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CPU性能参数详解

2024-03-02 来源:星星旅游
CPU性能参数详解

一:什么是酷睿: 酷睿”是一款领先节能的新型微架构,设计的出发点是提供卓然出众的 性能和能效,提高每瓦特性能,也就是所谓的能效比。早期的酷睿是基于 酷睿2:英文Core 2Duo,是英特尔推出的新一代基于

笔记本处理器的。

于2006

Core微架构的产品体系统称。

年7月27日发布。酷睿2,是一个跨平台的构架体系,包括服务器版、桌面版、移动版三 大领域。其中,服务器版的开发代号为 线产品均为双核心,

Woodcrest,桌面版的开发代号为 Conroe,移动版的

L2缓存容量提升到 4MB晶体管数量达到2.91亿个,核心尺

开发代号为Merom。特性:全新的 Core架构,彻底抛弃了 Netburst架构全部采用65nm制 造工艺全寸为143平方毫米性能提升40%能耗降低40%,主流产品的平均能耗为 65瓦特,顶级的X6800 也仅为 75 瓦特前端总线提升至 1066Mhz(Conroe),1333Mhz(Woodcrest),667Mhz( Merom) 服务器类 Woodcrest为开发代号,实际的产品名称为

Xeon 5100系列。采用LGA771接口。

Xeon 5100系列包含两种 FSB的产品规格(5110采用1066 MHz,5130采用1333MHz )。拥 有两个处理核心和 4MB共享式二级缓存,平均功耗为65W,最大仅为80W,较AMD的Opteron 的95W功耗很具优势。台式机类Conroe处理器分为普通版和至尊版两种,产品线包括E6000 系列和E4000系列,两者的主要差别为 FSB频率不同。普通版E6000系列处理器主频从1.8GHz 到2.67GHz,频率虽低,但由于优秀的核心架构,Conroe处理器的性能表现优秀。 此外,Conroe 处理器还支持In tel的VT、EIST EM64T和XD技术,并加入了 SSE4旨令集。由于 Core的高 效架构,Conroe不再提供对HT的支持。

二:什么是双核处理器双核与双芯 (Dual Core Vs. Dual CPU:) AMD和Intel的双核技术在物 理结构上也有很大不同之处。 AMD将两个内核做在一个 Die (晶元)上,通过直连架构连接 起来,集成度更高。In tel则是将放在不同 Die (晶元)上的两个内核封装在一起,因此有人 将Intel的方案称为 双芯”,认为AMD的方案才是真正的 双核”。从用户端的角度来看,AMD 的方案能够使双核 CPU的管脚、功耗等指标跟单核

需要更换电源、芯片组、散热系统和主板,只需要刷新 计算机厂商和最终用户的投资保护是非常有利的。 本,使那些既想提高性能又想保持

CPU保持一致,从单核升级到双核,不

BIOS软件即可,这对于主板厂商、

客户可以利用其现有的 90纳米基础设施,

通过BIOS更改移植到基于双核心的系统。计算机厂商可以轻松地提供同一硬件的单核心与 双核心版

IT环境稳定性的客户能够在不中断业务的情况

通过在保持电源与基础设施投资不变的情

在同样的系统占地空间上, 通过使 双核处理器(Dual Core Processor):

RISC架构的服务

下升级到双核心。在一个机架密度较高的环境中,

况下移植到双核心, 客户的系统性能将得到巨大的提升。 用双核心处理器,客户将获得更高水平的计算能力和性能。 双核处理器是指在一个处理器上集成两个运算核心,

从而提高计算能力。 双核”的概念最早

双核”概念,主要是指基于 AMD和Intel两家。其中,

是由IBM、HP、Sun等支持RISC架构的高端服务器厂商提出的,不过由于 器价格高、应用面窄,没有引起广泛的注意。最近逐渐热起来的 X86开放架构的双核技术。在这方面,起领导地位的厂商主要有

两家的思路又有不同。 AMD从一开始设计时就考虑到了对多核心的支持。所有组件都直接

连接到CPU,消除系统架构方面的挑战和瓶颈。两个处理器核心直接连接到同一个内核上, 核心之间以芯片速度通信,进一步降低了处理器之间的延迟。而 多个内核争用总线资源的瓶颈问题。目前

