当前位置:学海荡舟 -> 电脑乐园 -> 硬件漫淡


硬件漫谈
 

  基本知识
  深出简入
  IT名人
  厂商传奇
  高新技术
  计算机的发展与未来




 深入浅出CPU种类介绍<二>

  内部缓存(L1 Cache):采用速度极快的SRAM制作,与 CPU共同封装于芯片内部的高速缓存,用于暂时存储CPU运算时的最近的部分指令和数据,存取速度与CPU主频相同 (一般称为全速) , L1缓存的容量一般以KB为单位。L1缓存全速工作,其容量越大,使用频率最高的数据和结果就越容易尽快进入CPU进行运算,CPU工作时与存取速度较慢的L2缓存和内存间交换数据的次数越少,相对电脑的运算速度可以提高。486就因为集成了内部Cache,速度比386快了许多。最早的486内部一般有1K~8K的L1 Cache,现在的Pentium II的L1 Cache一般有32K,而Cyrix和AMD的芯片内部有64K甚至更多。

  二级缓存(L2 Cache):集成于CPU外部的高速缓存,L2 Cache 的一般容量是128K~2M。容量越大,系统的综合性能越高。一般的 L2 Cache 运行于系统外频或 CPU 主频的一半,后来 Pentium Pro处理器采用的L2和CPU运行在相同频率下,由于芯片成品率太低,成本昂贵,所以后来Pentium II的L2 Cache运行在相当于CPU频率一半下的,但容量增加为512K。现在的至强处理器又采用了全速的L2 Cache,容量增大至512K到2M之间,以求性能获得提高。没有Cache的赛扬处理器,性能下降不少。

  MMX技术:是"多媒体扩展指令集"的缩写。MMX是Intel公司为增强 Pentium CPU 在音像、图形和通信应用方面而采取的新技术。这一技术为CPU增加了全新的57条MMX指令,还将CPU芯片内的L1缓存由原来的16KB增加到32KB(16K指命+16K数据),因此MMX CPU比普通CPU在运行含有MMX指令的程序时,处理多媒体的能力上提高了60%左右。即使不使用MMX指令的程序,也能获得 15% 左右的性能提升。MMX已经成为选择CPU的一个基本标准,目前CPU基本都具备MMX技术,除Pentium P55C(Pentium MMX)和Pentium ⅡCPU还有K6、K6 3D(K6-2)、MII,6X86MX,IDT C6等。不支持MMX指令的CPU可以不用考虑了。

  3D指令技术:MMX指令解决了多媒体运算的瓶颈,但只是加速了整数运算速度,对于需要大规模浮点运算的3D图形处理和游戏就无能为力了。针对日益增长的3D处理要求,支持3D指令将同支持MMX指令一样重要。目前支持3D指令的CPU只有AMD一家,使用3D-Now!技术的CPU可以大幅度加速三维处理速度,从而把游戏和图形处理带入一个崭新的境界。Intel即将出台的MMX2指令集将更为强大,这些指令集必须依靠软件的优化支持才能完全发挥CPU的性能。制造工艺:单位是微米。现在 CPU 的制造工艺是一般0.35微米,最新的PII和K6-2可以达到0.28~0.25微米,不远的将来,CPU制造工艺可以达到0.18微米甚至0.13微米。CPU的微米级别直接决定了CPU的极限频率,0.35微米的CPU工作频率一般不超过250MHz,而0.13微米的铜芯技术芯片可以稳定地工作在1000MHz