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什么是CPU核心

時(shí)間:2023-04-26 17:20:23 名詞解釋 我要投稿
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什么是CPU核心

    核心(Die)又稱(chēng)為內(nèi)核,是CPU最重要的組成部分。CPU中心那塊隆起的芯片就是核心,是由單晶硅以一定的生產(chǎn)工藝制造出來(lái)的,CPU所有的計(jì)算、接受/存儲(chǔ)命令、處理數(shù)據(jù)都由核心執(zhí)行。各種CPU核心都具有固定的邏輯結(jié)構(gòu),一級(jí)緩存、二級(jí)緩存、執(zhí)行單元、指令級(jí)單元和總線(xiàn)接口等邏輯單元都會(huì)有科學(xué)的布局。

    為了便于CPU設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售的管理,CPU制造商會(huì)對(duì)各種CPU核心給出相應(yīng)的代號(hào),這也就是所謂的CPU核心類(lèi)型。

Northwood

    這是目前主流的Pentium 4和賽揚(yáng)所采用的核心,其與Willamette核心最大的改進(jìn)是采用了0.13微米制造工藝,并都采用Socket 478接口,核心電壓1.5V左右,二級(jí)緩存分別為128KB(賽揚(yáng))和512KB(Pentium 4),前端總線(xiàn)頻率分別為400/533/800MHz(賽揚(yáng)都只有400MHz),主頻范圍分別為2.0GHz到2.8GHz(賽揚(yáng)),1.6GHz到2.6GHz(400MHz FSB Pentium 4),2.26GHz到3.06GHz(533MHz FSB Pentium 4)和2.4GHz到3.4GHz(800MHz FSB Pentium 4),并且3.06GHz Pentium 4和所有的800MHz Pentium 4都支持超線(xiàn)程技術(shù)(Hyper-Threading Technology),封裝方式采用PPGA FC-PGA2和PPGA。按照Intel的規(guī)劃,Northwood核心會(huì)很快被Prescott核心所取代。

Prescott

    這是Intel最新的P4 CPU核心,目前還只有Pentium 4而沒(méi)有低端的賽揚(yáng)采用,其與Northwood最大的區(qū)別是采用了0.09微米制造工藝和更多的流水線(xiàn)結(jié)構(gòu),初期采用Socket 478接口,以后會(huì)全部轉(zhuǎn)到LGA 775接口,核心電壓1.25-1.525V,前端總線(xiàn)頻率為533MHz(不支持超線(xiàn)程技術(shù))和800MHz(支持超線(xiàn)程技術(shù)),主頻分別為533MHz FSB的2.4GHz和2.8GHz以及800MHz FSB的2.8GHz、3.0GHz、3.2GHz和3.4GHz,其與Northwood相比,其L1 數(shù)據(jù)緩存從8KB增加到16KB,而L2緩存則從512KB增加到1MB,封裝方式采用PPGA。按照Intel的規(guī)劃,Prescott核心會(huì)很快取代Northwood核心并且很快就會(huì)推出Prescott核心533MHz FSB的賽揚(yáng)。

Prestonia

    是目前Xeon處理器的第二代核心,Prestonia同第一代的Foster核心之間的首要區(qū)別就是整合的二級(jí)緩存容量的差別,前者為512KB,而后者僅為256KB。Prestonia核心處理器也采用了先進(jìn)的0.13微米制造工藝。但是Prestonia核心最大的優(yōu)勢(shì)就是增加了對(duì)Hyper-Threading(超線(xiàn)程)的支持。Hyperthreading早先稱(chēng)為Jackson技術(shù),這是一種多線(xiàn)程(SMT Simultaneous Multi-Threading)技術(shù)的擴(kuò)展,其主要功能就是讓處理器在單處理器工作模式下也進(jìn)行多線(xiàn)程工作(每塊處理器可以同時(shí)進(jìn)行一個(gè)以上進(jìn)程的處理)。

Nocona

    這是Intel最新的XEON CPU核心,采用0.09微米制程,使用800Mhz FSB,具有16KB L1緩存、1MB L2緩存和12KB uOps Trace緩存,同時(shí)支持SSE3以及HyperThreading。對(duì)應(yīng)Xeon處理器通過(guò)EM64T技術(shù)同時(shí)支持32位和64位計(jì)算,并通過(guò)集成DBS(Demand Based Switching,基于需要切換技術(shù))實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)型SpeedStep技術(shù),可以根據(jù)工作負(fù)載動(dòng)態(tài)調(diào)整處理器運(yùn)行頻率和功耗。

Gallatin

    是XEON MP的核心名稱(chēng),采用0.13微米制程,前端總線(xiàn)是400MHz,Socket603接口,集成512KB二級(jí)緩存,1到4M三級(jí)緩存,400FSB,支持最多4個(gè)CPU的SMP,支持超線(xiàn)程技術(shù)。1.6-2.5G的帶1ML3,有5千5百萬(wàn)和6千1百萬(wàn)晶體管二種類(lèi)型產(chǎn)品,2.0-2.8G的,有2和4M緩存兩種,分為5千5百萬(wàn)和1億2千3百萬(wàn)晶體管產(chǎn)品。

McKinley,Madison,Fanwood,Deerfield

    Itanium 2早先采用了McKinley核心,后續(xù)推出采用Madison,Fanwood和Deerfield核心的Itanium 2處理器。早期的McKinley核心Itanium 2處理器主頻為1Ghz和900Mhz兩種,32KB L1緩存,256KB L2緩存和3MB或者1.5MB L3緩存,采用了128bit 400MHz FSB接口,可以提供高達(dá)6.4GB/s的數(shù)據(jù)傳輸帶寬。相對(duì)于Itanium處理器,Itanium 2最大的改變就是將L3緩存整合到了處理器內(nèi)部,同時(shí)做了其它的改進(jìn)性能比前一代64bit產(chǎn)品有了大幅度的提高。Madison核心的Itanium 2處理器其實(shí)就是原Mckinley核心Itanium 2的0.13微米制程改進(jìn)版,封裝形式也和mckinley核心Itanium 2一樣,不過(guò)同時(shí)加入了最大可達(dá)6M的L3 Cache。主要有1.30GHz (L3 3MB),1.40GHz (L3 4MB),1.50GHz (L3 6MB)等幾種產(chǎn)品。FanWood核心的處理器定位低于則要比Madison定位低一些,工作頻率1.60GHz,采用400MHz FSB,具有3MB的L3緩存;代號(hào)Fanwood處理器都支持DP架構(gòu),兼容目前的E8870芯片組,也有533MHz FSB的Fanwood處理器。Deerfield核心是Madison的簡(jiǎn)化版本,有1.5MB緩存,并且支持雙路功能,產(chǎn)品主要應(yīng)用于低端服務(wù)器產(chǎn)品。

SlegHammer

    是Opteron處理器的核心類(lèi)型,它的引腳數(shù)高達(dá)940個(gè),是目前所有采用PGA封裝的處理器中,引腳數(shù)最多的一個(gè)。1MB的二級(jí)緩存。Opteron處理器中使用了三條Hyper Transport總線(xiàn)。Opteron分為三種類(lèi)型:100 Series、200 Series、800 Series分別使用在1路,2路及8路的工作站及服務(wù)器上,數(shù)據(jù)帶寬為6.4GB/S,支持的內(nèi)存為DDR 200/266/333/400類(lèi)型,專(zhuān)為服務(wù)器及工作站設(shè)計(jì)的AMD Opteron處理器首次將x86指令體系(ISA)擴(kuò)展到64位,也是被稱(chēng)為AMD64的新一代計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)下的新一款處理器。

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