In tel采用多个核心共享前

In tel的架构会遇到

Pe ntium D、

端总线的方式。专家认为, AMD的架构对于更容易实现双核以至多核,

In tel推出的台式机双核心处理器有

PentiumEE(Pentium Extreme Edition)和Core Duo三种类型,三者的工作原理有很大不同。 一、 PentiumD和Pentium EE Pentium D和PentiumEE分别面向主流市场以及高端市场, 心采用独立式缓存设计,在处理器内部两个核心之间是互相隔绝的,通过处理器外部

其每个核

(主板

北桥芯片)的仲裁器负责两个核心之间的任务分配以及缓存数据的同步等协调工作。两个核

心共享前端总线, 并依靠前端总线在两个核心之间传输缓存同步数据。 从架构上来看, 这种 类型是基于独立缓存的松散型双核心处理器耦合方案, 其优点是技术简单, 只需要将两个相 同的处理器内核封装在同一块基板上即可; 缺点是数据延迟问题比较严重, 性能并不尽如人 意。另外, Pentium D 和 Pentium EE 的最大区别就是 Pentium EE 支持超线程技术而 PentiumD 则不支持, Pentium EE 在打开超线程技术之后会被操作系统识别为四个逻辑处理器。 AMD 双核处理器 AMD 推出的双核心处理器分别是双核心的 Opteron 系列和全新的 Athlon 64 X2 系列处理器。 其中 Athlon 64X2 是用以抗衡 Pentium D 和 Pentium Extreme Edition 的桌面双核 心处理器系列。 AMD 推出的 Athlon 64X2 是由两个 Athlon 64 处理器上采用的 Venice 核心组 合而成,每个核心拥有独立的 512KB(1MB)L2 缓存及执行单元。除了多出一个核芯之外,从

架构上相对于目前 Athlon 64 在架构上并没有任何重大的改变。 双核心 Athlon 64X2 的大部分 规格、功能与我们熟悉的 Athlon 64 架构没有任何区别, 也就是说新推出的 Athlon 64X2 双核 心处理器仍然支持 1GHz 规格的 HyperTransport 总线,并且内建了支持双通道设置的 DDR 内 存控制器。与In tel双核心处理器不同的是,

Athlon 64 X2的两个内核并不需要经过

MCH进

行相互之间的协调。 AMD 在 Athlon 64X2 双核心处理器的内部提供了一个称为 System RequestQueue(系统请求队列)的技术,在工作的时候每一个核心都将其请求放在 获得资源之后请求将会被送往相应的执行核心,也就是说所有的处理过程都在 围之内完成,并不需要借助外部设备。对于双核心架构,

SRQ中,当 CPU 核心范

AMD 的做法是将两个核心整合在

同一片硅晶内核之中, 而 Intel 的双核心处理方式则更像是简单的将两个核心做到一起而已。 与 Intel 的双核心架构相比, AMD 双核心处理器系统不会在两个核心之间存在传输瓶颈的问 题。因此从这个方面来说,

Athlon 64X2的架构要明显优于 Pentium D架构。虽然与Intel相

比, AMD 并不用担心 Prescott 核心这样的功耗和发热大户,但是同样需要为双核心处理器 考虑降低功耗的方式。为此 AMD 并没有采用降低主频的办法,而是在其使用 90nm 工艺生 产的Athlon 64 X2处理器中采用了所谓的 Dual StressLiner应变硅技术,与SOI技术配合使用, 能够生产出性能更高、耗电更低的晶体管。

AMD推出的Athlon 64X2处理器给用户带来最

实惠的好处就是, 不需要更换平台就能使用新推出的双核心处理器, 只要对老主板升级一下 BIOS就可以了,这与In tel双核心处理器必须更换新平台才能支持的做法相比,升级双核心 系统会节省不少费用

三:什么是 CPU主频:在电子技术中,脉冲信号是一个按一定电压幅度,一定时间间隔 连续发出的脉冲信号。脉冲信号之间的时间间隔称为周期;而将在单位时间 (如 1 秒)内所 产生的脉冲个数称为频率。 频率是描述周期性循环信号 (包括脉冲信号) 在单位时间内所出 现的脉冲数量多少的计量名称;频率的标准计量单位是

