電腦CPU的全面介紹

2021-03-04 03:59:28 字數 1173 閱讀 6482

第五:流水線技術、超標量。流水線(pipeline)是 intel首次在486晶元中開始使用的。

流水線的工作方式就象工業生產上的裝配流水線。在cpu中由5~6個不同功能的電路單元組成一條指令處理流水線,然後將一條x86指令分成5~6步後再由這些電路單元分別執行,這樣就能實現在乙個cpu時鐘週期完成一條指令,因此提高了cpu的運算速度。超流水線是指某型 cpu內部的流水線超過通常的5~6步以上,例如pentium pro的流水線就長達14步。

將流水線設計的步(級)數越多,其完成一條指令的速度越快,因此才能適應工作主頻更高的cpu。超標量是指在乙個時鐘週期內cpu可以執行一條以上的指令。這在486或者以前的cpu上是很難想象的,只有pentium級以上cpu才具有這種超標量結構;這是因為現代的cpu越來越多的採用了risc技術,所以才會超標量的cpu。

第六:亂序執行和分枝**,亂序執行是指cpu採用了允許將多條指令不按程式規定的順序分開發送給各相應電路單元處理的技術。分枝是指程式執行時需要改變的節點。

分枝有無條件分枝和有條件分枝,其中無條件分枝只需要cpu按指令順序執行,而條件分枝則必須根據處理結果再決定程式執行方向是否改變,因此需要「分枝**」技術處理的是條件分枝。

第七:l1快取記憶體,也就是我們經常說的一級快取記憶體。在cpu裡面內建了快取記憶體可以提高cpu的執行效率。

內建的l1快取記憶體的容量和結構對cpu的效能影響較大,不過高速緩衝儲存器均由靜態ram組成,結構較複雜,在cpu管芯面積不能太大的情況下,l1級快取記憶體的容量不可能做得太大。採用回寫(write back)結構的快取記憶體。它對讀和寫操作均有可提供快取。

而採用寫通(write-through)結構的快取記憶體,僅對讀操作有效。在486以上的計算機中基本採用了回寫式快取記憶體。

第八:l2快取記憶體,指cpu外部的快取記憶體。pentium pro處理器的l2和cpu執行在相同頻率下的,但成本昂貴,所以pentium ii執行在相當於cpu頻率一半下的,容量為512k。

為降低成本intel公司曾生產了一種不帶l2的cpu名為賽揚。(笨笨熊注:現在銅礦及新賽揚的l2快取與cpu同頻,所以高階1g以上的晶元大戰中intel暫時領先於l2只有主頻一半或三分之一的amd的k7)

第九:製造工藝, pentium cpu的製造工藝是0.35微公尺, pii和賽揚可以達到0.

25微公尺,最新的cpu製造工藝可以達到0.18微公尺,並且將採用銅配線技術,可以極大地提高cpu的整合度和工作頻率。

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