炉火纯青

10、外频我爱电脑技术论坛( V* d- l, t6 K0 [" [) @

4 n* l& r2 i4 m8 @打造最好的电脑自学交流论坛　　外频是 CPU 乃至整个计算机系统的基准频率，单位是 MHz（兆赫兹）。在早期的电脑中，内存与主板之间的同步运行的速度等于外频。在这种方式下，可以理解为 CPU 外频直接与内存相连通，实现两者间的同步运行状态。对于目前的计算机系统来说，两者完全可以不相同。但是外频的意义仍然存在，计算机系统中大多数的频率都是在外频的基础上，乘以一定的倍数来实现，这个倍数可以是大于 1 的，也可以是小于 1 的。
( y* _" i2 z7 M, t8 t8 {, Ewww.520diannao.com我爱电脑技术社区--打造最好的电脑技术自学交流平台( C3 v( A3 m! w  t5 D
　　说到处理器外频，就要提到与之密切相关的两个概念：倍频与主频，主频就是 CPU 的时钟频率；倍频即主频与外频之比的倍数。主频、外频、倍频，其关系式：主频＝外频×倍频。电脑,技术,IT,学习,交流,网络安全,QQ,硬件,软件,编程,教程,建站- r5 }! U: E& z2 o( d& V$ K# l# B1 ?! w
打造最好的电脑自学交流论坛0 i* j8 W/ c5 O
　　在 486 之前，CPU 的主频还处于一个较低的阶段，CPU 的主频一般都等于外频。而在 486 出现以后，由于 CPU 工作频率不断提高，而 PC 机的一些其他设备（如插卡、硬盘等）却受到工艺的限制，不能承受更高的频率，因而限制了 CPU 频率的进一步提高。因此出现了倍频技术，该技术能够使 CPU 内部工作频率变为外部频率的倍数，从而通过提升倍频而达到提升主频的目的。倍频技术，就是使外部设备可以工作在一个较低外频上，而 CPU 主频是外频的倍数。我爱电脑技术社区--打造最好的电脑技术自学交流平台7 ~' I$ s: b/ }, m& L
我爱电脑技术社区--打造最好的电脑技术自学交流平台% `, }3 ]5 a, M4 A2 M* w/ ^
　　在 Pentium 时代，CPU 的外频一般是 60/66MHz，从 Pentium Ⅱ 350 开始，CPU 外频提高到 100MHz，目前 CPU 外频已经达到了 200MHz。由于正常情况下，外频和内存总线频率相同，所以当 CPU 外频提高后，与内存之间的交换速度也相应得到了提高，对提高电脑整体运行速度影响较大。
; P% P9 S4 H6 T9 C: j- R! ?电脑,技术,IT,学习,交流,网络安全,QQ,硬件,软件,编程,教程,建站
, W. o* T, l* [4 _* ~$ v) E　　外频与前端总线（FSB）频率，很容易被混为一谈。前端总线的速度，指的是 CPU 和北桥芯片间总线的速度，更实质性的表示了 CPU 和外界数据传输的速度。而外频的概念，是建立在数字脉冲信号震荡速度基础之上的，也就是说，100MHz 外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一万万次，它更多的影响了 PCI 及其他总线的频率。之所以前端总线与外频这两个概念容易混淆，主要的原因，是在以前的很长一段时间里（主要是在 Pentium 4 出现之前和刚出现 Pentium 4 时），前端总线频率与外频是相同的，因此往往直接称前端总线为外频，最终造成这样的误会。随着计算机技术的发展，人们发现前端总线频率需要高于外频，因此采用了 QDR（Quad Date Rate）技术，或者其他类似的技术实现这个目的。这些技术的原理类似于 AGP 的 2X 或者 4X，它们使得前端总线的频率成为外频的 2 倍、4 倍甚至更高，从此之后，前端总线和外频的区别，才开始被人们重视起来。

