我和CPU有个约会

互联网 | 编辑: 2002-07-01 00:00:00 返回原文
Intel Celeron系列

你在用电脑吗?99%的读者肯定回答是"在的",那么,无论你用什么电脑,有一样东西你永远无法省略,那就是CPU。CPU的全称是Central Processing Unit,中文名为中央核心处理单元,控制着整台电脑的运行和工作。作为电脑的核心,它的操作指令是一些通用指令集,是可编程的全能单元,几乎可以完成所有的运行处理工作。电脑中可以没有独立的显卡、声卡、网卡、Modem,也可以没有硬盘、光驱、软驱,连显示器、鼠标、键盘这些输入输出设备都可以省,但是从来没有一台电脑可以没有CPU。而与此同时,长期以来,CPU的性能也代表着这台电脑的整体性能等级。虽然近一段时间,GPU(图象处理单元)、APU(音频处理单元)等各种独立工作、解放CPU的硬件逐渐出现,但CPU的重要性仍然不可忽视。

你认识几种CPU?

虽然CPU很重要,但往往人们看到CPU时就成了"它认识我,我不认识它",你对CPU究竟有多少了解呢?让我们来看一看目前主流的几种CPU。

Intel Celeron系列

赛扬诞生于1998年,当时是Intel为了弥补Pentium II和Pentium MMX处理器之间的空缺生产的去掉二级缓存的简化版本的Pentium II处理器。目前我们在市场上看到的Celeron有两种,第一种是Intel在2000年5月推出的,为了对抗AMD在低端处理器市场的攻势,改进了原来的使用PentiumII核心的Celeron处理器,开始采用支持SSE指令集的Coppermine-128内核制造Celeron处理器,很多人将其称为Celeorn-II。

Celeron II处理器的频率自533开始起跳,最高为1.1GHz,其中533到766之间以33MHz频率间隔提升,外频为66MHz,而从800MHz起到1.1GHz则以50MHz频率为间隔提升,外频为100MHz。Celeron II使用的是与Pentium III Coppermine一样的FC-PGA封装,0.18um工艺,散热性能较好,运行温度较低,但只有128KB二级缓存,而且只有4路通道(PIII一半),性能大大落后于同级的AMD Duron。它的外形如图。

第二种则是自去年年底,Intel开始推出Tualatin核心的Pentium III时,同时推出的Tualatin-256核心Celeron,目前被人们称为Celeron-III。Celeron III使用IHS顶盖封装,更能保护核心,提高散热效率,而且新Celeron还使用了0.13um工艺,发热量极低,运行频率较高。起始频率为1.0GHz(标为Celeron 1000A),目前最高频率为1.3GHz,间隔100MHz提升,外频为100MHz,今后最高频率为1.4GHz,由于使用了全新的核心和全速的256KB L2 Cache,还拥有8路通道,性能大大提升。Celeron III的外形如图。

值得一提的是,目前部分128KB二级缓存、使用Coppermine核心的Celeron也使用了全新的FC-PGA2封装加以销售,据Intel说是为了统一封装工艺,加强高频Celeron散热和稳定性,所以在外观辨识上更需要注意通过编号检查,当发现是1GHz和1.1GHz的Celeron III时尤其需要注意查看它的编号是否为1000A和1100A,若后缀无A则说明是FC-PGA2封装的Celeron II。

最后一种是Intel最近推出的P4 Willamette-128核心Celeron,这种Celeron拥有IHS顶盖,mPGA478封装,与478针脚P4外形相同,目前销售的主要是1.7GHz。由于上市不久,销量不大,笔者手头没有太多资料,只清楚实际上它就是Willamette核心P4屏蔽了128KB二级缓存而已,同样使用了0.18um工艺和1.75V核心电压。

Intel Pentium III系列

Intel Pentium III系列

实际上,Intel的Pentium III早已日落西山,只有很少人会去想起这个迟暮的老人。目前市场上仍然存在的Pentium III主要是采用Coppermine核心,256KB二级缓存的版本(上图),该版本的Pentium III使用了0.18um工艺,二级缓存为256bit位宽,支持SSE,使用133MHz外频,频率范围在500MHz到1.13GHz,目前仍然在销售的则只有133MHz外频的Pentium III 733、866和1GHz,其他频率版本的Pentium III已经很少在出现在市场上,即使这些频率版本的Pentium III也早已不再被Intel生产,只是作为商家的存货在销售而已。

不过,Intel目前还在生产一种Pentium III,那就是使用512KB二级缓存的Tualatin核心Pentium III-S,这种版本的Pentium III与Celeron III外观差不多,但是二级缓存更大,也因此成为了服务器版本的专用Pentium III处理器,其起始频率为1.13GHz,还有1.2GHz和1.26GHz,未来可能还会有1.33GHz和1.4GHz,最高将达到1.46GHz。虽然Pentium III-S性能强劲,但它毕竟是服务器Pentium III,不但价格昂贵,而且殊为罕见,我们在这里就不多作介绍了。