Hz (赫)。电脑中的系统时钟就是一

“ f表示,其相应

个典型的频率相当精确和稳定的脉冲信号发生器。频率在数学表达式中用

的单位有: H(z 赫)、 kH(z 千赫)、 MHz( 兆赫)、 GH(z 吉赫)。其中 1GHz=1000MHz, 1MHz=1000kHz, 1kHz=1000Hz。计算脉冲信号周期的时间单位及相应的换算关系是: s (秒八ms (毫秒)、(is

(微秒)、ns (纳秒),其中:1s=1000ms, 1ms=100@s, 1卩 s=1000ns 赫就是“ CP啲主频”。很多人认为CPU的主频就是其运行速度, 频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度,与

CPU 的主频,即

CPU内核工作的时钟频率(CPU Clockspeed)。通常所说的某某 CPU是多少兆赫的,而这个 多少兆

其实不然。CPU的主

CPU实际的运算能力并没有直接关系。主频

CPU的位

和实际的运算速度存在一定的关系, 但目前还没有一个确定的公式能够定量两者的数值关系, 因为CPU的运算速度还要看 CPU的流水线的各方面的性能指标(缓存、指令集,

数等等)。由于主频并不直接代表运算速度,所以在一定情况下,很可能会出现主频较高的 CPU实际

运算速度较低的现象。 比如AMD公司的AthlonXP系列CPU大多都能已较低的主频, 达到英特尔公司的 Pentium4系列CPU较高主频的 CPU性能,所以 AthlonXP系列CPU才以 PR值的方式来命名。因此主频仅是

CPU性能表现的一个方面,而不代表

CPU的整体性能。

CPU的主频不代表 CPU的速度,但提高主频对于提高

CPU运算速度却是至关重要的。举个

那么当CPU运行在100MHz

例子来说,假设某个CPU在一个时钟周期内执行一条运算指令, 占用时间减少了一半,也就是工作在

主频时,将比它运行在 50MHz 主频时速度快一倍。因为 100MHz 的时钟周期比 50MHz 的时 钟周期

100MHz主频的CPU执行一条运算指令所需时

间仅为 10ns 比工作在 50MHz 主频时的 20ns 缩短了一半,自然运算速度也就快了一倍。只 不过电脑的整体运行速度不仅取决于 CPU 运算速度,还与其它各分系统的运行情况有关, 只有在提高主频的同时, 各分系统运行速度和各分系统之间的数据传输速度都能得到提高后, 电脑整体的运行速度才能真正得到提高。

提高CPU工作主频主要受到生产工艺的限制。

CPU 运算正

由于 CPU 是在半导体硅片上制造的,在硅片上的元件之间需要导线进行联接,由于在高频 状态下要求导线越细越短越好,这样才能减小导线分布电容等杂散干扰以保证 确。因此制造工艺的限制,是 CPU主频发展的最大障碍之一。

四:什么是前端总线: 微机中总线一般有内部总线、 系统总线和外部总线。 内部总线是微 机内部各外围芯片与处理器之间的总线, 用于芯片一级的互连; 而系统总线是微机中各插件 板与系统板之间的总线, 用于插件板一级的互连; 外部总线则是微机和外部设备之间的总线, 微机作为一种设备,通过该总线和其他设备进行信息与数据交换,它用于设备一级的互连。

什么是前端总线: 前端总线”这个名称是由AMD在推出K7CPU时提出的概念,但是一直以 来都被大家误认为这个名词不过是外频的另一个名称。我们所说的外频指的是

CPU 与主板

连接的速度, 这个概念是建立在数字脉冲信号震荡速度基础之上的, 而前端总线的速度指的 是数据传输的速度,由于数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率, 即数据带宽=(总线频率 >数据位宽)+8目前PC机上所能达到的前端总线频率有 CPU与内存之间的数据传输量越大,更能充分发挥出 的前端总线将无法供给足够的数据给

266MHz、

333MHz、400MHz、533MHz、800MHz、1066MHz、1333MHz 几种,前端总线频率越大,代 表着

CPU的功能。现在的CPU技术发

CPU。较低

展很快,运算速度提高很快,而足够大的前端总线可以保障有足够的数据供给给

CPU,这样就限制了 CPU性能得发挥,成为系统瓶颈。

CPU不超频,那么前端总线是

CPU默认的前端总线是唯

前端总线的英文名字是 Fro nt SideBus,通常用FSB表示,是将CPU连接到北桥芯片的总线。 选购主板和CPU时,要注意两者搭配问题,一般来说,如果 要主板和CPU都支持某个前端总线,系统才能工作,只不过一个