炉火纯青

11、倍频www.520diannao.com3 m7 \$ d4 _7 x$ n6 A" |
www.520diannao.com9 g; j8 b, l7 ?6 Z/ q
　　CPU 的倍频，全称是倍频系数。CPU 的核心工作频率与外频之间，存在着一个比值关系，这个比值就是倍频系数，简称倍频。理论上，倍频是从 1.5 一直到无限的。但需要注意的是，倍频是以 0.5 为一个间隔单位。外频与倍频相乘，就是主频。所以，其中任何一项提高，都可以使 CPU 的主频上升。www.520diannao.com. u/ A" c; w1 n7 i9 r

4 K4 P/ w5 @' ^. Q7 p电脑,技术,IT,学习,交流,网络安全,QQ,硬件,软件,编程,教程,建站　　原先并没有倍频概念，CPU 的主频和系统总线的速度是一样的。但随着 CPU 的速度越来越快，倍频技术也就应运而生。它可使系统总线工作在相对较低的频率上，而 CPU 速度可以通过倍频来无限提升。那么 CPU 主频的计算方式，就变为：主频 = 外频 x 倍频。也就是，倍频是指 CPU 和系统总线之间相差的倍数，当外频不变时，提高倍频，CPU 主频也就越高。

炉火纯青

12、制作工艺
  A6 U# l& Y0 [; k* @" z
, W  g0 M) v3 }7 H( b7 P5 Y电脑,技术,IT,学习,交流,网络安全,QQ,硬件,软件,编程,教程,建站　　通常，我们所说的 CPU 的“制作工艺”，指的是在生产 CPU 过程中，要进行加工各种电路和电子元件，制造导线连接各个元器件。其生产精度以微米（长度单位，1 微米等于千分之一毫米）来表示，未来有向纳米（1 纳米等于千分之一微米）发展的趋势。精度越高，生产工艺就越先进。在同样的材料中，可以制造更多的电子元件，连接线也越细，提高 CPU 的集成度，CPU 的功耗也越小。
9 A3 F6 L( {1 n' R打造最好的电脑自学交流论坛
: V( n+ e: U4 |6 ~2 _$ |我爱电脑技术论坛　　制造工艺的微米，是指 IC 内电路与电路之间的距离。制造工艺的趋势是向密集度愈高的方向发展。密度愈高的 IC 电路设计，意味着在同样大小面积的 IC 中，可以拥有密度更高、功能更复杂的电路设计。微电子技术的发展与进步，主要是靠工艺技术的不断改进，使得器件的特征尺寸不断缩小，从而集成度不断提高，功耗降低，器件性能得到提高。芯片制造工艺在1995年以后，从 0.5 微米、0.35 微米、0.25 微米、0.18 微米、0.15 微米、0.13 微米、0.09 微米，而 0.065 微米（65 纳米）的制造工艺，将是下一代 CPU 的发展目标。