Intel Pentium 4系列

Intel Pentium 4系列

在市场上流行的Intel处理器往往在同一型号下就会有两种类型产品,作为最主流的Pentium 4也同样不例外。Pentium 4目前公布的型号有Willamette核心和Northwood核心两种,主要区别在于前者使用0.18um工艺,而后者使用0.13um工艺,而且二级缓存增大一倍。

目前在中国市场上主要出现的Pentium 4都是以Willamette为核心的,使用Socket 423和Socket 478两种封装模式,尤其是后者,与Tualatin核心的PIII和Celeron相当相似。Pentium 4都使用了100MHz的QDR模式外频,内存传输频率为400MHz,执行频率为200MHz,Willamette核心的P4最高频率为2GHz,最低为1.3GHz,二级缓存均为256KB。由于为了提高频率而使用了20级的执行管线,导致Pentium 4 Willamette的单位运行频率不如AMD的Athlon和Athlon XP。

此外,Pentium 4还有使用Northwood核心的产品,也使用了Socket 478封装,它拥有512KB的二级缓存,而且还使用了0.13um工艺,部分还采用了133MHz外频,经过QDR后达到533MHz前端总线,这样,Northwood就可以达到非常高的运行频率,最低为1.6GHz,最高目前是2.53GHz,今后的发展目标是10GHz!

同样的,分辨Northwood和Willamette也不能只靠外观,因为从外观上看Northwood核心的Pentium 4与Socket 478 Willamette Pentium 4无甚差别,因此当你遇到1.6到2.0GHz之间频率的Pentium 4时,必须注意其编号后是否有后缀A,没有A则是Willamette核心,有A则是Northwood核心。

AMD Athlon系列

AMD Athlon系列

AMD的Athlon系列目前有两种,分别采用核心,Thunderbird和Palamino。前者就是我们常见的Athlon雷鸟,而后者正是我目前流行的Athlon XP。

由于AMD的市场规划,Thunderbird正逐渐退出市场,其实Thunderbird本身是一个相当杰出的处理器核心,它拥有133MHz外频,EV2总线结构,DDR模式的266MHz前端总线,可接受内存带宽高达2.1GB/s。核心方面拥有256KB全速二级缓存,128KB一级缓存,比Pentium 4总数仅20KB的一级缓存大了很多。Thunderbird的处理流程管线数为13级,晶体管数为3700万个,不知道是由于设计原因还是封装落后的关系(Thunderbird仍然使用了陶瓷封装),它的功耗和发热量之高让人匪夷所思,最高频率1.4GHz的产品居然高达70W电力消耗着实让笔者长了不少见识--当然,这也是它的主频最高只能达到1.4G的主要原因。此外,Thunderbird核心中没有温控晶体管,加上陶瓷封装的核心裸露,高温烧毁、散热器压毁处理器的惨剧时有发生。

Palamino核心的Athlon XP是如今比较靓眼的明星产品,虽然仍然采用了0.18um工艺,但由于更换了类似于FC-PGA的OPGA封装,再加上改良了设计,Athlon XP核心温度和功耗均大幅度降低,一直到Athlon XP 2100+才达到70W功耗,当然,相比Pentium 4仍有所不足,但相信改换为0.13um工艺后应该会有更出色的表现。Palamino核心的基本特性与Thunderbird相同,除了增加有数据预取功能以外,几乎没有区别。但是Palamino多了50万个晶体管,同时也增加了核心的温控晶体管,从而可以更精确控制CPU的核心温度,从而大大增加了安全性。最值得一提的是Athlon XP由于虽然频率低,但性能高,在与其他处理器的市场对照比较时劣势明显,所以AMD特意为其采用了PR性能计算法,将处理器频率和处理器型号分开,使用公式"主频×3÷2-500"的方式得到型号数值,用于体现其实际性能。

分辨Thunderbird核心和Palamino核心的Athlon比较简单,最显著的就是外观差异,想必各位读者对于Thunderbird的长方形核心形状和Palamino接近正方形的核心形状应该能理解得很清楚吧。

写在最后

实际上,除了笔者在这里介绍的4款主流产品以外,市场上还流通有包括AMD Duron和VIA C3这样的产品,但前者由于AMD的规划而停滞在1.3GHz不再提升频率,而且无论性能还是价格都不比Thunderbird核心Athlon有优势,而后者自身素质实在太过糟糕,售价也不低廉,所以在这里我们就不多做介绍了。

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