CPU、内存相关知识简介

1、 HYPERLINK CPU、内存有有关知识分类： Pentiuum（奔腾）Athlon(速龙)Celeronn(赛扬)Core (酷酷睿)Duron(毒毒龙)Opteronn(皓龙)Sempronn(闪龙)Turion(炫龙)Cpu种类北桥芯片（Noorth BBridge）是主板芯芯片组中起主主导作用的最最重要的组成成部分，也称称为主桥（Host Bridgge）。一般来来说，芯片组组的名称就是是以北桥芯片片的名称来命命名的，例如如英特尔 845E芯片组的北北桥芯片是828455E，875P芯片组的北北桥芯片是82875P等等。北桥桥芯片负责与与CPU的联系并控控制内存、AGP、PCI数据

2、在北桥内部传输，提供供对CPU的类型和主主频、系统的的前端总线频频率、内存的的类型（SDRAM，DDR SSDRAM以及RDRAM等等）和最最大容量、ISA/PPCI/AGGP插槽、ECC纠错等支持持，整合型芯芯片组的北桥桥芯片还集成成了显示核心心。北桥芯片片就是主板上上离CPU最近的芯片片，这主要是是考虑到北桥桥芯片与处理理器之间的通通信最密切，为为了提高通信信性能而缩短短传输距离。因因为北桥芯片片的数据处理理量非常大，发发热量也越来来越大，所以以现在的北桥桥芯片都覆盖盖着散热片用用来加强北桥桥芯片的散热热，有些主板板的北桥芯片片还会配合风风扇进行散热热。因为北桥桥芯片的主要要功能是控制制内

3、存，而内存标准与与处理器一样样变化比较频频繁，所以不不同芯片组中中北桥芯片是是肯定不同的的，当然这并并不是说所采采用的内存技技术就完全不不一样，而是是不同的芯片片组北桥芯片片间肯定在一一些地方有差差别。 由于已经发布的的AMD KK8核心的CPU将内存控制器器集成在了CPU内部，于是是支持K8芯片组的北北桥芯片变得得简化多了，甚甚至还能采用用单芯片芯片片组结构。这这也许将是一一种大趋势，北北桥芯片的功功能会逐渐单单一化，为了了简化主板结结构、提高主主板的集成度度，也许以后后主流的芯片片组很有可能能变成南北桥桥合一的单芯芯片形式（事事实上SIS老早就发布布了不少单芯芯片芯片组）。 由于每一款芯片

4、片组产品就对对应一款相应应的北桥芯片片，所以北桥桥芯片的数量量非常多。针针对不同的平平台，目前主主流的北桥芯芯片有以下产产品（不包括括较老的产品品而且只对用用户最多的英英特尔芯片组组作较详细的的说明） 南桥芯片（Soouth BBridgee）是主板芯片片组的重要组组成部分，一一般位于主板板上离CPU插槽较远的的下方，PCI插槽的附近近，这种布局局是考虑到它它所连接的I/O总线较多，离离处理器远一一点有利于布布线。相对于于北桥芯片来来说，其数据据处理量并不不算大，所以以南桥芯片一一般都没有覆覆盖散热片。南桥芯片不与处理器直接相连，而是通过一定的方式（不同厂商各种芯片组有所不同，例如英特尔的英特

5、尔Hub Architecture以及SIS的Multi-Threaded“妙渠”）与北桥芯片相连。 南桥芯片负责II/O总线之间的的通信，如PCI总线、USB、LAN、ATA、SATA、音频控制制器、键盘控控制器、实时时时钟控制器器、高级电源源管理等，这这些技术一般般相对来说比比较稳定，所所以不同芯片片组中可能南南桥芯片是一一样的，不同同的只是北桥桥芯片。所以以现在主板芯芯片组中北桥桥芯片的数量量要远远多于于南桥芯片。例例如早期英特特尔不同架构构的芯片组Sockett 7的430TX和Slot 1的440LX其南桥芯片片都采用82317AB，而近两年的的芯片组845E/845G/845GEE