炉火纯青

13、二级缓存容量我爱电脑技术论坛/ u$ y. ]  f! \- y5 V; p  ~

7 I) d+ |) U( ]1 s4 o4 v我爱电脑技术社区--打造最好的电脑技术自学交流平台　　CPU 缓存（Cache Memoney）是位于 CPU 与内存之间的临时存储器。它的容量比内存小，但交换速度更快。缓存中的数据，只是内存数据中的一小部分，但这一小部分是短时间内 CPU 即将访问的，当 CPU 调用大量数据时，就可避开内存直接从缓存中调用，从而加快读取速度。由此可见，在 CPU 中加入缓存，是一种高效的解决方案。这样，整个内存储器（缓存+内存）就变成了既有缓存的高速度，又有内存的大容量的存储系统了。缓存对 CPU 的性能影响很大。主要是因为 CPU 的数据交换顺序和 CPU 与缓存间的带宽引起的。电脑,技术,IT,学习,交流,网络安全,QQ,硬件,软件,编程,教程,建站# K2 e0 m6 F' j/ N
我爱电脑技术社区--打造最好的电脑技术自学交流平台- H. l* B* v/ \! C+ @( Z
　　缓存的工作原理，是当 CPU 要读取一个数据时，首先从缓存中查找，如果找到，就立即读取并送给 CPU 处理；如果没有找到，就用相对慢的速度从内存中读取并送给 CPU 处理，同时把这个数据所在的数据块调入缓存中，可以使得以后对整块数据的读取都从缓存中进行，不必再调用内存。
7 v( o' E3 _! @4 g& s% `www.520diannao.com我爱电脑技术社区--打造最好的电脑技术自学交流平台- q6 [' {, c9 M/ [' |% F7 }! E% j
　　正是这样的读取机制，使 CPU 读取缓存的命中率非常高（大多数 CPU 可达 90% 左右），也就是说，CPU 下一次要读取的数据 90% 都在缓存中，只有大约 10% 需要从内存读取。这就大大节省了 CPU 直接读取内存的时间，也使 CPU 读取数据时基本无需等待。总的来说，CPU 读取数据的顺序，是先缓存，后内存。我爱电脑技术论坛  f9 t6 U1 I1 R, J& d. x
, p! C/ \2 a4 K5 K9 M- {& G" P
　　最早先的 CPU 缓存是个整体的，而且容量很低，英特尔公司从 Pentium 时代开始，把缓存进行了分类。当时集成在 CPU 内核中的缓存已不足以满足 CPU 的需求，而制造工艺上的限制，又不能大幅度提高缓存的容量。因此出现了集成在与 CPU 同一块电路板上或主板上的缓存，此时，就把 CPU 内核集成的缓存，称为一级缓存。而外部的称为二级缓存。一级缓存中，还分数据缓存（Data Cache，D-Cache）和指令缓存（Instruction Cache，I-Cache）。二者分别用来存放数据和执行这些数据的指令，而且两者可以同时被 CPU 访问，减少了争用 Cache 所造成的冲突，提高了处理器的效能。英特尔公司在推出 Pentium 4 处理器时，还新增了一种一级追踪缓存，容量为 12KB。www.520diannao.com! r2 m- p$ m: t! S
我爱电脑技术论坛9 x$ \% M3 y3 p) ^
　　随着 CPU 制造工艺的发展，二级缓存也能轻易的集成在 CPU 内核中，容量也在逐年提升。现在再用集成在 CPU 内部与否来定义一、二级缓存，已不确切。而且随着二级缓存被集成入 CPU 内核中，以往二级缓存与 CPU 大差距分频的情况也被改变，此时其以相同于主频的速度工作，可以为 CPU 提供更高的传输速度。
  i! p6 O9 r6 N1 s1 _8 C我爱电脑技术论坛打造最好的电脑自学交流论坛6 s" ]: Y1 O: A* F1 n2 [% g5 I( H
　　二级缓存是 CPU 性能表现的关键之一。在 CPU 核心不变的情况下，增加二级缓存容量，能使性能大幅度提高。而同一核心的 CPU 高低端之分，往往也是在二级缓存上有差异。由此可见，二级缓存对于 CPU 的重要性。电脑,技术,IT,学习,交流,网络安全,QQ,硬件,软件,编程,教程,建站/ t, H) F+ p) w# E9 @

" f8 n  ?6 m, X) }6 w/ f打造最好的电脑自学交流论坛　　CPU 在缓存中找到有用的数据被称为“命中”，当缓存中没有 CPU 所需的数据时（这时称为未命中），CPU 才访问内存。从理论上讲，在一颗拥有二级缓存的 CPU 中，读取一级缓存的命中率为 80%。也就是说，CPU 一级缓存中找到的有用数据，占数据总量的 80%，剩下的 20% 从二级缓存中读取。由于不能准确预测将要执行的数据，读取二级缓存的命中率也在 80% 左右（从二级缓存读到有用的数据占总数据的 16%）。那么，还有的数据就不得不从内存调用，但这已经是一个相当小的比例了。目前的较高端的 CPU 中，还会带有三级缓存，它是为读取二级缓存后未命中的数据设计的—种缓存，在拥有三级缓存的 CPU 中，只有约 5% 的数据需要从内存中调用，这进一步提高了 CPU 的效率。
6 f2 J' p2 C( Q4 B; h, }0 U电脑,技术,IT,学习,交流,网络安全,QQ,硬件,软件,编程,教程,建站我爱电脑技术社区--打造最好的电脑技术自学交流平台6 i1 a% t2 A1 u2 l6 D4 Y# t$ ?
　　为了保证 CPU 访问时有较高的命中率，缓存中的内容应该按一定的算法替换。一种较常用的算法，是“最近最少使用算法”（LRU 算法），它是将最近一段时间内最少被访问过的行淘汰出局。因此，需要为每行设置一个计数器，LRU 算法是把命中行的计数器清零，其他各行计数器加 1。当需要替换时，淘汰行计数器计数值最大的数据行出局。这是一种高效、科学的算法。其计数器清零过程，可以把一些频繁调用后再不需要的数据淘汰出缓存，提高缓存的利用率。
5 m0 l& O) I' I) ^2 K) ^8 Q, N+ Vwww.520diannao.com电脑,技术,IT,学习,交流,网络安全,QQ,硬件,软件,编程,教程,建站9 M; w, `  M# b" v
　　CPU 产品中，一级缓存的容量基本在 4KB 到 64KB 之间，二级缓存的容量则分为 128KB、256KB、512KB、1MB、2MB 等。一级缓存容量，各产品之间相差不大，而二级缓存容量，则是提高 CPU 性能的关键。二级缓存容量的提升，是由 CPU 制造工艺所决定的，容量增大必然导致 CPU 内部晶体管数的增加，要在有限的 CPU 面积上集成更大的缓存，对制造工艺的要求也就越高。

