cpu芯片知识文档格式.docx
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第一阶段，提取，从存储器或高速缓冲存储器中检索指令（为数值或一系列数值）。
由程序计数器（ProgramCounter）指定存储器的位置，程序计数器保存供识别目前程序位置的数值。
换言之，程序计数器记录了CPU在目前程序里的踪迹。
提取指令之后，程序计数器根据指令长度增加存储器单元。
指令的提取必须常常从相对较慢的存储器寻找，因此导致CPU等候指令的送入。
这个问题主要被论及在现代处理器的快取和管线化架构。
2.解码
CPU根据存储器提取到的指令来决定其执行行为。
在解码阶段，指令被拆解为有意义的片断。
根据CPU的指令集架构（ISA）定义将数值解译为指令。
一部分的指令数值为运算码（Opcode），其指示要进行哪些运算。
其它的数值通常供给指令必要的信息，诸如一个加法（Addition）运算的运算目标。
这样的运算目标也许提供一个常数值（即立即值），或是一个空间的定址值：
暂存器或存储器位址，以定址模式决定。
在旧的设计中，CPU里的指令解码部分是无法改变的硬件设备。
不过在众多抽象且复杂的CPU和指令集架构中，一个微程序时常用来帮助转换指令为各种形态的讯号。
这些微程序在已成品的CPU中往往可以重写，方便变更解码指令。
3.执行
在提取和解码阶段之后，接着进入执行阶段。
该阶段中，连接到各种能够进行所需运算的CPU部件。
CPU包括运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件。
1.运算逻辑部件
运算逻辑部件，可以执行定点或浮点的算术运算操作、移位操作以及逻辑操作，也可执行地址的运算和转换。
2.寄存器部件
寄存器部件，包括通用寄存器、专用寄存器和控制寄存器。
通用寄存器又可分定点数和浮点数两类，它们用来保存指令中的寄存器操作数和操作结果。
通用寄存器是中央处理器的重要组成部分，大多数指令都要访问到通用寄存器。
通用寄存器的宽度决定计算机内部的数据通路宽度，其端口数目往往可影响内部操作的并行性。
专用寄存器是为了执行一些特殊操作所需用的寄存器。
控制寄存器通常用来指示机器执行的状态，或者保持某些指针，有处理状态寄存器、地址转换目录的基地址寄存器、特权状态寄存器、条件码寄存器、处理异常事故寄存器以及检错寄存器等。
有的时候，中央处理器中还有一些缓存，用来暂时存放一些数据指令，缓存越大，说明CPU的运算速度越快，目前市场上的中高端中央处理器都有2M左右的二级缓存，高端中央处理器有4M左右的二级缓存。
3.控制部件
控制部件，主要负责对指令译码，并且发出为完成每条指令所要执行的各个操作的控制信号。
其结构有两种：
一种是以微存储为核心的微程序控制方式；
一种是以逻辑硬布线结构为主的控制方式。
微存储中保持微码，每一个微码对应于一个最基本的微操作，又称微指令；
各条指令是由不同序列的微码组成，这种微码序列构成微程序。
中央处理器在对指令译码以后，即发出一定时序的控制信号，按给定序列的顺序以微周期为节拍执行由这些微码确定的若干个微操作，即可完成某条指令的执行。
简单指令是由（3～5）个微操作组成，复杂指令则要由几十个微操作甚至几百个微操作组成。
逻辑硬布线控制器则完全是由随机逻辑组成。
指令译码后，控制器通过不同的逻辑门的组合，发出不同序列的控制时序信号，直接去执行一条指令中的各个操作。
三、原装识别
对盒装产品而言，用户可以参照如下方法鉴别：
1．从CPU外包装的开的小窗往里看，原装产品CPU表面会有编号，从小窗往里看是可以看到编号的，原装CPU的编号清晰，而且与外包装盒上贴的编号一致，很多翻包CPU会把CPU上的编号磨掉，这一点注意鉴别。
2．随着科技发展，造假技术越来越高，如果不能够肯定所买CPU是不是原装，可以按照包装上的说明用Intel或AMD厂商提供的方式查询所买CPU的真伪。
3．除了编号之外，伪劣CPU的性能与原装CPU的性能有一定的差距，这一点也可以用来鉴别真假（这是最直接的办法，但最保险的做法还是上述的第二条）。
对于电脑CPU的几点常识
1.CPU频率越高能力就越高吗？
不必须。
这是在好多新手其中存在的误区。
CPU能力取决于好多综合参数，不必须根频率成正比。
当然，在同系列的CPU中，打个比方都是赛扬4，频率越高能力越高。
2.为什么赛扬高频低能？
而速龙系列低频高能？
说这种疑问之前先讲一下什么叫缓存。
缓存（英文名Cache），即高速缓冲存储器，是位于CPU和主存储器DRAM（也可以内存）之间的规模较小的但速度很高的存储器（还有硬盘、刻录机缓存也都是一个道理）。
CPU的缓存分两个，一个是内部缓存，也叫一级缓存（L1Cache）：
封闭在CPU芯片内部的高速缓存，用于暂时存储CPU运算时的部分指令和数据，存取速度与CPU主频一致。