6、/845PPE等配置都采采用ICH4南桥芯片，但但也能搭配ICH2南桥芯片。更更有甚者，有有些主板厂家家生产的少数数产品采用的的南北桥是不不同芯片组公公司的产品，例例如以前升技技的KG7RAID主板，北桥桥采用了AMD 7760，南桥则是VIA 6686B。 南桥芯片的发展展方向主要是是集成更多的的功能，例如如网卡、RAID、IEEE 1394、甚至WI-FI无线网络等等等。前端总线是指将将信息以一个个或多个源部部件传送到一一个或多个目目的部件的一一组传输线。通通俗的说，就就是多个部件件间的公共连连线，用于在各个部部件之间传输输信息。人们们常常以MHz表示的速度度来描述总线线频率。总线线的种类

7、很多多，前端总线线的英文名字字是Frontt Sidee Bus，通常用FSB表示，是将CPU连接到北桥桥芯片的总线线。计算机的的前端总线频频率是由CPU和北桥桥芯片共同决决定的。 北桥芯片负责联联系内存、显显卡等数据吞吞吐量最大的的部件，并和和南桥芯片连连接。CPU就是通过前前端总线（FSB）连接到北北桥芯片，进进而通过北桥桥芯片和内存存、显卡交换换数据。前端端总线是CPU和外界交换换数据的最主主要通道，因因此前端总线线的数据传输输能力对计算算机整体性能能作用很大，如如果没足够快快的前端总线，再强的CPU也不能明显显提高计算机机整体速度前端总线：英文文名称叫Frontt Sidee Bus（

8、FSB）。前端总总线是CPU跟系统沟通通的通道，处处理器必须通通过它才能获获得外部数据据，也需要通通过它来将运运算结果传送送出其他对应应设备。FSB的速度越快快，CPU的数据传输输就越迅速。FSB的速度主要要是用FSB的频率来衡衡量，前端总总线的频率有有两个概念：一就是总线线的外频（即即物理工作频频率），二就就是FSB频率（有效效工作频率），它它直接决定了了前端总线的的数据传输速速度。数据总线宽度：决定了cpu和内存一次次交换数据量量64AMD Athhlon X2 3600+ 65nmm(盒) 所有参数一般参数 CPU架构AMMD系列CPU类型台式机CPU主频1900MMHzCPUU系列AM

9、D AAthlonn针脚数（Pin）940接口类型Sockett 940主频范围2.0G2.5G以下技术参数 二级缓存容量5512K644位技术支持持核心类型Brisbbane前端总线1000MMHzCPUU外频200MHHzCPU倍频10制作工艺65纳米核心电电压65WCPU产商:IIntel(英特尔),AMDD ,VIAA(威盛,中国龙芯CPU) Intel CCore 22 Duo E63000 CPU系列：CCORE 22 DUO主频（MH：1860MMHz总线频率：1066MMHz插槽类型：Sockeet 7755L2缓存（：2MB适用类型：台式CPUCPPU内核：Allenndal

10、e Intel 奔奔腾D 8200 CPU系列：奔奔腾D核心数量：双核心主频频（MH：2800MMHz总线频率：800MHHz插槽类型：Sockeet 7755L2缓存（：1MB*2超线程技：不不支持 Intel 奔奔腾4 CPU系列：奔奔腾4主频（MH：3000MHHz总线频率：800MHHz插槽类型：Sockeet 4788L2缓存（：1MB超线程技：支持适用类类型：台式CPU Intel 赛赛扬D CPU系列：赛赛扬D主频（MH：3200MMHz总线频率：533MHHz插槽类型：Sockeet 7755L2缓存（：512KB超线程技：不支持适用用类型：台式CPU AMD AM22 Ath

11、llon 644 CPU系列：AAM2 Atthlon664主频（MH：1800MMHz插槽类型：Sockeet AM22L2缓存（：512KB超线程技：不支持适用用类型：台式式CPUCPPU内核：Manilaa AMD Athhlon 664 X2 CPU系列：AAthlonn64 X2核心数量：双双核心主频（MH：2000MMHz总线频率：1000MMHz插槽类型：Sockeet AM22L2缓存（：2256 KKB适用类型：台式CPU AMD AM22 闪龙 CPU系列：AAM2闪龙主频（MH：1600MMHz插槽类型：Sockeet AM22L2缓存（：256KB适用类型：台式CPUC

