第二讲 CPU基础知识ppt课件.ppt

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1、CPU基础知识什么是CPU？CPU（CentralProcessingUnit，中央处理器）是整个计算机系统中最重要的部件，它由控制器和运算器构成。控制器负责对数据进行算术运算和逻辑运算操作；运算器主要负责对程序所执行的指令进行分析，并协调计算机各部件进行工作。CPU的工作原理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），经过物资分配部门（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）。与CPU有关的概念SIMD——单

2、指令多数据流MMX——多媒体扩展指令集3DNOW！SSE（KNI）——SIMD扩展指令集RISC——精简指令系统CISC——复杂指令系统1．概况CPU(CentralProcessingUnit)中央处理器CPU是计算机的心脏，包括运算部件和控制部件，是完成各种运算和控制的核心，也是决定计算机性能的最重要的部件。主要的参数主频和位数。计算机配置的CPU的型号实际上代表着计算机的的基本性能水平。2．CPU发展史8086CPU是16位的处理器,1979年，Intel公司推出准16位8088处理器,内部数据总线16位,外部数据总线8位。内含29000

3、个晶体管，时钟频率4.77MHz，地址总线20位，寻址范围1MB。80286CPU16位的处理器,1982年推出。内含13.4万个晶体管，时钟频率由最初的6MHz提高到20MHz。内部和外部数据总线皆为16位，地址总线为24位，寻址范围达16MB。80386CPU32位处理器，1985年推出。内含27.5万个晶体管，最初的时钟频率为12.5MHz。80386的内部和外部数据总线都是32位，地址总线也是32位，寻址范围达4GB。80486CPU1985年推出。集成了120万个晶体管，时钟频率从开始25MHz提高到33MHz、50MHz、66MHz

4、。首次将数学协处理器和一个8KB的高速缓存集成到微处理器芯片内，并采用RISC技术，可以在一个时钟周期内执行一条指令。Pentium1993年Intel公司推出Pentium处理器。内含310万个晶体管，时钟频率由最初的60MHz提高到200MHz。PentiumPRO1996年Intel公司推出PentiumPRO处理器，内含550万个晶体管，内部时钟频率为133MHz。一级缓存为16KB，有一个256KB的二级缓存。PentiumMMX1996年底Intel公司推出PentiumMMX，即内设多媒体扩展指令集（MultiMediaExten

5、sions）。其一级缓存为32KB，含二级缓存。PentiumⅡ1997年5月Intel公司推出PentiumⅡ，集成有750万个晶体管，主频有233、266、300、333MHz。赛扬-celeron32位处理器，1998年推出高性价比CPU——Celeron。Celeron的二级缓存及相关电路被抽离，图形运算功能和运行速度受影响。PentiumIII32位处理器，1999年初Intel公司推出PentiumIII，主频有450、500MHz。增加了SSE多媒体指令集。P432位的处理器，2000年11月，Intel公司发布了P4，400MH

6、z的前端总线(100x4),SSE2指令集，256KB～512KB的二级缓存，全新的超管线技术以及NetBurst架构，初始主频为1.3GHz。64位处理器IntelPrescott(Prescott对AMD的Athlon64)Prescott处理器核心的像片Prescott使用0.09微米工艺制程，10×11mm芯片内包含3.3亿个晶体管，是P4的7倍，L2缓存达8MB。（头发丝的直径是60微米，90纳米工艺即其线径为0.09微米，这是头发丝直径的1/666.67。65纳米是头发丝直径的1/920）。Athlon64X2，双内核桌面处理器64

7、位处理器，Athlon64X2采用了939针封装。双内核处理器，如可以在后台运行杀毒程序而丝毫不影响系统性能。PentiumD处理器研制90纳米、4GHzPrescottCPU时，暴露出高功耗的危机。继续沿单CPU、高主频的道路研发极为困难。为此，Intel停止了4GHzCPU的开发，与AMD一道把目光放到双核心、以及多核心处理器的开发上。PentiumD的D有三层含义：Double(双核)、Desktop(桌面）、Fourth(第四，P4)。2005年第2季度，Intel公司推出第一款双内核PC机处理器PentiumD，取代Pentium4，

8、处理器命名为Smithfield。PentiumD8系列采用90nm制程，LGA775封装，800MHzFSB，两个核心各配备有1M的L2,支持EM6