急需知道CPU的有关知识和信息

CPU经过多年的发展，其物理结构也经过许多变化，现在的CPU物理结构可分为内核、基板、填充物、封装以及接口五部分。基板上还有控制逻辑、贴片电容等。

一、内核

1.CPU内核的物理结构：
CPU中间的长方形或者正方形部分就是CPU内核的地方，由单晶硅做成的芯片，所有的计算、接受/存储命令、处理数据都在这里进行。CPU核心的另一面，也就是被盖在陶瓷电路基板下面的那面要和外界的电路相连接。现在的CPU都有数以千万计的晶体管，它们都要连到外面的电路上，而连接的方法则是将每若干个晶体管焊上一根导线连到外电路上。例如Duron核心上面需要焊上3000条导线，而奔腾4的数量为5000条，用于服务器的64位处理器Itanium则达到了7500条。这么小的芯片要安放那么多的焊点，焊点就必须非常小，设计起来也要非常小心。由于所有的计算都要在很小的芯片上进行，所以CPU内核会散发出大量的热，核心内部温度可以达到上百度，而表面温度也会有数十度，一旦温度过高，就会造成CPU运行不正常甚至烧毁的情况，因此很多电脑书籍或者杂志都会常常强调对CPU散热的重要性。

CPU内核的内部结构就更为复杂了，CPU的基本运算操作有三种：读取数据、对数据进行处理、然后把数据写回到存储器上。对于由最简单的信息构成的数据，CPU只需要四个部分来实现它对数据的操作：指令、指令指示器、寄存器、算术逻辑单元，此外，CPU还包括一些协助基本单元完成工作的附加单元等。

2.CPU内核的发展：
随着CPU技术的不断发展，IC设计技术也越来越先进。目前的CPU晶体管数目都有几千万，Athlon XP达到了5000万之多。晶体管的增多需要IC技术的进步，因为只有更高集成度的工艺，才能降低晶体管增加带来的功耗，而且更高的集成度意味着制作成本的降低。目前主流CPU制作工艺是0.13微米，未来的CPU将达到0.09微米。

二、基板
CPU基板就是承载CPU内核用的电路板，它负责内核芯片和外界的一切通讯，并决定这一颗芯片的时钟频率，在它上面，有我们经常在电脑主板上见到的电容、电阻，还有决定了CPU时钟频率的电路桥（俗称金手指），在基板的背面或者下沿，还有用于和主板连接的针脚或者卡式接口。

比较早期的CPU基板都是采用陶瓷制成的，目前AMD的Duron仍然采用这种材料，而新型的CPU，例如P3、Celeron2，Palomino内核的AthlonXP，都转用了有机物制造，它能提供更好的电气和散热性能。

三、填充物
CPU内核和CPU基板之间往往还有填充物，填充物的作用是用来缓解来自散热器的压力以及固定芯片和电路基板，由于它连接着温度有较大差异的两个方面，所以必须保证十分的稳定，它的质量的优劣有时就直接影响着整个CPU的质量。

四、封装

1.封装过程
设计制作好的CPU硅片将通过几次严格的测试，若合格就会送至封装厂切割成用于单个CPU的硅模并置入到封装中。"封装"不但是给CPU穿上外衣，更是它的保护神，否则CPU的核心就不能与空气隔离、避免尘埃的侵害。此外，良好的封装设计还能有助于CPU芯片散热，并很好地让CPU与主板连接，因此封装技术本身就是高科技产品的组成部分。

2.封装的发展
随着CPU集成度及发热量的提高，CPU封装技术也在不断进步。目前最常见的是PGA(Pin－Grid Array，针栅阵列)封装，通常这种封装呈正方形或长方形，在CPU的边缘周围均匀的分布着三、四排甚至更多排的引脚，引脚能插入主板CPU插座上对应的插孔，从而实现与主板的连接。

绝大多数CPU都采用了一种翻转内核的封装形式，也就是说平时我们所看到的CPU内核其实是这颗硅芯片的底部，它是翻转后封装在陶瓷电路基板上的，这样的好处是能够使CPU内核直接与散热装置接触。随着CPU总线带度的增加、功能的增强，CPU的引脚数目也在不断地增多，同时对散热和各种电气特性的要求也更高，这就演化出了SPGA(Staggered Pin－Grid Array，交错针栅阵列)，PPGA(Plastic Pin－Grid Array，塑料针栅阵列)等封装方式。

五、接口

1.接口类型
PC的各个配件都是通过某个接口与主板连接的，例如AGP显示卡是通过AGP接口与主板连接，声卡通过PCI接口连接。CPU也不例外，CPU的接口有针脚式、引脚式、卡式、触点式等。现在CPU的接口都是针脚式接口，有Socket478和Socket462等。