12、PPU内核：Manilla AMD Athhlon644 CPU系列：AAthlonn64主频（MH：1800MMHz总线频率：1000MMHz插槽类型：Sockeet 9399L2缓存（：512KB超线程技：不支持适用用类型：台式CPU AMD Semmpron闪龙 CPU系列：闪闪龙主频（MH：1600MMHz总线频率：800MHHz插槽类型：Sockeet 7544L2缓存（：256KB超线程技：不支持适用用类型：台式式CPU 威盛龙芯CPUU明年上市.中央处理器CPPU CPU是电脑系系统的心脏，电电脑特别是微微型电脑的快快速发展过程程，实质上就就是CPU从低级向高高级、从简单单向复杂

13、发展展的过程。 一、CPU的概概念 CPU（Cenntral Proceessingg Unitt）又叫中央央处理器，其其主要功能是是进行运算和和逻辑运算，内内部结构大概概可以分为控控制单元、算算术逻辑单元元和存储单元元等几个部分分。按照其处处理信息的字字长可以分为为：八位微处处理器、十六六位微处理器器、三十二位位微处理器以以及六十四位位微处理器等等等。 二、CPU主要要的性能指标标 主频：即CPUU内部核心工作作的时钟频率率，单位一般般是兆赫兹（MHz）。这是我我们平时无论论是使用还是是购买计算机机都最关心的的一个参数，我我们通常所说说的133、166、450等就是指它它。对于同种种类的CP

14、U，主频越高高，CPU的速度就越越快，整机的的性能就越高高。 外频和倍频数：外频即CPU的外部时钟钟频率。外频频是由电脑主主板提供的，CPU的主频与外外频的关系是是：CPU主频外频倍频数。 内部缓存：采用用速度极快的的SRAM制作，用于于暂时存储CPU运算时的最最近的部分指指令和数据，存存取速度与CPU主频相同，内内部缓存的容容量一般以KB为单位。当当它全速工作作时，其容量量越大，使用用频率最高的的数据和结果果就越容易尽尽快进入CPU进行运算，CPU工作时与存存取速度较慢慢的外部缓存存和内存间交交换数据的次次数越少，相相对电脑的运运算速度可以以提高。 地址总线宽度：地址总线宽宽度决定了CPU可

15、以访问的的物理地址空空间，简单地地说就是CPU到底能够使使用多大容量量的内存。 多媒体扩展指令令集（MMX）技术：MMX是Intel公司为增强Pentiium CPPU 在音像、图图形和通信应应用方面而采采取的新技术术。这一技术术为CPU增加了全新新的57条MMX指令，这些些加了MMX指令的 CPU比普通CPU在运行含有MMX指令的程序时时，处理多媒媒体的能力上上提高了60左右。即即使不使用MMX指令的程序序，也能获得得15左右的性性能提升。 微处理器在在多方面改变变了我们的生生活，现在认认为理所当然然的事，在以以前却是难以以想象的。六六十年代计算算机大得可充充满整个房间间，只有很少少的人能使

16、用用它们。六十十年代中期集集成电路的发发明使电路的的小型化得以以在一块单一一的硅片上实实现，为微处处理器的发展展奠定了基础础。在可预见见的未来，CPU的处理能力力将继续保持持高速增长，小小型化、集成成化永远是发发展趋势，同同时会形成不不同层次的产产品，也包括括专用处理器器。 电脑分为硬盘，内内存，已经缓缓存硬盘主要要是储存资料料，断电资料料不会丢失内存是缓存与硬硬盘之间的快快速输送带，但但每次断电之之后数据会清清空。缓存是cpu运运算得数据时时所需要的空空间，自然是是越大越好，因因为电脑运行行时80%的处里都是是从缓存上的的资料完成的的，所以十分分重要。这也也就是为什么么Core 22 Duo

17、比 AMD X2的双核的效效率要高了很很多，因为双双核共享缓存存技术 ( yonnah)在物理运作作上大大的提提高了缓存的的利用率，同同级产品中这这个技术至少少提升 cpu效率20% 所以缓存越越大越好漫谈CPU高速速缓冲存储器器-Cacche的巨大作用用硬盘缓存内内存硬盘内存高高速缓冲存储储器CacheCPU高速缓冲存储器器Cache是位于CPU与内存之间间的临时存储储器，它的容容量比内存小小但交换速度度快。在Cache中中的数据是内内存中的一小小部分，但这这一小部分是是短时间内CPU即将访问的的，当CPU调用大量数数据时，就可可避开内存直直接从Cache中调用，从从而加快读取取速度。由此此