炉火纯青

14、核心电压电脑,技术,IT,学习,交流,网络安全,QQ,硬件,软件,编程,教程,建站7 B, ~2 Y7 P1 B1 K+ g/ g0 A3 v

' g6 \) o2 R& G; h9 h我爱电脑技术论坛　　CPU 的工作电压（Supply Voltage），即 CPU 正常工作所需的电压。任何电器在工作的时候都需要电，自然也有对应额定电压，CPU 也不例外。目前 CPU 的工作电压，有一个非常明显的下降趋势，较低的工作电压，主要有三个优点：
& }2 o% I# t2 }打造最好的电脑自学交流论坛打造最好的电脑自学交流论坛' F) C; d& X, R: |6 W6 k
　　一是采用低电压的 CPU 的芯片，总功耗降低了。功耗降低，系统的运行成本就相应降低，这对于便携式和移动系统来说非常重要，使其现有的电池可以工作更长时间，从而使电池的使用寿命大大延长；
3 a" b. f8 K6 E" x8 [3 Q  M( v2 X我爱电脑技术社区--打造最好的电脑技术自学交流平台1 b8 Z4 W$ b( d# {- B* ^* r6 v
　　二是功耗降低，致使发热量减少，运行温度不过高的 CPU，可以与系统更好的配合；我爱电脑技术社区--打造最好的电脑技术自学交流平台0 w# u4 @2 D2 G! h% G+ q) {

$ y. k  P$ a2 Z, ^" w2 Z; z. g9 m2 R# V打造最好的电脑自学交流论坛　　三是降低电压，也是 CPU 主频提高的重要因素之一。电脑,技术,IT,学习,交流,网络安全,QQ,硬件,软件,编程,教程,建站; i- m5 A, h$ i
www.520diannao.com" h. @, w" h: M- Y8 E
　　CPU 的工作电压，分为两个方面，CPU 的核心电压与 I/O 电压。核心电压，即驱动 CPU 核心芯片的电压。I/O 电压，则指驱动 I/O 电路的电压。通常 CPU 的核心电压，小于或等于 I/O 电压。我爱电脑技术社区--打造最好的电脑技术自学交流平台& z+ R3 ~; r! H- j% F
我爱电脑技术论坛# ?8 b+ [3 @# K$ b
　　早期 CPU（286～486 时代）的核心电压与I/O一致，通常为 5V，由于当时的制造工艺相对落后，以致 CPU 的发热量过大，导致其寿命缩短。不过那时的 CPU 集成度很低，而目前的 CPU 集成度相当高，因此显得现在的 CPU 发热量更大。随着 CPU 的制造工艺提高，近年来，各种 CPU 的工作电压有逐步下降的趋势，目前台式机用 CPU 的核心电压，通常为 2V 以内，笔记本专用 CPU 的工作电压，相对更低，从而达到大幅减少功耗的目的，以延长电池的使用寿命，并降低了 CPU 发热量。而且现在的 CPU 会通过特殊的电压 ID（VID）引脚来指示主板中嵌入的电压调节器，自动设置正确的电压级别。
9 B  Q  _+ i3 }- h% m# Twww.520diannao.com
4 y2 X( ?6 s2 W% o* I& E我爱电脑技术论坛　　许多面向新款 CPU 的主板，都会提供特殊的跳线或者软件设置。通过这些跳线或软件，可以根据具体需要手动调节 CPU 的工作电压。很多实验表明，在超频的时候，适度提高核心电压，可以加强 CPU 内部信号，对 CPU 性能的提升，会有很大帮助。但这样也会提高 CPU 的功耗，影响其寿命及发热量，建议一般用户不要进行此方面的操作。

