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CPU 一、CPU概述 Central Processing Unit(中央处理单元) 计算机最重要的部件之一 其内部结构可分为控制单元，逻辑单元和存储单元三大部分。 CPU的档次是区分整台PC档次的主要依据 CPU CPU 二、CPU的接口标准和封装 （一）、Socket插座 管脚封装 FC-PGA倒装晶片针状栅格阵列 (Sockt370 Pentium III， Celeron) 管脚封装 管脚封装 管脚封装 三、CPU的技术性能指标 (一)、频率 主频CPU的时钟频率（CPU Clock Speed） CPU运算时的工作频率一般主频越高，单位时间内完成的指令数也越多，CPU的速度也就越快。 外频系统总线的工作频率 倍频指CPU外频与主频相差的倍数 主频=外频x倍频 举例 PIII-800主频 800M外频 133M倍频 6主频=外频 X 倍频=133 X 6=798M 超频使用外频 150M 倍频 6主频=外频 X 倍频=150 X 6=900M外频 133M 倍频 7主频=外频 X 倍频=133 X 7=931M （二）、制作工艺 表现为CPU内部金属连线的粗细程度，常见的有0.25um、0.18um，甚至达到0.13um。 制作工艺越精细，意味着同性能的CPU拥有更小的体积，功率和发热量更低。 是体现CPU等硬件先进程度的重要指标。 （三）、工作电压 CPU工作电压 CPU正常工作所需的电压。早期CPU（486时代）的工作电压一般为5V，CPU的发热量大，寿命短。随着CPU的制造工艺与主频的提高，近年来各种CPU的工作电压有逐步下降的趋势，以解决发热过高的问题。PⅢ处理器的电压为1.8V左右，PIV处理器的电压为1.5V左右,Athlon则在1.5~1.6V之间。 （四）、高速缓存（Cache） 产生背景 前沿总线速度扩展总线速度地址总线宽度超标量扩展指令集 作业 CPU的性能指标有哪些？ 高速缓存的作用是什么？ * * 主讲人:张小娟 复习提问: 1、什么是CPU？ 2、CPU的功能？ ????????????????????????? ????????????????????????? Intel Pentium 4 　　Pentium Ⅲ　 Celeron Pentium Ⅲ M AMD Thunderbird　　　Droun Athlon FC-PGA2倒装晶片针状栅格阵列 (Sockt370 Pentium III， Celeron; Sockt478 Pentium IV) OOI 奥尔加内插 （Sockt423 Pentium 4 ） PGA 针状栅格阵列 （Sockt630 Pentium Xeon ） PPGA—塑胶针状栅格阵列” Sockt370早期 Celeron处理器 （二）、Slot插槽 SECC——单边接触盒 SlotA 242脚 Pentium II处理器330脚Pentium II Xeon、Pentium III Xeon处理器。 程序访问的局部性原理 高速缓存的定义 Cache命中率 CPU工作速度较高，但内存存取速度较低，造成CPU等待，降低了处理速度，浪费了CPU的能力 例：500MHz的PIII一次指令执行时间为2ns内存（SDRAM）存取时间为10ns两者相差5倍，CPU性能无法发挥 对大量典型程序运行情况的分析结果表明在一个较短的时间间隔内，由程序产生的地址往往集中在存储器逻辑地址空间的很小范围内 这种对局部范围的存储器地址频繁访问，而对此范围以外的地址则访问甚少的现象，就称为程序访问的局部性 根据程序的局部性原理，可以在主存和CPU通用寄存器之间设置一个高速的容量相对较小的存储器，把正在执行的指令地址附近的一部分指令或数据从主存调入这个存储器，供 CPU访问。这个位于主存和CPU通用寄存器之间的高速小容量存储器称作高速缓冲存储器(Cache) 在任一时刻从Cache中可靠获取数据的几率叫命中率。命中率越高，正确获取数据的可靠性就越大。 Cache太小会使命中率太低；过大会增加成本，而且当容量超过一定值后，命中率随容量的增加将不会有明显地增长。 一般Cache与内存的空间比为4：1000，即128kB Cache映射32MB内存；256kB Cache映射64MB内存。命中率都在90％以上。 没有命中的数据，CPU直接从内存获取，获取的同时，也把它拷进Cache，以备下次访问。 386时代在主板上加入32至64KB的Cache 486时代在CPU内内置了8KB Cache，令传输速度更有效率 Pentiu