L1缓存越大，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，比较电脑的运算速度可以提高；
外部缓存，也叫二级数据缓存（L2Cache）：
CPU外部的高速缓存，现在处理器的L2Cache是和CPU运行在一样频率下的（以前P2P3的二级缓存运行在相当于CPU频率一半下）。
赛扬的基本架构和同时代的奔腾是差不多的，但它的外频低、前端总线低，而且缓存与奔腾系列相比严重缩水（Northwood核心赛扬4的二级缓存只有128K，而Northwood核心P4的二级缓存有512K）。
减少了四分之三的缓存大大下降了成本，但也造成了CPU能力的急剧下降。
而速龙系列的一级缓存高达128K，TA、TB核心的速龙二级缓存为256K，Barton及将来核心的速龙二级缓存达到了512K，再加上其比较精确的指令分支预测还有三路数据校验（或者叫三角形数据校验回路），所以处理器虽然工作频率不高，但能力很出色。
3.我的CPU温度为什么当高？
第1步是散热器的疑问，再者可以机箱内通风不好，可能是电源线和数据排线影响了通风。
还有不必对CPU的温度太过敏感，多数技术观察五六十度就吓坏了。
还有没有当夸张，那么来说，CPU在75度下面都可以安全工作（一般认为安全工作温度=极限工作温度的80%）。
4.为什么我的CPU外频只有100而别的人的都是400、533等等？
问这类疑问的技术都存在着一个很大的误区，那可以他们把外频和前端总线的概念混淆了。
外频是由主板为CPU提供的基准时钟频率，那么常见的有100、133、166、200。
而大家说的FSB（FrontSystemBus）指的是系统前端总线，它是处理器与主板北桥芯片或内存控制集线器之间的数据通道，常见频率有400、333、533、800。
作为新手不必掌握当多概念性的东西，只要记住下面几个公式：
主频=外频*倍频（MHz）
IntelCPU前端总线=外频*4（MHz）
AMDCPU前端总线=外频*2（MHz）
CPU数据带宽=前端总线*8（MB/s）
内存带宽=内存等效工作频率*8（MB/s）
5.什么是超线程？
超线程对我的用吗？
为什么我用了超线程CPU系统能力没有得到多少提高？
所谓超线程技术（HT）可以使用特殊的硬件指令，把多线程处理器内部的两个逻辑内核模拟成两个物理芯片，根据而使单个处理器就能“享用”线程级的并行计算的处理器技术。
多线程技术可以在支持多线程的操作系统和软件上，有效的增强处理器在多任务、多线程处理上的处理能力。
简单来说可以模拟两个CPU进行工作。
采取超线程技术的CPU在处理多任务的能力上显著强过非超线程的CPU，但在单任务的工作方面并没有太大的能力权威，甚至在运行不支持超线程技术的软件时能力还略有下降。
那么来说，超线程的CPU主要用在高端机及服务器上，普普通通的家用或办公机器，可能没有特殊需要，不必使用HT。
对于好多技术反映使用超线程CPU能力提高不大的疑问做一下解释，这其中存在一个误区，好多技术认为只要使用超线程的CPU就能用上超线程技术，实际上并非那么。
要用超线程的威力发挥出来就得五大基本的条件
a）CPU要支持HT，目前支持超线程技术的CPU有P4C系列、P4E系列还有部分型号的Xeon
b）主板芯片要支持HT，这是很简单被忽略的条件之一。
目前支持HT的主板芯片组主要有Inteli925/i915/i875/i865全系列、VIAPT800/PT880、SIS655FX/655TX/661FX、ATI9100IGP。
c）内存就得双通道的DDR400。
因为开启超线程的CPU前端总线高达800MHz，数据带宽高达6.4GB/s，所以需要内存带宽也必须达到6.4GB/s，避免系统瓶颈的产生。
单通道的DDR400带宽只有3.2G/s，而双通道技术可使其带宽增加一倍，达到6.4G/s，满足超线程CPU的就得。
我见到不少技术拿848配P4C，这可以超线程能力不可以发挥出来的原因之一。
（顺便提醒一句，i848、PT800只是支持超线程，却不支持双通道，这是多数技术用其称之为鸡肋的原因）
d）操作系统的支持。
这是被人们忽略最多的前提条件！
绝大多数技术认为只要硬件全方面满足超线程的就得就可以了，还有不可能那么，小心操作系统会根据中作梗！
目前支持超线程技术的操作系统极为有限，只有WinXP专业版（打上SP1补丁）将来的操作系统才支持超线程技术，还有Windows2000打上最新的SP4补丁也可以支持超线程。
e）应用软件的支持。
那么来说，只要可以支持多处理器的软件均可支持超线程技术，可就是实际上这种的软件并不多，而且偏向于图形、视频处理等专业软件方面，游戏软件极少有支持的。
应用软件有Office2000、OfficeXP等。
