64Athlon 64以及以及Athlon 64 FXAthlon 64 FX和和AthloAthlon 64 X2n 64 X2，除此之外部分专供，除此之外部分专供OEMOEM厂商的厂商的SempronSempron也采用了也采用了Socket 939Socket 939接口。接口。 Socket 940目前采用此接口的有服务器目前采用此接口的有服务器/ /工作站所使用的工作站所使用的OpteronOpteron以及最初的以及最初的Athlon 64 FXAthlon 64 FX。 Socket 603采用此接口的采用此接口的CPUCPU是是Xeon MPXeon

43、 MP和早期的和早期的XeonXeon，具有，具有603603根根CPUCPU针脚。针脚。 Socket 604采用此接口的采用此接口的CPUCPU是是533MHz533MHz和和800MHz FSB800MHz FSB的的XeonXeon。2.2 CPU2.2 CPU技术简介技术简介19651965年年4 4月，月，电子学电子学杂志刊登了高登杂志刊登了高登摩尔（摩尔（Gordon MooreGordon Moore）撰写的一篇）撰写的一篇4 4页文章。高登页文章。高登摩尔当时是飞兆半导体公司研发部门的主管。这位工程师报告说，摩尔当时是飞兆半导体公司研发部门的主管。这位工程师报告说，他的实验室

44、通过将他的实验室通过将5050只晶体管和电阻器蚀刻在一张芯片表面，制成一个电子线路。只晶体管和电阻器蚀刻在一张芯片表面，制成一个电子线路。摩尔说，到摩尔说，到19751975年，就可能将年，就可能将6.56.5万只这样的零件密植在一张芯片上，制成高万只这样的零件密植在一张芯片上，制成高度复杂的集成电路。度复杂的集成电路。当时集成电路问世才当时集成电路问世才6 6年，摩尔的预测听起来像是科幻小说。但那篇文章的核年，摩尔的预测听起来像是科幻小说。但那篇文章的核心预测（即每个芯片可集成的零件差不多每年可增加一倍）被证明是正确的。尽管心预测（即每个芯片可集成的零件差不多每年可增加一倍）被证明是正确的。

45、尽管当今这一技术进步的周期更接近当今这一技术进步的周期更接近1818个月，但个月，但“摩尔定律摩尔定律”（Moores LawMoores Law）依然有）依然有效。效。2.2.1 CPU2.2.1 CPU的指令集的指令集1 1、MMXMMX指令集；指令集；共共5757条指令。最早期条指令。最早期SIMDSIMD指令集，可以增强浮点和多媒体运算的速度。指令集，可以增强浮点和多媒体运算的速度。 SIMD(Single Instruction Multiple DataSIMD(Single Instruction Multiple Data，单指令多数据流，单指令多数据流) ) 能够复制多个操作

46、。能够复制多个操作。2 2、SSESSE（Streaming SIMD ExtensionStreaming SIMD Extension）指令集；）指令集；（1 1）SSESSE指令集指令集英特尔开发的第二代英特尔开发的第二代SIMDSIMD指令集，有指令集，有7070条指令，其中包含提高条指令，其中包含提高3D3D图形运算效率的图形运算效率的5050条条S SIMDIMD浮点运算指令、浮点运算指令、1212条条MMXMMX整数运算增强指令、整数运算增强指令、8 8条优化内存中的连续数据块传输指令。条优化内存中的连续数据块传输指令。（2 2）SEE2SEE2指令集指令集新增新增144144条

47、条128128位位SIMDSIMD指令。指令。（3 3）SEE3SEE3指令集指令集 1313条新增加的指令集包括：一条专门针对视频解码的指令，两条针对线条新增加的指令集包括：一条专门针对视频解码的指令，两条针对线程处理的指令，这有助于增加程处理的指令，这有助于增加IntelIntel超线程超线程HTHT的处理能力。而其它的指令的处理能力。而其它的指令则支持复杂的算术运算，类似于浮点转整数以及则支持复杂的算术运算，类似于浮点转整数以及SIMDSIMD单指令多数据流的单指令多数据流的浮点运算。浮点运算。（4 4）SSSE3SSSE3（sup-SSE3sup-SSE3） SSE3SSE3指令集的补

48、充版本，全名为指令集的补充版本，全名为 SupplemenSupplemental Streaming SIMD Extension 3tal Streaming SIMD Extension 3，首颗支持，首颗支持Intel CoreIntel Core微架构处理器，微架构处理器，新增指令共新增指令共1616条，进一步增强条，进一步增强 CPUCPU在多媒体、图形图像和在多媒体、图形图像和InternetInternet等方等方面的处理能力，该面的处理能力，该1616条指令原收录为条指令原收录为 SSE4SSE4指令集中，之后决定提早加入指令集中，之后决定提早加入至至CoreCore微架构产

49、品中。微架构产品中。（5 5）SSE4SSE4全名为全名为Streaming SIMD Extension 4Streaming SIMD Extension 4，被视为继，被视为继20012001年以来年以来最重要的媒体指令集架构的改进，除扩展最重要的媒体指令集架构的改进，除扩展Intel 64Intel 64指令集架构外，还加入指令集架构外，还加入有关图形、视频编码及处理、三维成像及游戏应用等指令，令涉及音频、有关图形、视频编码及处理、三维成像及游戏应用等指令，令涉及音频、图像和数据压缩算法的应用程序大幅受益。图像和数据压缩算法的应用程序大幅受益。据了解，据了解，SSE4SSE4将分为将分

50、为4.14.1版本及版本及4.24.2版本，版本，4.14.1版本将会首次出现于版本将会首次出现于PenrPenrynyn处理器中，共新增处理器中，共新增4747条指令，主要针对向量绘图运算、条指令，主要针对向量绘图运算、3D3D游戏加速、视游戏加速、视像编码加速及协同处理加速动作。像编码加速及协同处理加速动作。3 3、3DNOW!3DNOW!指令集；指令集；AMDAMD公司开发的公司开发的SIMDSIMD指令集，可以增强浮点和多媒体运算的速度，它的指令数为指令集，可以增强浮点和多媒体运算的速度，它的指令数为2121条在整体上条在整体上3DNow!3DNow!的的SSESSE非常相相似，它们都拥有非常相相似，它们都拥有8 8个新的寄存器