18、可见，在CPU中加入Cache是一种高效效的解决方案案，这样整个个内存储器（Cachee+内存）就变变成了既有Cache的高速度，又又有内存的大大容量的存储储系统了。Cache对CCPU的性能影响响很大，主要要是因为CPU的数据交换换顺序和CPU与Cache间的带宽引引起的。高速缓存的工作作原理1、读取顺序CPU要读取一一个数据时，首首先从Cache中查找，如如果找到就立立即读取并送送给CPU处理；如果果没有找到，就就用相对慢的的速度从内存存中读取并送送给CPU处理，同时时把这个数据据所在的数据据块调入Cache中，可以使使得以后对整整块数据的读读取都从Cache中进行，不不必再调用内内存。正

19、是这样的读取取机制使CPU读取Cache的命中率非非常高（大多多数CPU可达90%左右），也也就是说CPU下一次要读读取的数据90%都在Cache中，只有大大约10%需要从内存存读取。这大大大节省了CPU直接读取内内存的时间，也也使CPU读取数据时时基本无需等等待。总的来来说，CPU读取数据的的顺序是先Cache后内存。2、缓存分类前面是把Cacche作为一个整整体来考虑的的，现在要分分类分析了。Intel从Pentiium开始将Cache分开，通常常分为一级高高速缓存L1和二级高速速缓存L2。在以往的观念中中，L1 Caache是集成在CPU中的，被称称为片内Cache。在L1中还分数据Ca

20、che（I-Cacche）和指令Cache（D-Cacche）。它们分分别用来存放放数据和执行行这些数据的的指令，而且且两个Cache可以同时被CPU访问，减减少了争用Cache所造成的冲冲突，提高了了处理器效能能。在P4处理器中中使用了一种种先进的一级级指令Cache动态跟踪缓缓存。它直接接和执行单元元及动态跟踪踪引擎相连，通通过动态跟踪踪引擎可以很很快地找到所所执行的指令令，并且将指指令的顺序存存储在追踪缓缓存里，这样样就减少了主主执行循环的的解码周期，提提高了处理器器的运算效率率。以前的L2 CCache没集成在CPU中，而在主主板上或与CPU集成在同一一块电路板上上，因此也被被称为片外

21、Cache。但从P开始，由于于工艺的提高高L2 Caache被集成在CPU内核中，以以相同于主频频的速度工作作，结束了L2 Cacche与CPU大差距分频频的历史，使使L2 Caache与L1 Caache在性能上平平等，得到更更高的传输速速度。L2Cachee只存储数据据，因此不分分数据Cache和指令Cache。在CPU核心不变化化的情况下，增增加L2 Caache的容量能使使性能提升，同同一核心的CPU高低端之分分往往也是在在L2 Caache上做手脚，可可见L2 Caache的重要性。现现在CPU的L1 Caache与L2 Caache惟一区别在在于读取顺序序。3、读取命中率率CPU在

22、Cacche中找到有用用的数据被称称为命中，当当Cache中没有CPU所需的数据据时（这时称称为未命中），CPU才访问内存。从理论上讲，在一颗拥有2级Cache的CPU中，读取L1 Cache的命中率为80%。也就是说CPU从L1 Cache中找到的有用数据占数据总量的80%，剩下的20%从L2 Cache读取。由于不能准确预测将要执行的数据，读取L2的命中率也在80%左右（从L2读到有用的数据占总数据的16%）。那么还有的数据就不得不从内存调用，但这已经是一个相当小的比例了。在一些高端领域的CPU（像Intel的Itanium）中，我们常听到L3 Cache，它是为读取L2 Cache后未命

23、中的数据设计的种Cache，在拥有L3 Cache的CPU中，只有约5%的数据需要从内存中调用，这进一步提高了CPU的效率。为了保证CPUU访问时有较较高的命中率率，Cache中的内容应应该按一定的的算法替换。一一种较常用的的算法是“最近最少使使用算法”（LRU算法），它它是将最近一一段时间内最最少被访问过过的行淘汰出出局。因此需需要为每行设设置一个计数数器，LRU算法是把命命中行的计数数器清零，其其他各行计数数器加1。当需要替替换时淘汰行行计数器计数数值最大的数数据行出局。这这是一种高效效、科学的算算法，其计数数器清零过程程可以把一些些频繁调用后后再不需要的的数据淘汰出Cache，提高Cache的利用率。缓存技术