炉火纯青

15、超线程技术www.520diannao.com3 k+ A: W& I# c: w. }

( o5 w* z2 @! M! u% y$ {我爱电脑技术社区--打造最好的电脑技术自学交流平台　　CPU 生产商为了提高 CPU 的性能，通常做法是提高 CPU 的时钟频率和增加缓存容量。不过，目前 CPU 的频率越来越快，如果再通过提升 CPU 频率和增加缓存的方法来提高性能，往往会受到制造工艺上的限制以及成本过高的制约。
8 G' r# g  l5 p# Y, h* T  }电脑,技术,IT,学习,交流,网络安全,QQ,硬件,软件,编程,教程,建站
3 j3 W" u* Q6 Y+ K8 G打造最好的电脑自学交流论坛　　尽管提高 CPU 的时钟频率和增加缓存容量后，的确可以改善性能，但这样的 CPU 性能提高，在技术上存在较大的难度。实际上在应用中，基于很多原因，CPU 的执行单元都没有被充分使用。如果 CPU 不能正常读取数据（总线/内存的瓶颈），其执行单元利用率会明显下降。另外，就是目前大多数执行线程缺乏 ILP（Instruction-Level Parallelism，多种指令同时执行）支持。这些都造成了目前 CPU 的性能没有得到全部的发挥。因此，Intel 则采用另一个思路去提高 CPU 的性能，让 CPU 可以同时执行多重线程，就能让 CPU 发挥更大效率，即所谓“超线程（Hyper-Threading，简称 HT）”技术。超线程技术就是利用特殊的硬件指令，把两个逻辑内核模拟成两个物理芯片，让单个处理器都能使用线程级并行计算，进而兼容多线程操作系统和软件，减少了 CPU 的闲置时间，提高了 CPU 的运行效率。
+ N% X8 S4 R- @+ v6 ]8 jwww.520diannao.com
# J0 P  g+ F" }+ M, X- I电脑,技术,IT,学习,交流,网络安全,QQ,硬件,软件,编程,教程,建站　　采用超线程，就是在同一时间里，应用程序可以使用芯片的不同部分。虽然单线程芯片每秒钟能够处理成千上万条指令，但是在任一时刻，只能够对一条指令进行操作。而超线程技术，可以使芯片同时进行多线程处理，使芯片性能得到提升。
4 s  L/ o$ w$ |5 U7 Q1 |% S- v# \打造最好的电脑自学交流论坛我爱电脑技术社区--打造最好的电脑技术自学交流平台! a" I; C, g" `* J9 x; f% R
　　超线程技术是在一颗 CPU 同时执行多个程序而共同分享一颗 CPU 内的资源，理论上要像两颗 CPU 一样，在同一时间执行两个线程，P4 处理器需要多加入一个 Logical CPU Pointer（逻辑处理单元）。因此，新一代的 P4 HT 的 die 的面积比以往的 P4 增大了 5%。而其余部分，如 ALU（整数运算单元）、FPU（浮点运算单元）、L2 Cache（二级缓存）则保持不变，这些部分是被分享的。
1 c; X  c& i; t( |我爱电脑技术论坛
/ j) O# W, }% w9 \　　虽然采用超线程技术能同时执行两个线程，但它并不象两个真正的 CPU 那样，每个 CPU 都具有独立的资源。当两个线程都同时需要某一个资源时，其中一个要暂时停止，并让出资源，直到这些资源闲置后才能继续。因此，超线程的性能并不等于两颗 CPU 的性能。我爱电脑技术论坛$ {) W* w6 c2 Y! C
我爱电脑技术论坛. l- n; \% _: G5 E* @8 l$ O3 N' b) T# e
　　英特尔 P4 超线程有两个运行模式，Single Task Mode（单任务模式）及 Multi Task Mode（多任务模式）。当程序不支持 Multi-Processing（多处理器作业）时，系统会停止其中一个逻辑 CPU 的运行，把资源集中于单个逻辑 CPU 中，让单线程程序不会因其中一个逻辑 CPU 闲置而减低性能。但由于被停止运行的逻辑 CPU 还是会等待工作，占用一定的资源，因此 Hyper-Threading CPU 运行 Single Task Mode 程序模式时，有可能达不到不带超线程功能的 CPU 性能，但性能差距不会太大。也就是说，当运行单线程应用软件时，超线程技术甚至会降低系统性能，尤其是在多线程操作系统运行单线程软件时，容易出现此问题。我爱电脑技术社区--打造最好的电脑技术自学交流平台: q) z7 @5 R5 ]2 v! \
电脑,技术,IT,学习,交流,网络安全,QQ,硬件,软件,编程,教程,建站, c) y0 S/ ?1 A
　　需要注意的是，含有超线程技术的 CPU，需要芯片组及软件的支持，才能比较理想的发挥该项技术的优势。我爱电脑技术论坛7 n( U# [6 `' a1 z& H