由CPU决定的,如果主板不支持 CPU所需要的前端总线,系统就无法工作。也就是说,需 一的,因此看一个系统的前端总线主要看 CPU 就可以。北桥芯片负责联系内存、显卡等数 据吞吐量最大的部件,并和南桥芯片连接。CPU就是通过前端总线 (FSB连接到北桥芯片, 进而通过北桥芯片和内存、显卡交换数据。前端总线是CPU和外界交换数据的最主要通道, 因此前端总线的数据传输能力对计算机整体性能作用很大,

如果没足够快的前端总线, 再强

澈据位宽)+8目前PC机上所能达到的前端

CPU的功能。现在的 CPU

CPU,

的 CPU 也不能明显提高计算机整体速度。数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的 宽度和传输频率,即数据带宽=(总线频率

总线频率有 266MHz、 333MHz、 400MHz、 533MHz、 800MHz 几种,前端总线频率越大,代 表着CPU与北桥芯片之间的数据传输能力越大,更能充分发挥出 较低的前端总线将无法供给足够的数据给 指的是数据传输的速度,外频是

技术发展很快, 运算速度提高很快, 而足够大的前端总线可以保障有足够的数据供给给

CPU,这样就限制了 CPU性能得发挥,成为系统 CPU与主板之间同步运行的速度。也就是说,

100MHz前端总线指的是每秒钟

瓶颈。显然同等条件下,前端总线越快,系统性能越好。外频与前端总线频率的区别:前端 总线的速度

100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一千万次;而

CPU可接受的数据传输量是 100MHzX 64bit=6400Mbit/s=800MByte/s (1Byte=8bit)。 五:多媒体指令集: CPU依靠指令来计算和控制系统,每款 列与其硬件电路相配合的指令系统。指令的强弱也是

CPU在设计时就规定了一系

CPU的重要指标,指令集是提高微处 理器

效率的最有效工具之一。 从现阶段的主流体系结构讲, 指令集可分为复杂指令集和精简 指令集两部分,而从具体运用看,如 Intel 的 MMX ( Multi Media Extended)、SSE、 SSE2

(Streaming-Singleinstruction multiple data-Extensions2 )和 AMD 的 3DNow!等都是 CPU 的扩 展指令集,分别增强了 CPU 的多媒体、图形图象和 Internet 等的处理能力。我们通常会把 CPU 的扩展指令集称为 \"CPU 的指令集 \"。1、精简指令集的运用

在最初发明计算机的数

十年里,随着计算机功能日趋增大, 性能日趋变强,内部元器件也越来越多,指令集日趋复 杂,过于冗杂的指令严重的影响了计算机的工作效率。 后来经过研究发现, 在计算机中, 80% 程序只用到了 20%的指令集,基于这一发现,

RISC精简指令集被提了出来,这是计算机系

CISC指令系统指令种类太多、

统架构的一次深刻革命。RISC体系结构的基本思路是:抓住 处理器内部的并行处理,

指令格式不规范、 寻址方式太多的缺点, 通过减少指令种类、 规范指令格式和简化寻址方式, 方便

提高VLSI器件的使用效率,从而大幅度地提高处理器的性能。

RISC指令集通常

RISC指令集有许多特征,其中最重要的有:指令种类少,指令格式规范:

只使用一种或少数几种格式。指令长度单一(一般 4 个字节),并且在字边界上对齐,字段 位置、特别是操作码的位置是固定的。 寻址方式简化: 几乎所有指令都使用寄存器寻址方式, 寻址方式总数一般不超过 5 个。其他更为复杂的寻址方式, 如间接寻址等则由软件利用简单 的寻址方式来合成。大量利用寄存器间操作:RISC指令集中大多数操作都是寄存器到寄存器 操作,只以简单的 Load 和 Store 操作访问内存。因此,每条指令中访问的内存地址不会超 过1个,访问内存的操作不会与算术操作混在一起。简化处理器结构:使用 件线路来实现指令操作,而不必像