还有，使用超线程并非人们想象得当简单。
6.什么叫超频？
超频有什么用？
对系统有害吗？
如何超频？
所谓超频，可以促使CPU（显卡、内存也一样，后面省略，仅以CPU为例）工作在高于其额定的频率之下，以榨取其潜力和能力。
超频可以使CPU的能力得到必须的提高，打个比方，把P42.4的频率超频至2800MHz，就可以促使它达到P42.8的能力水平，根据而少花钱用好东西。
合理的超频对系统不会有太大的危害，只是发热量大多数罢了，可能超的太过火，会严重缩短配件的寿命，甚至烧毁。
超频须要主板的BIOS支持，至于能超多少则取决于主板和CPU还有散热系统。
最普普通通的超法：
进入BIOS，再进入“频率/电压控制”（具体名称不必须一样，那么带有Frequency字样的可以了，而且不必须所有的BIOS都有此项），接下来用CPUHostClockControl（处理器频率控制）一项的值设为Enabled，进行具体调节。
现在的CPU都锁了倍频，所以大家只可以根据外频上做手脚，外频一项的名称叫做CPUHostFrequency，右侧则是比较应的数值。
超频要循序渐进，不可以一次超的太多，要随时观察温度，随机应变，找到最适合个人的频率。
教您根据CPU外包装看出他的能力
对于电脑爱好者来说，与电脑cpu打交道是难以避免的事情，有人不想对电脑cpu的知识尽量多的掌握。
可就是，面对各式各样的cpu,如何一眼看出一颗cpu的能力?
下面介绍流行cpu的能力影响因素及综合能力计算公式。
1.主频毫没有疑问,一样类型的CPU，能力与主频成正比，而且基本是线性类似的。
如3.6G的P4660能力比3.0G的P4630强大约20%。
2.架构架构是影响同频cpu能力的最重要因素。
当然，不一样的架构适合不一样的工作，如P4适合做视频工作，而AMD速龙则擅长游戏。
在这个地方，大家取平均值，假设您的电脑有30%时间玩游戏，30%时间做多媒体处理，40%时间做办公和计算。
当，基于prescott架构的P4、赛扬及相似架构的PD，其架构参数为1.0；
基于K8架构的Athlon64、闪龙、皓龙、FX及AthlonX2，其架构参数为1.50，pentiumM系列架构参数为1.6,最新的conroe架构参数为1.9.
3.缓存缓存是CPU直接调用数据的场所，其速度为目前最快的内存的10倍左右，而且有更低的延迟，对CPU能力影响最大的是二级缓存。
以P4630的2M缓存为标准，其缓存参数为1.0，则缓存每增加一倍，能力提高大约5%，每减少一半能力下降大约5%。
而对于AMD系列处理器，因为其集成了内存控制器，则以512K为标准参数1.0。
4.总线P4以前端总线800MHz为标准1.00，533M为0.95，1066M为1.03，AMD系列以HT总线1000M为标准1.00，800M为0.97，conroe以1066为1.00，1333为1.02。
5.多核前四项就基本决定了CPU的单任务能力，而两个核心心的u在多任务处理时能力接近是倍增的。
可就是大多数情况下，大家只使用了一个核心（或两个核心交替使用），在这个地方，大家假设电脑有1/3的时间是多任务的运行的，这种核心数每增加一倍，实用能力会提高33%。
至于超线程技术，测试证明其多任务能力会有大约30%的提高，乘上1/3的使用时间，大约有10%的提高。
大家先来计算一下几款常见的CPU
主频1.4架构K8缓存256K总线800单核心，其能力为1400X1.5X0.95X0.97/30=65
主频1.6架构K8缓存128K总线800单核心，其能力为1600X1.5X0.90X0.97/30=70
主频2.53架构prescott缓存256K总线533单核心，其能力为2530X1.0X0.85X0.95/30=68
这三款CPU分别为2500、2600和CD2.53，PR值与计算结果相似
其余的CPU大家可以个人计算，下面参数仅供参考
<
COLGROUP>
CPU主频架构参数二级缓存缓存参数总线总线参数多核多核参数能力P463030001204818001HT1.1110P45313000110240.958001HT1.1105P467038001204818001HT1.1139P45243066110240.955330.95HT1.1101PD8052666110240.955330.95两个核心1.33107PD8202800110240.958001两个核心1.33118PD93030001204818001两个核心1.33133PEE965373012048110661.03两个核心HT1.46187PM74017331.6204815331单核192PM78022601.6204815331单核1120CD2.53253312560.855330.95单核168A320020001.5512110001单核