筆記本電腦CPU及其核心類型

一、CPU的概念

    CPU（Central Processing Unit）又叫中央處理器，其主要功能是進行運算和邏輯運算，內部結構大概可以分為控制單元、算術邏輯單元和存儲單元等幾個部分。按照其處理信息的字長可以分為：八位微處理器、十六位微處理器、三十二位微處理器以及六十四位微處理器等等。

二、CPU主要的性能指標

    主頻：即CPU內部核心工作的時鐘頻率，單位一般是兆赫茲（MHz）。這是我們平時無論是使用還是購買計算機都 關心的一個參數，我們通常所說的133、166、450等就是指它。對于同種類的CPU，主頻越高，CPU的速度就越快，整機的性能就越高。

    外頻和倍頻數：外頻即CPU的外部時鐘頻率。外頻是由電腦主板提供的，CPU的主頻與外頻的關系是：CPU主頻＝外頻×倍頻數。

    內部緩存：采用速度極快的SRAM制作，用于暫時存儲CPU運算時的 近的部分指令和數據，存取速度與CPU主頻相同，內部緩存的容量一般以KB為單位。當它全速工作時，其容量越大，使用頻率 高的數據和結果就越容易盡快進入CPU進行運算，CPU工作時與存取速度較慢的外部緩存和內存間交換數據的次數越少，相對電腦的運算速度可以提高。

    地址總線寬度：地址總線寬度決定了CPU可以訪問的物理地址空間，簡單地說就是CPU到底能夠使用多大容量的內存。

    多媒體擴展指令集（MMX）技術：MMX是Intel公司為增強Pentium CPU 在音像、圖形和通信應用方面而采取的新技術。這一技術為CPU增加了全新的57條MMX指令，這些加了MMX指令的 CPU比普通CPU在運行含有MMX指令的程序時，處理多媒體的能力上提高了60％左右。即使不使用MMX指令的程序，也能獲得15％左右的性能提升。

    微處理器在多方面改變了我們的生活，現在認為理所當然的事，在以前卻是難以想象的。六十年代計算機大得可充滿整個房間，只有很少的人能使用它們。六十年代中期集成電路的發明使電路的小型化得以在一塊單一的硅片上實現，為微處理器的發展奠定了基礎。在可預見的未來，CPU的處理能力將繼續保持高速增長，小型化、集成化永遠是發展趨勢，同時會形成不同層次的產品，也括專用處理器。

CPU核心類型

    核心（Die）又稱為內核，是CPU 重要的組成部分。CPU中心那塊隆起的芯片就是核心，是由單晶硅以一定的生產工藝制造出來的，CPU所有的計算、接受/存儲命令、處理數據都由核心執行。各種CPU核心都具有固定的邏輯結構，一級緩存、二級緩存、執行單元、指令級單元和總線接口等邏輯單元都會有科學的布局。

    為了便于CPU設計、生產、銷售的管理，CPU制造商會對各種CPU核心給出相應的代號，這也就是所謂的CPU核心類型。

    不同的CPU（不同系列或同一系列）都會有不同的核心類型（例如Pentium 4的Northwood，Willamette以及K6-2的CXT和K6-2+的ST-50等等），甚至同一種核心都會有不同版本的類型（例如Northwood核心就分為B0和C1等版本），核心版本的變更是為了修正上一版存在的一些錯誤，并提升一定的性能，而這些變化普通消費者是很少去注意的。每一種核心類型都有其相應的制造工藝（例如0.25um、0.18um、0.13um以及0.09um等）、核心面積（這是決定CPU成本的關鍵因素，成本與核心面積基本上成正比）、核心電壓、電流大小、晶體管數量、各級緩存的大小、主頻范圍、流水線架構和支持的指令集（這兩點是決定CPU實際性能和工作效率的關鍵因素）、功耗和發熱量的大小、封裝方式（例如S.E.P、PGA、FC-PGA、FC-PGA2等等）、接口類型（例如Socket 370，Socket A，Socket 478，Socket T，Slot 1、Socket 940等等）、前端總線頻率（FSB）等等。因此，核心類型在某種程度上決定了CPU的工作性能。

    一般說來，新的核心類型往往比老的核心類型具有更好的性能（例如同頻的Northwood核心Pentium 4 1.8A GHz就要比Willamette核心的Pentium 4 1.8GHz性能要高），但這也不是絕對的，這種情況一般發生在新核心類型剛推出時，由于技術不完善或新的架構和制造工藝不成熟等原因，可能會導致新的核心類型的性能反而還不如老的核心類型的性能。例如，早期Willamette核心Socket 423接口的Pentium 4的實際性能不如Socket 370接口的Tualatin核心的Pentium III和賽揚，現在的低頻Prescott核心Pentium 4的實際性能不如同頻的Northwood核心Pentium 4等等，但隨著技術的進步以及CPU制造商對新核心的不斷改進和完善，新核心的中后期產品的性能必然會超越老核心產品。

    CPU核心的發展方向是更低的電壓、更低的功耗、更先進的制造工藝、集成更多的晶體管、更小的核心面積（這會降低CPU的生產成本從而 終會降低CPU的銷售價格）、更先進的流水線架構和更多的指令集、更高的前端總線頻率、集成更多的功能（例如集成內存控制器等等）以及雙核心和多核心（也就是1個CPU內部有2個或更多個核心）等。CPU核心的進步對普通消費者而言， 有意義的就是能以更低的價格買到性能更強的CPU。7 F(