CPU的主要参数不包括下列选项中的 cpu的主要参数( 四 )


而今年也推出了支持64位的EM64T技术 , 再还没被正式命为EM64T之前是IA32E , 这是英特尔64位扩展技术的名字,用来区别X86指令集 。 Intel的EM64T支持64位sub-mode , 和AMD的X86-64技术类似 , 采用64位的线性平面寻址 , 加入8个新的通用寄存器(GPRs) , 还增加8个寄存器支持SSE指令 。 与AMD相类似 , Intel的64位技术将兼容IA32和IA32E , 只有在运行64位操作系统下的时候 , 才将会采用IA32E 。 IA32E将由2个sub-mode组成:64位sub-mode和32位sub-mode , 同AMD64一样是向下兼容的 。 Intel的EM64T将完全兼容AMD的X86-64技术 。 现在Nocona处理器已经加入了一些64位技术 , Intel的Pentium 4E处理器也支持64位技术 。
应该说 , 这两者都是兼容x86指令集的64位微处理器架构 , 但EM64T与AMD64还是有一些不一样的地方 , AMD64处理器中的NX位在Intel的处理器中将没有提供 。
11.超流水线与超标量
在解释超流水线与超标量前 , 先了解流水线(pipeline) 。 流水线是Intel首次在486芯片中开始使用的 。 流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线 。 在CPU中由5—6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线 , 然后将一条X86指令分成5—6步后再由这些电路单元分别执行 , 这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令 , 因此提高CPU的运算速度 。 经典奔腾每条整数流水线都分为四级流水 , 即指令预取、译码、执行、写回结果 , 浮点流水又分为八级流水 。
超标量是通过内置多条流水线来同时执行多个处理器 , 其实质是以空间换取时间 。 而超流水线是通过细化流水、提高主频 , 使得在一个机器周期内完成一个甚至多个操作 , 其实质是以时间换取空间 。 例如Pentium 4的流水线就长达20级 。 将流水线设计的步(级)越长 , 其完成一条指令的速度越快 , 因此才能适应工作主频更高的CPU 。 但是流水线过长也带来了一定副作用 , 很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象 , Intel的奔腾4就出现了这种情况 , 虽然它的主频可以高达1.4G以上 , 但其运算性能却远远比不上AMD 1.2G的速龙甚至奔腾III 。
12.封装形式
CPU封装是采用特定的材料将CPU芯片或CPU模块固化在其中以防损坏的保护措施 , 一般必须在封装后CPU才能交付用户使用 。 CPU的封装方式取决于CPU安装形式和器件集成设计 , 从大的分类来看通常采用Socket插座进行安装的CPU使用PGA(栅格阵列)方式封装 , 而采用Slot x槽安装的CPU则全部采用SEC(单边接插盒)的形式封装 。 现在还有PLGA(Plastic Land Grid Array)、OLGA(Organic Land Grid Array)等封装技术 。 由于市场竞争日益激烈 , 目前CPU封装技术的发展方向以节约成本为主 。
13、多线程
同时多线程Simultaneous multithreading , 简称SMT 。 SMT可通过复制处理器上的结构状态 , 让同一个处理器上的多个线程同步执行并共享处理器的执行资源 , 可最大限度地实现宽发射、乱序的超标量处理 , 提高处理器运算部件的利用率 , 缓和由于数据相关或Cache未命中带来的访问内存延时 。 当没有多个线程可用时 , SMT处理器几乎和传统的宽发射超标量处理器一样 。 SMT最具吸引力的是只需小规模改变处理器核心的设计 , 几乎不用增加额外的成本就可以显著地提升效能 。 多线程技术则可以为高速的运算核心准备更多的待处理数据 , 减少运算核心的闲置时间 。 这对于桌面低端系统来说无疑十分具有吸引力 。 Intel从3.06GHz Pentium 4开始 , 所有处理器都将支持SMT技术 。
14、多核心
多核心 , 也指单芯片多处理器(Chip multiprocessors , 简称CMP) 。 CMP是由美国斯坦福大学提出的 , 其思想是将大规模并行处理器中的SMP(对称多处理器)集成到同一芯片内 , 各个处理器并行执行不同的进程 。 与CMP比较 , SMT处理器结构的灵活性比较突出 。 但是 , 当半导体工艺进入0.18微米以后 , 线延时已经超过了门延迟 , 要求微处理器的设计通过划分许多规模更小、局部性更好的基本单元结构来进行 。 相比之下 , 由于CMP结构已经被划分成多个处理器核来设计 , 每个核都比较简单 , 有利于优化设计 , 因此更有发展前途 。 目前 , IBM 的Power 4芯片和Sun的 MAJC5200芯片都采用了CMP结构 。 多核处理器可以在处理器内部共享缓存 , 提高缓存利用率 , 同时简化多处理器系统设计的复杂度 。


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