2.接口的发展
接口的发展也随着CPU的发展而发展。未来有Socket T以及Socket754、940等接口。其中Socket T接口是Intel下一代处理器的接口，用触点连接方式代替现在的针脚式接口。而Socket754、940是AMD的64位处理器的接口方式，和现在的Socket462针脚式接口一样，不过集成度十分高，布局紧密。

CPU基础知识介绍

CPU是电脑的心脏，一台电脑所使用的CPU基本决定了这台电脑的性能和档次。CPU发展到了今天，频率已经到了2GHZ。在我们决定购买哪款CPU或者阅读有关CPU的文章时，经常会见到例如外频、倍频、缓存等参数和术语。下面我就把这些常用的和CPU有关的术语简单的给大家介绍一下。
CPU（Central Pocessing Unit）
中央处理器，是计算机的头脑，90%以上的数据信息都是由它来完成的。它的工作速度快慢直接影响到整部电脑的运行速度。CPU集成上万个晶体管，可分为控制单元（Control Unit；CU）、逻辑单元（Arithmetic Logic Unit；ALU）、存储单元（Memory Unit；MU）三大部分。以内部结构来分可分为：整数运算单元，浮点运算单元，MMX单元，L1 Cache单元和寄存器等。
主频：
CPU内部的时钟频率，是CPU进行运算时的工作频率。一般来说，主频越高，一个时钟周期里完成的指令数也越多，CPU的运算速度也就越快。但由于内部结构不同，并非所有时钟频率相同的CPU性能一样。
外频：
即系统总线，CPU与周边设备传输数据的频率，具体是指CPU到芯片组之间的总线速度。
倍频：
原先并没有倍频概念，CPU的主频和系统总线的速度是一样的，但CPU的速度越来越快，倍频技术也就应允而生。它可使系统总线工作在相对较低的频率上，而CPU速度可以通过倍频来无限提升。那么CPU主频的计算方式变为：主频 = 外频 x 倍频。也就是倍频是指CPU和系统总线之间相差的倍数，当外频不变时，提高倍频，CPU主频也就越高。
缓存（Cache）：
CPU进行处理的数据信息多是从内存中调取的，但CPU的运算速度要比内存快得多，为此在此传输过程中放置一存储器，存储CPU经常使用的数据和指令。这样可以提高数据传输速度。可分一级缓存和二级缓存。
一级缓存：
即L1 Cache。集成在CPU内部中，用于CPU在处理数据过程中数据的暂时保存。由于缓存指令和数据与CPU同频工作，L1级高速缓存缓存的容量越大，存储信息越多，可减少CPU与内存之间的数据交换次数，提高CPU的运算效率。但因高速缓冲存储器均由静态RAM组成，结构较复杂，在有限的CPU芯片面积上，L1级高速缓存的容量不可能做得太大。
二级缓存：
即L2 Cache。由于L1级高速缓存容量的限制，为了再次提高CPU的运算速度，在CPU外部放置一高速存储器，即二级缓存。工作主频比较灵活，可与CPU同频，也可不同。CPU在读取数据时，先在L1中寻找，再从L2寻找，然后是内存，在后是外存储器。所以L2对系统的影响也不容忽视。
内存总线速度：（Memory-Bus Speed）
是指CPU与二级(L2)高速缓存和内存之间数据交流的速度。
扩展总线速度：（Expansion-Bus Speed）
是指CPU与扩展设备之间的数据传输速度。扩展总线就是CPU与外部设备的桥梁。
地址总线宽度：
简单的说是CPU能使用多大容量的内存，可以进行读取数据的物理地址空间。
数据总线宽度：
数据总线负责整个系统的数据流量的大小，而数据总线宽度则决定了CPU与二级高速缓存、内存以及输入/输出设备之间一次数据传输的信息量。
生产工艺：
在生产CPU过程中，要进行加工各种电路和电子元件，制造导线连接各个元器件。其生产的精度以微米（um）来表示，精度越高，生产工艺越先进。在同样的材料中可以制造更多的电子元件，连接线也越细，提高CPU的集成度，CPU的功耗也越小。这样CPU的主频也可提高，在0.25微米的生产工艺最高可以达到600MHz的频率。而0.18微米的生产工艺CPU可达到G赫兹的水平上。0.13微米生产工艺的CPU即将面市。
工作电压：
是指CPU正常工作所需的电压，提高工作电压，可以加强CPU内部信号，增加CPU的稳定性能。但会导致CPU的发热问题，CPU发热将改变CPU的化学介质，降低CPU的寿命。早期CPU工作电压为5V，随着制造工艺与主频的提高，CPU的工作电压有着很大的变化，PIIICPU的电压为1.7V，解决了CPU发热过高的问题。
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SSE(Streaming SIMD Extensions，单一指令多数据流扩展) 英特尔开发的第二代SIMD指令集，有70条指令，可以增强浮点和多媒体运算的速度。
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