RISC指令集,

CISC处理器那样使用微程序来实现指令操作。因

(甚至多个处理器) 都可以放

有利于提高性能,简

可以大大简化处理器的控制器和其他功能单元的设计, 不必使用大量专用寄存器, 特别是允 许以硬此RISC处理器不必像CISC处理器那样设置微程序控制存储器,就能够快速地直接执行指令。 便于使用VLSI技术:随着LSI和VLSI技术的发展,整个处理器

在一个芯片上。RISC体系结构可以给设计单芯片处理器带来很多好处,

化VLSI芯片的设计和实现。基于VLSI技术,制造RISC处理器要比CISC处理器工作量小得多, 成本也低得多。加强了处理器并行能力:RISC指令集能够非常有效地适合于采用流水线、 操作技术基本上是基于

RISC体系结构发展和走向成熟的。

流水线和超标量技术, 从而实现指令级并行操作, 提高处理器的性能。 目前常用的处理器内 部并行

正由于RISC体系所具

有的优势,它在高端系统得到了广泛的应用,而

CISC体系则在桌面系统中占据统治地位。

而在如今,在桌面领域, RISC也不断渗透,预计未来, RISC将要一统江湖。2、CPU的扩展 指令集 对于 CPU 来说,在基本功能方面,它们的差别并不太大,基本的指令集也都差 不多, 但是许多厂家为了提升某一方面性能, 又开发了扩展指令集, 扩展指令集定义了新的 数据和指令,能够大大提高某方面数据处理能力,但必需要有软件支持。

MMX 指令集

MMX(Multi MediaeXtension ,多媒体扩展指令集)指令集是 Intel 公司于 1996 年推出的一 项多媒体指令增强技术。 MMX 指令集中包括有 57 条多媒体指令, 通过这些指令可以一次处 理多个数据, 在处理结果超过实际处理能力的时候也能进行正常处理, 这样在软件的配合下, 就可以得到更高的性能。 MMX 的益处在于,当时存在的操作系统不必为此而做出任何修改 便可以轻松地执行 MMX程序。但是,问题也比较明显,那就是 MMX指令集与X87浮点运 算指令不能够同时执行, 必须做密集式的交错切换才可以正常执行, 这种情况就势必造成整 个系统运行质量的下降。 SSE指令集 SSE( Streami ng SIMD Exte nsions,单指令多数据流 扩展)指令集是Intel在PentiumIII处理器中率先推出的。

其实,早在PIII正式推出之前,Intel

公司就曾经通过各种渠道公布过所谓的 KNI( Katmai NewInstruction )指令集, 这个指令集也 就是

SSE指令集的前身,并一度被很多传媒称之为 \"MMX2\"则完全是硬件评论家们和媒体凭感觉和印象对 式发布过关于MMX2的消息。

MMX指令集的下一个版本, 即MMX2指

令集。究其背景,原来\"KNI\"指令集是In tel公司最早为其下一代芯片命名的指令集名称,而 所谓的

\"KNI\"的评价,Intel公司从未正

而最终推出的SSE旨令集也就是所谓胜出的”互联网SSE\"

指令集。SSE旨令集包括了 70条指令,其中包含提高 3D图形运算效率的50条SIMD(单指 令多数据技术)浮点运算旨令、 12 条 MMX 整数运算增强旨令、 8 条优化内存中连续数据块 传输指令。理论上这些指令对目前流行的图像处理、浮点运算、 处理等诸多多媒体应用起到全面强化的作用。

3D 运算、视频处理、音频

SSE指令与3DNow!指令彼此互不兼容,但SSE

SSE2指令集 SSE SSE2

包含了 3DNow!技术的绝大部分功能, 只是实现的方法不同。SSE兼容MMX指令,它可以通 过SIMD和单时钟周期并行处理多个浮点数据来有效地提高浮点运算速度。 扩展指令集2)指令集是In tel公司在SSE指令集的基础上发展起来的。相比于

SSE2(Streaming SIMD Extensions 2, Intel 官方称为 SIMD 流技术扩展 2 或数据流单指令多数 据使用了 144个新增指令,扩展了 MMX技术和SSE技术,这些指令提高了广大应用程序的运 行性能。随MMX技术引进的SIMD整数指令从64位扩展到了 128位,使SIMD整数类型操 作的有效执行率成倍提高。双倍精度浮点