1100Op14620001.510241.0510001单核1105A340022001.551218000.97单核1107A350022001.5512110001单核1110A370022001.510241.0510001单核1116A380024001.5512110001单核1120SP250014001.52560.958000.97单核165SP260016001.51280.98000.97单核170X2360020001.52560.9510001两个核心1.33126X2380020001.5512110001两个核心1.33133X2460024001.5512110001两个核心1.33160X2480024001.510241.0510001两个核心1.33168FX5728001.510241.0510001单核1147FX6228001.510241.0510001两个核心1.33196FX7430001.510241.0510001两个核心X21.76277E630018661.92048110661两个核心1.33157E660024001.940961.0510661两个核心1.33212X680029331.940961.0510661两个核心1.33259XEON516030001.940961.0513331.02两个核心1.33271Q670026661.940961.0510661四核1.76312
如果要看单任务性能,只取多核参数以前的值计算,如果你的多任务运行时间较长,可按实际乘上一个合适的多核参数.
初步认识电脑CPU的工作原理
电脑CPU是CentralProcessingUnit的缩写，即中央处理器。
CPU发展至今，其中所集成的电子元件也越来越多，上万个晶体管构成了CPU的内部结构。
当这上百万个晶体管是如何工作的呢？
看上去好像很深奥，但归纳起来，CPU的内部结构可分为控制单元，逻辑单元和存储单元三大面积。
CPU的工作原理就象一个工厂对产品的加工过程：
进入工厂的原料（指令），通过物资分配部门（控制单元）的调度分配，被送往生产线（逻辑运算单元），生产出成品（处理后的数据）后，再存储在仓库（存储器）中，最后等着拿到市场上去卖（交由应用程序使用）。
电脑CPU是整个微机系统的核心，它往往是各种档次微机的代名词，CPU的能力大致上反映出微机的能力，所以它的能力指标十分重要。
CPU主要的能力指标有：
1.主频,倍频,外频:
主频是CPU的时钟频率（CPUClockSpeed）即系统总线的工作频率。
那么说来，主频越高，CPU的速度越快。
因为内部结构不一样，并非所有的时钟频率一样的CPU的能力都一样。
外频即系统总线的工作频率;
倍频则是指CPU外频与主频相差的倍数。
三者关系是：
主频=外频x倍频。
2.内存总线速度（Memory-BusSpeed）:
指CPU与二级（L2）高速缓存和内存之间的通信速度。
3.扩展总线速度（Expansion-BusSpeed）:
指安装在微机系统上的局部总线如VESA或PCI总线接口卡的工作速度。
4.工作电压（SupplyVoltage）:
指CPU正常工作所需的电压。
早期CPU的工作电压那么为5V，跟随CPU主频的提高，CPU工作电压有逐步下降的方向，以处理发热过高的疑问。
5.地址总线宽度:
地址总线宽度决定了CPU可以访问的物理地址空间，对于486以上的微机系统，地址线的宽度为32位，最多可以直接访问4096MB的物理空间。
6.数据总线宽度:
数据总线宽度决定了CPU与二级高速缓存、内存还有敲入/输出设备之间一次数据传输的信息量。
7.内置协处理器:
含有内置协处理器的CPU，可以加快特定类型的数值计算，某些就得进行复杂计算的软件系统，如高版本的AUTOCAD就就得协处理器支持。
8.超标量:
是指在一个时钟周期内CPU可以执行一条以上的指令。
Pentium级以上CPU均拥有超标量结构；
而486下面的CPU属于低标量结构，即在这类CPU内执行一条指令至少就得一个或一个以上的时钟周期。
9.L1高速缓存即一级高速缓存:
内置高速缓存可以提高CPU的运行效率，这也正是486DLC比386DX-40快的原因。
内置的L1高速缓存的空间和结构对CPU的能力影响较大，这也正是多数集团力争加大L1级高速缓冲存储器空间的原因。
可就是高速缓冲存储器均由静态RAM组成，结构较复杂，在CPU管芯面积不可以太大的情况下，L1级高速缓存的空间不可能做得太大。
10.采取回写（WriteBack）结构的高速缓存:
它对读和写操作均有效，速度较快。
而采取写通（Write-through）结构的高速缓存，仅对读操作有效。
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