筆記本電腦CPU及其核心類型

一、CPU的概念

    CPU（Central Processing Unit）又叫中央處理器，其主要功能是進(jìn)行運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，內(nèi)部結(jié)構(gòu)大概可以分為控制單元、算術(shù)邏輯單元和存儲單元等幾個部分。按照其處理信息的字長可以分為：八位微處理器、十六位微處理器、三十二位微處理器以及六十四位微處理器等等。

二、CPU主要的性能指標(biāo)

    主頻：即CPU內(nèi)部核心工作的時鐘頻率，單位一般是兆赫茲（MHz）。這是我們平時無論是使用還是購買計算機(jī)都 關(guān)心的一個參數(shù)，我們通常所說的133、166、450等就是指它。對于同種類的CPU，主頻越高，CPU的速度就越快，整機(jī)的性能就越高。

    外頻和倍頻數(shù)：外頻即CPU的外部時鐘頻率。外頻是由電腦主板提供的，CPU的主頻與外頻的關(guān)系是：CPU主頻＝外頻×倍頻數(shù)。

    內(nèi)部緩存：采用速度極快的SRAM制作，用于暫時存儲CPU運(yùn)算時的 近的部分指令和數(shù)據(jù)，存取速度與CPU主頻相同，內(nèi)部緩存的容量一般以KB為單位。當(dāng)它全速工作時，其容量越大，使用頻率 高的數(shù)據(jù)和結(jié)果就越容易盡快進(jìn)入CPU進(jìn)行運(yùn)算，CPU工作時與存取速度較慢的外部緩存和內(nèi)存間交換數(shù)據(jù)的次數(shù)越少，相對電腦的運(yùn)算速度可以提高。

    地址總線寬度：地址總線寬度決定了CPU可以訪問的物理地址空間，簡單地說就是CPU到底能夠使用多大容量的內(nèi)存。

    多媒體擴(kuò)展指令集（MMX）技術(shù)：MMX是Intel公司為增強(qiáng)Pentium CPU 在音像、圖形和通信應(yīng)用方面而采取的新技術(shù)。這一技術(shù)為CPU增加了全新的57條MMX指令，這些加了MMX指令的 CPU比普通CPU在運(yùn)行含有MMX指令的程序時，處理多媒體的能力上提高了60％左右。即使不使用MMX指令的程序，也能獲得15％左右的性能提升。

    微處理器在多方面改變了我們的生活，現(xiàn)在認(rèn)為理所當(dāng)然的事，在以前卻是難以想象的。六十年代計算機(jī)大得可充滿整個房間，只有很少的人能使用它們。六十年代中期集成電路的發(fā)明使電路的小型化得以在一塊單一的硅片上實(shí)現(xiàn)，為微處理器的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。在可預(yù)見的未來，CPU的處理能力將繼續(xù)保持高速增長，小型化、集成化永遠(yuǎn)是發(fā)展趨勢，同時會形成不同層次的產(chǎn)品，也括專用處理器。

CPU核心類型

    核心（Die）又稱為內(nèi)核，是CPU 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)工藝制造出來的，CPU所有的計算、接受/存儲命令、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)，一級緩存、二級緩存、執(zhí)行單元、指令級單元和總線接口等邏輯單元都會有科學(xué)的布局。

    為了便于CPU設(shè)計、生產(chǎn)、銷售的管理，CPU制造商會對各種CPU核心給出相應(yīng)的代號，這也就是所謂的CPU核心類型。

    不同的CPU（不同系列或同一系列）都會有不同的核心類型（例如Pentium 4的Northwood，Willamette以及K6-2的CXT和K6-2+的ST-50等等），甚至同一種核心都會有不同版本的類型（例如Northwood核心就分為B0和C1等版本），核心版本的變更是為了修正上一版存在的一些錯誤，并提升一定的性能，而這些變化普通消費(fèi)者是很少去注意的。每一種核心類型都有其相應(yīng)的制造工藝（例如0.25um、0.18um、0.13um以及0.09um等）、核心面積（這是決定CPU成本的關(guān)鍵因素，成本與核心面積基本上成正比）、核心電壓、電流大小、晶體管數(shù)量、各級緩存的大小、主頻范圍、流水線架構(gòu)和支持的指令集（這兩點(diǎn)是決定CPU實(shí)際性能和工作效率的關(guān)鍵因素）、功耗和發(fā)熱量的大小、封裝方式（例如S.E.P、PGA、FC-PGA、FC-PGA2等等）、接口類型（例如Socket 370，Socket A，Socket 478，Socket T，Slot 1、Socket 940等等）、前端總線頻率（FSB）等等。因此，核心類型在某種程度上決定了CPU的工作性能。

    一般說來，新的核心類型往往比老的核心類型具有更好的性能（例如同頻的Northwood核心Pentium 4 1.8A GHz就要比Willamette核心的Pentium 4 1.8GHz性能要高），但這也不是絕對的，這種情況一般發(fā)生在新核心類型剛推出時，由于技術(shù)不完善或新的架構(gòu)和制造工藝不成熟等原因，可能會導(dǎo)致新的核心類型的性能反而還不如老的核心類型的性能。例如，早期Willamette核心Socket 423接口的Pentium 4的實(shí)際性能不如Socket 370接口的Tualatin核心的Pentium III和賽揚(yáng)，現(xiàn)在的低頻Prescott核心Pentium 4的實(shí)際性能不如同頻的Northwood核心Pentium 4等等，但隨著技術(shù)的進(jìn)步以及CPU制造商對新核心的不斷改進(jìn)和完善，新核心的中后期產(chǎn)品的性能必然會超越老核心產(chǎn)品。

    CPU核心的發(fā)展方向是更低的電壓、更低的功耗、更先進(jìn)的制造工藝、集成更多的晶體管、更小的核心面積（這會降低CPU的生產(chǎn)成本從而 終會降低CPU的銷售價格）、更先進(jìn)的流水線架構(gòu)和更多的指令集、更高的前端總線頻率、集成更多的功能（例如集成內(nèi)存控制器等等）以及雙核心和多核心（也就是1個CPU內(nèi)部有2個或更多個核心）等。CPU核心的進(jìn)步對普通消費(fèi)者而言， 有意義的就是能以更低的價格買到性能更強(qiáng)的CPU。7 F(