SIMD指令允许以SIMD格式同时执行两个浮点操

SSE2指令之

作,提供双倍精度操作支持有助于加速内容创建、财务、工程和科学应用。除 外,最初的SSE旨令也得到增强,通过支持多种数据类型 支持灵活并且动态范围更广的计算功能。

(例如,双字和四字)的算术运算,

SSE2指令可让软件开发员极其灵活的实施算法,

并在运行诸如 MPEG-2、 MP3、 3D 图形等之类的软件时增强性能。 Intel 是从 Willamette 核心 的Pentium4开始支持 SSE2旨令集的,而AMD则是从K8架构的SledgeHammer核心的Opteron 开始才支持 SSE2指令集的。SSE3旨令集 SSE3(Streaming SIMD Extensions 3, Intel官方称为 SIMD流技术扩展3或数据流单指令多数据扩展指令集

3)指令集是In tel公司在SSE2旨令集

的基础上发展起来的。相比于SSE2 SSE3在 SSE2的基础上又增加了 13个额外的SIMD指令。 SSE3中13个新指令的主要目的是改进线程同步和特定应用程序领域,例如媒体和游戏。这 些新增指令强化了处理器在浮点转换至整数、复杂算法、视频编码、

SIMD 浮点寄存器操作

以及线程同步等五个方面的表现, 最终达到提升多媒体和游戏性能的目的。 Intel 是从 Prescott 核心的Pentium4开始支持SSE3旨令集的,而AMD则是从2005年下半年Troy核心的Opteron 开始才支持SSE3的。但是需要注意的是,AMD所支持的SSE3与 Intel的SSE3并不完全相同, 主要是删除了针对 Intel 超线程技术优化的部分指令。 3D Now!(3D no waiting) 指令集 3DNow !是AMD公司开发的SIMD指令集,可以增强浮点和多媒体运算的速度,并被 的扩展指令集。

与In tel公司的MMX技术侧重于整数运算有所不同,

AMD

3DNow!指令

广泛应用于其 K6-2、K6-3以及Athlon ( K7)处理器上。3DNow!指令集技术其实就是 21条机 器码集主要针对三维建模、 坐标变换和效果渲染等三维应用场合, 在软件的配合下, 可以大幅度 提高3D处理性能。后来在 Athlon上开发了 Enhanced3DNow!。这些AMD标准的SIMD指令 和In tel的SSE具有相同效能。因为受到

Intel在商业上以及 Pen tiumIII成功的影响,软件在

支持SSE上比起3DNow!更为普遍。Enhanced3DNow!AMD公司继续增加至 52个指令,包含 了一些SSE码,因而在针对SSE故最佳化的软件中能获得更好的效能

六:什么是 64 位技术:这里的 64 位技术是相对于 32 位而言的, 这个位数指的是 CPU

GPRs(General-PurposeRegisters,通用寄存器)的数据宽度为

64位,64位指令集就是运行

64 位数据的指令, 也就是说处理器一次可以运行 64bit 数据。 64bit 处理器并非现在才有的, 在高端的 RISC( Reduced Instruction SetComputing ,精简指令集计算机)很早就有 64bit 处理 器了,比如 SUN公司的 UltraSparcM、IBM公司的POWER5 HP公司的 Alpha等。64bit计 算主要有两大优点: 可以进行更大范围的整数运算; 可以支持更大的内存。 不能因为数字上 的变化, 而简单的认为 64bit 处理器的性能是 32bit 处理器性能的两倍。 实际上在 32bit 应用 下,32bit处理器的性能甚至会更强,

即使是 64bit处理器,目前情况下也是在

性能更强。所以要认清 64bit处理器的优势,但不可迷信

32bit应用下

64bit。要实现真正意义上的 64位

计算,光有 64位的处理器是不行的,还必须得有 64位的操作系统以及 64位的应用软件才 行,三者缺一不可, 缺少其中任何一种要素都是无法实现 64 位计算的。目前,在 64 位处理 器方面, Intel 和 AMD 两大处理器厂商都发布了多个系列多种规格的 64 位处理器;而在操 作系统和应用软件方面,目前的情况不容乐观。因为真正适合于个人使用的 64 位操作系统 现在就只有 Windows XP X64,而Windows XPX64本身也只是一个过渡性质的 明显的例子就是各种硬件设备的驱动程序很不完善,而且现在