1 z2 m& _- L9 O- s/ @; R* F1 P打造最好的电脑自学交流论坛　　目前，支持超线程技术的芯片组包括：
* j  S8 O. Z8 Z& D. k9 r% _www.520diannao.com: v! J7 x7 z2 i8 h. l" Y+ y
　　英特尔 i845GE、PE 及矽统 iSR658 RDRAM、SiS645DX、SiS651 可直接支持超线程；我爱电脑技术论坛& p) Z2 g/ M2 k3 N9 \- \% j
　　英特尔 i845E、i850E 通过升级 BIOS 后可支持；
- P# {' |2 F, j/ X5 U我爱电脑技术社区--打造最好的电脑技术自学交流平台　　威盛 P4X400、P4X400A 可支持，但未获得正式授权。打造最好的电脑自学交流论坛$ _+ ^( A' S/ n, T+ [3 w
; i! s; h: M$ n2 `, U" j
　　目前，支持超线程技术的操作系统有：
" m2 F7 ~" x9 l% i/ H我爱电脑技术论坛
; a, A; D. S9 e# i电脑,技术,IT,学习,交流,网络安全,QQ,硬件,软件,编程,教程,建站　　Microsoft Windows XP
7 O. w" I  g- I" W* d+ ~$ {　　Microsoft Windows 2003
8 d& q% P0 m! q" s9 n打造最好的电脑自学交流论坛　　Linux kernel 2.4.x 以后的版本，也支持超线程技术。

炉火纯青

16、3D Now电脑,技术,IT,学习,交流,网络安全,QQ,硬件,软件,编程,教程,建站! x3 @: q9 G. b' l5 N6 r4 g- t$ l

2 X5 d. @% N) l9 l" s0 O我爱电脑技术社区--打造最好的电脑技术自学交流平台　　由 AMD 公司提出的 3DNow! 指令集，应该说出现在 SSE 指令集之前，并被 AMD 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 条机器码的扩展指令集。www.520diannao.com( T: p+ j6 a9 x$ ]. b
打造最好的电脑自学交流论坛$ N% f. [+ z5 |
　　与 Intel 公司的 MMX 技术侧重于整数运算有所不同，3DNow! 指令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 Enhanced 3DNow!。这些 AMD 标准的 SIMD 指令和 Intel 的 SSE 具有相同效能。因为受到 Intel 在商业上以及 Pentium III 成功的影响，软件在支持 SSE 上比起 3DNow! 更为普遍。Enhanced 3DNow! 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 做最佳化的软件中，能获得更好的效能。

