CPU即中央处理单元,是英文Central Processing Unit的缩写,是整个系统的核心,也是整个系统最高的执行单位。
它负责整个系统指令的执行,数学与逻辑的运算,数据的存储与传送,以及对内对外输入与输出的控制。
因为CPU是决定电脑性能的核心部件,人们就以它来判定电脑的档次,于是就有了486、586、PII、PIII之分。
事实上,被称作第五代CPU的586,只是对高于486性能的民间叫法,而无明确定义。
生产CPU的不同产商,都为自己的产品规定了不同的名称。
Intel公司称作奔腾,Cyrix公司的称作5X86及6X86,AMD公司的称作K5、K6。
CPU既然关系看指令的执行和数据的处理,当然也关系着指令和数据处理速度的快慢,因而CPU有不同的执行功能,不同的处理速度。
一般CPU的功能和处理速度,我们可以从它的型号、数字来判断它的等级,如Pentium系列是586机种的CPU,它后面型号的数字即为它的工作频率,也就是它处理速度的时钟。
Pentium Pro系列是686机种的CPU,它后面型号的数字也是它的处理速度,它们的单位都是MHz,目前所使用586的CPU是: Pentium-133,Pentium-166,Pentium-200。
Pentium MMX-133,Pentium MMX-166,Pentium MMX-200。
MMX 的编号,为Pentium增加了多媒体指令集功能的CPU。
686的CPU是: Pentium Pro-133,Pentium Pro-166,Pentium PrO-180,Pentium Pro-200等。
Pentium II-233,Pentium II-266,Pentium II-330,Pentium II-330,Pentium II-:55,Pentium II-400等。
Pentium II即为Pentium Pro+MMX,也就是Pentium Pri加上了MMX多媒体指令集功能的CPU又名Klamath。
786的CPU是: 名称暂定为Merced, 由Intel与HP公司合作开发,其最主要的特点是具有极长指令集的结构,并改进了Pentium Pro内部的译码电路和流水线并行处理的结构,大部分结构改进为精简指令集计算机(RISC, Reduced Instruction Set Computer)的结构。
Intel CPU的各种型号简介 个人电脑使用的CPU以Intel品牌为主, PC机CPU发展的历史就等于Intel公司的历史,现在就Intel公司CPU的发展作一介绍。
Intel CPU型号发展: 4004: 1969年 (4bit) 8008: 1972年 (8bit) 8080: 1974年 (8bit) 8085: 1976年 (8bit) 8086: 1978年 (16bit) 8088 .1979年 (CPU内部16bit而外部8bit) 80186: 1980年 (16bit) 80188: 1981年 (16bit) 80286: 1982年 (16bit) 80386: 1985年 (32bit) 80486: 1988年 (32bit) Pentium:1993年 (32x2=64bit) Pentium Pro: 1995年(32x2=64bit) Pentium MMX:1997年 (32x2=64bit) Pentium II: 1997年(32x2=64bit), Pentium II为1998年主力产品。
Deschutes:Pentium II产品后续产品,采用0.25um工艺, 耗电量低, 1998年推出。
Katmai:Katmai Slot 2(K2SP)多媒体扩展格式MMX2产品用于服务器和工作站,外频采用100MHz,内频目前有40O/450/500MHz几个版本, L2 Cache 4MB, 1998年推出。
Willamette: P6与P7产品,代号为P68,速度比Pentium II快一倍。
Merced: 786 CPU,简称P7,为Intel/HP两家合作开发,对多媒体指令速度的处理有革命性的改变, 1997年底亮相,于1998-1999年推出。
886系列: 886产品,处理性能比P7高一倍。
1286系列: Intel公司规划2011年的指标产品。
CISC CPU和RISC CPU ◎CISC(Complex Instruction Set Computer,复杂指令集计算机) 复杂指令集CPU内部为将较复杂的指令译码,分成几个微指令去执行,其优点是指令多,开发程序容易,但是由于指令复杂,执行工作效率较差,处理数据速度较慢,目前286/386/486/Pentium的结构都为CISC CPU。
◎RISC(Reduced Instruction Set Computer,精简指令集计算机) RISC是精简指令集CPU,去除复杂的指令,保留精简的常用指令,再配合内部快速处理指令的电路,加快指令的译码与数据的处理,不过,必须经过编译程序的处理,才能发挥它的效率,Power PC为RISC CPU的结构。
◎改进式的CISC CPU: 部分改进CISC的结构面向RISC的优点而开发,如Intel的Pentium-Pro(P6)、Pentium-II,Cyrix的MM2、AMD的K5、K6等。
CPU的工作时钟 每一个CPU都有一个叫CLOCK(时钟)的接脚,筒称CLK,也就是提供给CPU处理数据的工作时钟,有时我们称之为频率,以MHz(Mega Hertz)为单位,提供给CPU频率的高低涉及到CPU的倍频或除频。
经过内部倍频或除率,得到的内部频率才是CPU执行指令的工作时钟(或工作频率),CPU频率的高低和CPU内部的结构以及指令处理的方式都关系着CPU处理指令的快慢,如CPU内部采用超级标量流水线(Super Scalar Pipeline)指令的处理结构,内部高速缓存的容量、指令的译码,程序的编译、是复杂指令集(CISC)或是精简指令集(RISC)的处理,这些都关系着CPU的处理速度。
一般CPU的工作时钟以它的型号来表示,如Pentium-l66中的166MHz、Pentium-200中的200MHz,在相同的结构下, CPU型号的数值越高者,其速度越快,当然价格也越高。
时钟发生器为CPU提供处理时种,也就是为CPU提供的工作频率,它会随着CPU型号规格的不同而不同。
早期286/386的CPU由于其内部有除2的除频电路,所以外部的频率是286/386 CPU 工作频率的一倍,经它的内部除2,即为CPU使用的工作频率,如80286-20, 80386-20 , CPU外部的时钟发生器会提供40MHz的频率给CPU,经CPU内部除2,即为80286-20或80386-20的20MHz的工作时钟。
但是,从486DX2,486DX4和Pentium CPU开始,CPU的内部即以倍频的形式出现,在CPU内部倍频不影响外围设备,CPU可以作l.5/2/3/3.5/4/4.5倍频的提升,只要CPU的材质、温度、频率、工艺可以稳定发挥其功能即可量产,所以不同型号的CPU就有不同的频率,主板为了配合不同号的CPU,一般的规格都可承受到(120~200)MHz范围的频率,更新CPU时,只要主板的芯片组符合CPU的功能即可更新速度更快的CPU。