64位操作系统,

64位的应用软件还基本

在Windows Vista发布以后就将被淘汰,而且 Windows XPX64本身也不太完善,易用性不高, 一个上没有,确实硬件厂商和软件厂商也不愿意去为一个过渡性质的操作系统编写驱动程序和应 用软件。 所以要想实现真正的 64 位计算,恐怕还得等到 WindowsVista 普及一段时间之后才 行。目前主流CPU使用的64位技术主要有 AMD公司的AMD64位技术、In tel公司的EM64T 技术、和 Intel 公司的 IA-64 技术。其中 IA-64 是 Intel 独立开发,不兼容现在的传统的 32 位 计算机,仅用于Itanium (安腾)以及后续产品

Itanium2,—般用户不会涉及到,因此这里

AMD64位技术 X86-64: AMD64

X86-64扩展64位X86指令集,使这款 64位的标准,X86-64具有64位的寻址能

CPU内部用来创建和 16组。X86-64寄存器

仅对AMD64位技术和In tel的EM64T技术做一下简单介绍。 的位技术是在原始 32位X86指令集的基础上加入了 为真正的64位X86芯片。这是一个真正的

芯片在硬件上兼容原来的 32 位 X86 软件,并同时支持 X86-64 的扩展 64 位计算,使得这款 芯片成力。X86-64新增的几组CPU寄存器将提供更快的执行效率。寄存器是 AMD在X86-64中又增加了 8组(R8-R9),将寄存器的数目提高到了 令多数据流技术(SIMD)运算提供更多的空间,这些

储存CPU运算结果和其它运算结果的地方。 标准的32-bitx86架构包括8个通用寄存器(GPR), 默认位64-bit。还增加了 8组128-bitXMM寄存器(也叫SSE寄存器,XMM8-XMM15),将能 给单指

128位的寄存器将提供在矢量

和标量计算模式下进行 128位双精度处理,为3D建模、矢量分析和虚拟现实的实现提供了 硬件基础。通过提供了更多的寄存器,按照X86-64标准生产的CPU可以更有效的处理数据, 可以在一个时钟周期中传输更多的信息。

EM64T技术In tel官方是给EM64T这样定义的:

EM64T 全称 Exte nded Memory 64Tech no logy,即扩展 64bit 内存技术。EM64T 是 In tel IA-32 架构的扩展,即 IA-32e( IntelArchitectur-32extension )。IA-32 处理器通过附加 EM64T 技术, 便可在兼容 IA-32 软件的情况下, 允许软件利用更多的内存地址空间, 并且允许软件进行 32 bit线性地址写入。EM64T特别强调的是对 32 bit和64 bit的兼容性。Intel为新核心增加了 8 个64 bitGPRs( R8-R15),并且把原有 GRPs全部扩展为64 bit,这样可以提高整数运算能力。

增加8个128bitSSE寄存器(XMM8-XMM15),是为了增强多媒体性能,包括对 SSE SSE2 和SSE3的支持。Intel为支持EM64T技术的处理器设计了两大模式:

传统IA-32模式(legacy

Bit10

IA-32mode )和IA-32e扩展模式(IA-32e mode )。在支持 EM64T技术的处理器内有一个称之 为扩展功能激活寄存器( extendedfeatureenableregister , IA32_EFER的部件,其中的

控制着EM64T是否激活。Bit10被称作IA-32e模式有效(IA-32emode active )或长模式有效 (long mode active , LMA)。当LMA= 0时,处理器便作为一颗标准的 运行在传统IA-32模式;当LMA= 1时,EM64T便被激活,处理器会运行在

32bit (IA32)处理器

IA-32e扩展模式

下。目前 AMD 方面支持 64 位技术的 CPU 有 Athlon 64 系列、 AthlonFX 系列和 Opteron 系列。 Intel 方面支持 64 位技术的 CPU 有使用 Nocona 核心的 Xeon 系列、使用 Prescott2M 核心的 Pentium 4 6系列和使用 Prescott 2M核心的P4 EE系列。浅谈 EM64T技术和AMD64区别 X86-64 ( AMD64 / EM64T): AMD 公司设计,可以在同一时间内处理 64位的整数运算,并兼 容于X86-32架构。其中支持64位逻辑定址,同时提供转换为