炉火纯青

17、多媒体指令集
; y, y9 ~+ ?  `' p7 b; X+ |, owww.520diannao.com电脑,技术,IT,学习,交流,网络安全,QQ,硬件,软件,编程,教程,建站9 {! L$ |8 S, E0 {* y7 M
　　CPU 依靠指令来计算和控制系统，每款 CPU 在设计时，就规定了一系列与其硬件电路相配合的指令系统。指令的强弱，也是 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。
! Y/ X5 w# E5 N0 N# ~3 H: g% m# ^电脑,技术,IT,学习,交流,网络安全,QQ,硬件,软件,编程,教程,建站
" ?) b7 {% M# L　　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。
+ X: [) b5 B5 a" J: ~: d电脑,技术,IT,学习,交流,网络安全,QQ,硬件,软件,编程,教程,建站www.520diannao.com8 w& Z3 f( t% {& w
　　而从具体运用看，如 Intel 的 MMX（Multi Media Extended）、SSE、SSE2（Streaming-Single instruction multiple data-Extensions 2）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”。我爱电脑技术论坛: g1 w( I; u8 X1 W' C3 ?
打造最好的电脑自学交流论坛( B% t. H5 C3 r* m: X$ h' h
　　1、精简指令集的运用
2 `# t# T: e. Z- B% A% O6 S) e* k( a我爱电脑技术论坛
* R% s$ e" k. ?( M9 t我爱电脑技术论坛　　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％ 的程序，只用到了 20％ 的指令集。基于这一发现，“RISC 精简指令集”就被提了出来。这是计算机系统架构的一次深刻革命。RISC 体系结构的基本思路是：抓住“CISC 指令系统”的指令种类太多、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，方便处理器内部的并行处理，提高 VLSI 器件的使用效率，从而大幅度地提高处理器的性能。电脑,技术,IT,学习,交流,网络安全,QQ,硬件,软件,编程,教程,建站; C$ n$ D' E8 p0 ^* M

7 }5 M/ o7 H/ e' twww.520diannao.com　　RISC 指令集有许多特征，其中最重要的有：
" b; s; o: Y- K+ y( V$ t打造最好的电脑自学交流论坛
" p: }, n# m. ?: ?www.520diannao.com　　指令种类少，指令格式规范——RISC 指令集通常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。 打造最好的电脑自学交流论坛: i" S4 R" L4 J. s

; ?$ ^9 x3 ^! _( j6 D+ C# ywww.520diannao.com　　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。我爱电脑技术社区--打造最好的电脑技术自学交流平台: Y2 u: E4 m! K1 i! [' w4 H. g# G
我爱电脑技术社区--打造最好的电脑技术自学交流平台0 \1 \# [% S: h. w9 M' N5 s* v
　　大量利用寄存器间操作——RISC 指令集的大多数操作，都是寄存器到寄存器的操作，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。( b! B# m: c* m8 E% U, I

" J# v0 g+ u- g5 j! L打造最好的电脑自学交流论坛　　简化处理器结构——使用 RISC 指令集，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，特别是允许以硬件线路来实现指令操作，而不必像 CISC 处理器那样，使用微程序来实现指令操作。因此，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。
4 n+ {% F, W9 n9 F( |) iwww.520diannao.com我爱电脑技术社区--打造最好的电脑技术自学交流平台* ^2 N  \; [- [: X( N' r$ {/ u1 S# a1 \
　　便于使用 VLSI 技术——随着 LSI 和 VLSI 技术的发展，整个处理器（甚至多个处理器）都可以放在一个芯片上。RISC 体系结构可以给设计单芯片处理器带来很多好处，有利于提高性能，简化 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。
# T2 l+ S4 K! ~8 R' ^( f我爱电脑技术社区--打造最好的电脑技术自学交流平台
7 q0 L, h% v8 M* t, @: I打造最好的电脑自学交流论坛　　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、超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操作技术，基本上是基于 RISC 体系结构发展和走向成熟的。电脑,技术,IT,学习,交流,网络安全,QQ,硬件,软件,编程,教程,建站  u* V* t, |3 e8 Y
电脑,技术,IT,学习,交流,网络安全,QQ,硬件,软件,编程,教程,建站" w( x( j3 |9 P$ K4 ~
　　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。如今在桌面领域，RISC 也不断渗透，预计未来，RISC 将要一统江湖。
+ z. {' `; `, J/ R我爱电脑技术社区--打造最好的电脑技术自学交流平台我爱电脑技术论坛7 J& A6 L  W; z  }
　　2、CPU 的扩展指令集
- o9 J  C& g) e# i% G# s
8 l# J/ ~$ E3 N! n/ G我爱电脑技术社区--打造最好的电脑技术自学交流平台　　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，但必须要有软件的支持。www.520diannao.com" X3 k9 ~1 k; ^# l

