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什么是處理器核心
核心(Die)又稱為內(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核心類型。
不同的CPU(不同系列或同一系列)都會(huì)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(huì)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(cuò)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(jí)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(duì)的,這種情況一般發(fā)生在新核心類型剛推出時(shí),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(huì)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(duì)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(huì)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(huì)降低CPU的生產(chǎn)成本從而最終會(huì)降低CPU的銷售價(jià)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(gè)CPU內(nèi)部有2個(gè)或更多個(gè)核心)等。CPU核心的進(jìn)步對(duì)普通消費(fèi)者而言,最有意義的就是能以更低的價(jià)格買到性能更強(qiáng)的CPU。
在CPU漫長(zhǎng)的歷史中伴隨著紛繁復(fù)雜的CPU核心類型,以下分別就Intel CPU和AMD CPU的主流核心類型作一個(gè)簡(jiǎn)介。主流核心類型介紹(僅限于臺(tái)式機(jī)CPU,不包括筆記本CPU和服務(wù)器/工作站CPU,而且不包括比較老的核心類型)。
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