32位定址选项;但数据操作

指令默认为 32 位和 8位,提供转换成 64位和 16位的选项;支持常规用途寄存器,如果是 32 位运

算操作,就要将结果扩展成完整的 64 位。这样,指令中有 “直接执行 ”和“转换执行 ” 的区别,其指令字段是

8位或32位,可以避免字段过长。

x86-64 (AMD64)的产生也并非

64位的运算

空穴来风,x86处理器的32bit寻址空间限制在4GB内存,而IA-64的处理器又不能兼容 x86。 AMD充分考虑顾客的需求,加强

X86指令集的功能,使这套指令集可同时支持

模式,因此 AMD把它们的结构称之为 X86-64。在技术上 AMD在X86-64架构中为了进行 64 位运算,AMD为其引入了新增了 R8-R15通用寄存器作为原有 X86处理器寄存器的扩充,但 在而在32位环境下并不完全使用到这些寄存器。原来的寄存器诸如

EAX EBX也由32位扩

张至64位。在SSE单元中新加入了 8个新寄存器以提供对 SSE2的支持。寄存器数量的增加 将带来性能的提升。 与此同时,为了同时支持32和64位代码及寄存器,X86-64架构允许处 理器工作在以下两种模式:

LongMode(长模式)和Legacy Mode(遗传模式),Long模式又分为

64位的EM64T技术,再还没被正式命为

8个

IA32E。IA32E

64位

两种子模式(64bit模式和Compatibilitymode兼容模式)。该标准已经被引进在 AMD服务器处 理器中的Opteron处理器。而今年也推出了支持

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 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

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,In tel的64位 技术将将由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 技术,In tel的Pen tium4E处理器也支持64位技术。应该说,这两者都是兼容 64位微处理器架构, 但EM64T与AMD64还是有一些不一样的地方, 位在Intel的处理器中将没有提供

七:什么是迅驰技术: 2003年3月英特尔正式发布了迅驰移动计算技术,英特尔的迅驰 移动计算技术并非以往的处理器、 芯片组等单一产品形式,其代表了一整套移动计算解决方 案,迅驰的构成分为三个部分:奔腾

M处理器、855/915系列芯片组和英特尔

PRO无线网

上,三项缺一不可共同组成了迅驰移动计算技术。

奔腾M首次改版叫Dothan在两年多时间

2004年5 2MB,前 Dothan核心

Dothan x86指令集的

AMD64处理器中的 NX

里,迅驰技术经历了一次改版和一次换代。 初期迅驰中奔腾 M处理器的核心代号为 Bannis, 采用130纳米工艺,1MB高速二级缓存,400MHz前端总线。迅驰首次改版是在 月,采用90纳米工艺Dothan核心的奔腾M处理器出现,其二级缓存容量提供到 端总线仍为400MHz,它也就是我们常说的

M处理器迅速占领市场, Bannis核心产品逐渐退出主流。虽然市场中流行着将 称之为迅驰二代,但英特尔官方并没有给出明确的定义,仍然叫做迅驰。也就是在

Dothan迅驰。首次改版后, Dothan核心的奔腾

奔腾M推出的同时,英特尔更改了以主频定义处理器编号的惯例,取而代之的是一系列数 字,例如:奔腾M715/725等,它们分别对应1.5GHz和1.6GHz主频。首次改版中,原802.11b 无线网卡也改为了支持

802.11b/g规范,网络传输从 11Mbps提供至14Mbps.新一代迅驰

So noma平台的新一代迅驰

Son oma迅驰的换代是 2005年1月19日,英特尔正式发布基于 移动计算技术,其构成组件中,奔腾

M处理器升级为 Dothan核心、90纳米工艺、533MHz

M730 — 770,主频由1.60GHz起,最高

915PM/GM还支持单通道

Sonoma

前端总线和2MB高速二级缓存,处理器编号由奔腾

2.13GHz。915GM/PM 芯片组让迅驰进入了 PCI-E时代,其中915GM整合了英特尔 GMA900 图形引擎,让非独立显卡 笔记本在多媒体性能上有了较大提高。

DDR333或双通道DDR2400/533MHz内存,性能提供同时也降低了部分功耗。目前 平台的新一代迅驰渐渐成为市场主流。现在又推出了迅驰三代。迅驰平台的构成:迅驰一:

PM CPU+855芯片 +IEEE802.11B无线网卡迅驰二:。。+915.。+802.11B/G 迅驰三:酷睿(双 核或单核)+945+802.11A/B/G

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