處理器核心
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為了便于CPU設計、生產、銷售的管理,CPU制造商會對各種CPU核心給出相應的代號,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者是很少去注意的。每一種核心類型都有其相應的制造工藝(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、晶體管數量、各級
緩存的大小、主頻范圍、流水線架構和支持的
指令集(這兩點是決定CPU實際性能和工作效率的關鍵因素)、功耗和發熱量的大小、
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,這種情況一般發生在新核心類型剛推出時,由于技術不完善或新的架構和制造工藝不成熟等原因,可能會導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的實際性能不如Socket 370接口的Tual
atin核心的Pentium III和
賽揚,現在的低頻Prescott核心Pentium 4的實際性能不如同頻的Northwood核心Pentium 4等等,但隨著技術的進步以及CPU制造商對新核心的不斷改進和完善,新核心的中后期產品的性能必然會超越老核心產品。
CPU核心的發展方向是更低的電壓、更低的功耗、更先進的制造工藝、集成更多的晶體管、更小的核心面積(這會降低CPU的生產成本從而最終會降低CPU的銷售價格)、更先進的流水線架構和更多的
指令集、更高的
前端總線頻率、集成更多的功能(例如集成內存控制器等等)以及雙核心和
多核心(也就是1個CPU內部有2個或更多個核心)等。CPU核心的進步對普通消費者而言,最有意義的就是能以更低的價格買到性能更強的CPU。
在CPU漫長的歷史中伴隨著紛繁復雜的
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簡介。主流核心類型介紹(僅限于臺式機CPU,不包括筆記本CPU和服務器/
工作站CPU,而且不包括比較老的
核心類型)。
這也就是大名鼎鼎的“圖拉丁”核心,是Intel在Socket 370架構上的最后一種[WIKI]CPU[/WIKI]核心
英特爾處理器
,采用0.13um制造工藝,
封裝方式采用FC-PGA2和PPGA,核心電壓也降低到了1.5V左右,主頻范圍從1GHz到1.4GHz,
外頻分別為100MHz(
賽揚)和133MHz(Pentium III),
二級緩存分別為512KB(Pentium III-S)和256KB(Pentium III和賽揚),這是最強的Socket 370核心,其性能甚至超過了早期低頻的Pentium 4系列[WIKI]CPU[/WIKI]。
Willamette
這是早期的Pentium 4和P4賽揚采用的核心,最初采用Socket 423接口,后來改用Socket 478接口(賽揚只有1.7GHz和1.8GHz兩種,都是Socket 478接口),采用0.18um制造工藝,
前端總線頻率為400MHz, 主頻范圍從1.3GHz到2.0GHz(Socket 423)和1.6GHz到2.0GHz(Socket 478),
二級緩存分別為256KB(Pentium 4)和128KB(賽揚),注意,另外還有些型號的Socket 423接口的Pentium 4居然沒有二級緩存!核心電壓1.75V左右,
封裝方式采用Socket 423的PPGA INT2,PPGA INT3,OOI 423-pin,PPGA FC-PGA2和Socket 478的PPGA FC-PGA2以及賽揚采用的PPGA等等。Willamette核心制造工藝落后,發熱量大,性能低下,已經被淘汰掉,而被Northwood核心所取代。
Northwood
這是目前主流的Pentium 4和
賽揚所采用的核心,其與Willamette核心最大的改進是采用了0.13um制造工藝,并都采用Socket 478接口,核心電壓1.5V左右,二級緩存分別為128KB(賽揚)和512KB(Pentium 4),
前端總線頻率分別為400/533/800MHz(賽揚都只有400MHz),主頻范圍分別為2.0GHz到2.8GHz(賽揚),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
支持超線程技術(Hyper-Threading Technology),
封裝方式采用PPGA FC-PGA2和PPGA。按照Intel的規劃,Northwood核心會很快被Prescott核心所取代。
Prescott
這是目前高端的Pentium 4 EE、主流的Pentium 4和低端的Celeron D所采用的核心。Prescott核心與Northwood核心最大的區別是采用了90nm制造工藝,L1
數據緩存從8KB增加到16KB,
流水線結構也從20級增加到了31級,并且開始支持SSE3指令集。Prescott核心[WIKI]CPU[/WIKI]初期采用Socket 478接口,現在基本上已經全部轉到Socket 775接口,核心電壓1.25-1.525V。
前端總線頻率方面,Celeron D全部都是533MHz FSB,而除了Celeron D之外的其它[WIKI]CPU[/WIKI]為533MHz(不
支持超線程技術)和800MHz(支持超線程技術)以及最高的1066MHz(支持超線程技術)。二級緩存分別為256KB(Celeron D)、1MB(Socket 478接口的Pentium 4以及Socket 775接口的Pentium 4 5XX系列)和2MB(Pentium 4 6XX系列以及Pentium 4 EE)。
封裝方式采用PPGA(Socket 478)和PLGA(Socket 775)。Prescott核心自從推出以來也在不斷的完善和發展,先后加入了
硬件防病毒技術Execute Disable Bit(EDB)、節能省電技術Enhanced Intel SpeedStep Technology(EIST)、
虛擬化技術Intel Virtualiz
ation Technology(Intel VT)以及64位技術EM64T等等,
二級緩存也從最初的1MB增加到了2MB。按照Intel的規劃,Prescott核心會被Cedar Mill核心取代。
Smithfield
這是Intel公司的第一款雙核心處理器的核心類型,基本上可以認為Smithfield核心是簡單的將兩個Prescott核心松散地耦合在一起的產物,這是基于獨立
緩存的松散型耦合方案,其優點是技術簡單,缺點是性能不夠理想,目前Pentium D 8XX系列以及Pentium EE 8XX系列采用此核心。關于Smithfield的詳細資料可以查看Intel
雙核心類型
Cedar Mill
這是Pentium 4 6X1系列和Celeron D 3X2/3X6系列采用的核心,從2005開始末出現。其與Prescott核心最大的區別是采用了65nm制造工藝,其它方面則變化不大,基本上可以認為是Prescott核心的65nm制程版本。Cedar Mill核心全部采用Socket 775接口,核心電壓1.3V左右,
封裝方式采用PLGA。其中,Pentium 4全部都為800MHz FSB、2MB二級緩存,都
支持超線程技術、
硬件防病毒技術EDB、節能省電技術EIST以及64位技術EM64T;而Celeron D則是533MHz FSB、512KB二級緩存,支持硬件防病毒技術EDB和64位技術EM64T,不支持超線程技術以及節能省電技術EIST。Cedar Mill核心也是Intel處理器在NetBurst架構上的最后一款單核心處理器的核心類型,按照Intel的規劃,Cedar Mill核心將逐漸被Core架構的Conroe核心所取代。