9 ~; g" n  D- u4 X打造最好的电脑自学交流论坛　　1) MMX 指令集我爱电脑技术论坛/ w3 B' n$ m& K% w+ D3 Q
电脑,技术,IT,学习,交流,网络安全,QQ,硬件,软件,编程,教程,建站# j" U$ u$ }  h" z
　　MMX（Multi Media eXtension，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。
) ]4 z3 V$ {* |3 n/ i& }3 m我爱电脑技术社区--打造最好的电脑技术自学交流平台我爱电脑技术社区--打造最好的电脑技术自学交流平台! b( w8 [3 A6 Y$ A0 _0 \' m  x
　　2) SSE 指令集
: f9 N6 N; G7 ?9 f4 E; t) P1 V7 Y电脑,技术,IT,学习,交流,网络安全,QQ,硬件,软件,编程,教程,建站
& ]1 r7 @  f  P2 ~% {3 `www.520diannao.com　　SSE（Streaming SIMD Extensions，单指令多数据流扩展）指令集，是 Intel 在 Pentium III 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 New Instruction）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 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 Intel 公司最早为其下一代芯片命名的指令集名称，而所谓的“MMX2”则完全是硬件评论家们和媒体凭感觉和印象对“KNI”的评价，而 Intel 公司从未正式发布过关于 MMX2 的消息。
$ |4 f  ^; h/ U  I2 e; D, J! [8 j4 V7 V# d
　　最终推出的 SSE 指令集，也就是所谓胜出的“互联网 SSE”指令集。SSE 指令集包括了 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）浮点运算指令、12 条 MMX 整数运算增强指令、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、3D 运算、视频处理、音频处理等诸多多媒体应用，起到了全面强化的作用。SSE 指令与 3DNow! 指令彼此互不兼容，但 SSE 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。
$ R* n! [" P/ L& X* {' V) m) s打造最好的电脑自学交流论坛www.520diannao.com4 l6 N$ \, Q& X. K1 G
　　后来 Intel 为了应对 AMD 的 3Dnow!+ 指令集，又在 SSE 的基础上，开发了 SSE2，增加了一些指令，使得其 P4 处理器性能有大幅度提高。到 P4 设计结束为止，Intel 增加了一套包括 144 条新建指令的 SSE2 指令集。像最早的 SIMD 扩展指令集，SSE2 涉及了多重的数据目标上立刻执行一单个的指令（即 SIMD，一个计算低工控最好的方法是让每指令执行更多的工作）。最重要的是，SSE2 能处理 128 位和两倍精密浮点数学运算。处理更精确浮点数的能力，使 SSE2 成为加速多媒体程序、3D 处理工程以及工作站类型任务的基础配置。但重要的是，软件是否能适当的优化利用它。5 X& F' Q/ \1 u
打造最好的电脑自学交流论坛% Q/ p" u- A6 T% Q+ U
　　3) 3DNow! 指令集
( i9 F% w# b  F# M  |: {
" Q2 T5 m4 C4 ~4 W" l: y　　由 AMD 公司提出的 3DNow! 指令集，应该说出现在 SSE 指令集之前，并被 AMD 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 条机器码的扩展指令集。
9 n3 n0 X* x* |我爱电脑技术论坛
, C# }, K) {9 I& w! h2 Y. n　　与 Intel 公司的 MMX 技术侧重于整数运算有所不同，3DNow! 指令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 Enhanced 3DNow!。这些 AMD 标准的 SIMD 指令和 Intel 的 SSE 具有相同效能。因为受到 Intel 在商业上以及 Pentium III 成功的影响，软件在支持 SSE 上，比起 3DNow! 更为普遍。Enhanced 3DNow! 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 做最佳化的软件中，能获得更好的效能。

炉火纯青

18、双核心类型及酷睿