核心(Die)又稱為內(nèi)核,是 CPU 最重要的組成部分,
核心類型
。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(chǎn)工藝制造出來的,CPU 所有的計(jì)算、接受/存儲(chǔ)命令、處理數(shù)據(jù)都由核心執(zhí)行。各種 CPU 核心都具有固定的邏輯結(jié)構(gòu),一級(jí)緩存、二級(jí)緩存、執(zhí)行單元、指令級(jí)單元和總線接口等邏輯單元,都會(huì)有科學(xué)的布局。為了便于 CPU 設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售的管理,CPU 制造商會(huì)對(duì)各種 CPU 核心給出相應(yīng)的代號(hào),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(huì)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(huì)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(cuò)誤,并提升一定的性能,而這些變化,普通消費(fèi)者是很少去注意的。每一種核心類型都有其相應(yīng)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(guān)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(shù)量、各級(jí)緩存的大小、主頻范圍、流水線架構(gòu)和支持的指令集(這兩點(diǎn)是決定 CPU 實(shí)際性能和工作效率的關(guān)鍵因素)、功耗和發(fā)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 1.8 GHz 性能要高)。但這也不是絕對(duì)的。這種情況一般發(fā)生在新核心類型剛推出時(shí),由于技術(shù)不完善或新的架構(gòu)和制造工藝不成熟等原因,可能會(huì)導(dǎo)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(shí)際性能,不如 Socket 370 接口的 Tualatin 核心的 Pentium III 和賽揚(yáng),現(xiàn)在的低頻 Prescott 核心 Pentium 4 的實(shí)際性能,不如同頻的 Northwood 核心 Pentium 4 等等。但隨著技術(shù)的進(jìn)步以及 CPU 制造商對(duì)新核心的不斷改進(jìn)和完善,新核心的中后期產(chǎn)品的性能,必然會(huì)超越老核心產(chǎn)品。
CPU 核心的發(fā)展方向,是更低的電壓、更低的功耗、更先進(jìn)的制造工藝、集成更多的晶體管、更小的核心面積(這會(huì)降低 CPU 的生產(chǎn)成本從而最終會(huì)降低 CPU 的銷售價(jià)格)、更先進(jìn)的流水線架構(gòu)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(nèi)存控制器,等等)以及雙核心和多核心(也就是一個(gè) CPU 內(nèi)部有 2 個(gè)或更多個(gè)核心)等,
電腦資料
《核心類型》(http://m.clearvueentertainment.com)。CPU 核心的進(jìn)步,對(duì)普通消費(fèi)者而言,最有意義的就是能以更低的價(jià)格買到性能更強(qiáng)的 CPU。在 CPU 漫長(zhǎng)的歷史中,伴隨著紛繁復(fù)雜的 CPU 核心類型。以下分別就 Intel CPU 和 AMD CPU 的主流核心類型,作一個(gè)簡(jiǎn)介。主流核心類型介紹(僅限于臺(tái)式機(jī) CPU,不包括筆記本 CPU 和服務(wù)器/工作站 CPU,而且不包括比較老的核心類型)。
Intel CPU 的核心類型
核心類型1) Tualatin
這也就是大名鼎鼎的圖拉丁核心,是 Intel 在 Socket 370 架構(gòu)上的最后一種 CPU 核心,采用 0.13um 制造工藝,封裝方式采用 FC-PGA2 和 PPGA,核心電壓也降低到了 1.5V 左右,主頻范圍從 1GHz 到 1.4GHz,外頻分別為 100MHz(賽揚(yáng))和 133MHz(Pentium III),二級(jí)緩存分別為 512KB(Pentium III-S)和 256KB(Pentium III 和賽揚(yáng)),這是最強(qiáng)的 Socket 370 核心,其性能甚至超過了早期低頻的 Pentium 4系列 CPU。
核心類型2) Willamette
這是早期的 Pentium 4 和 P4 賽揚(yáng)采用的核心,最初采用 Socket 423 接口,后來改用 Socket 478 接口(賽揚(yáng)只有 1.7GHz 和 1.8GHz 兩種,都是 Socket 478 接口),采用 0.18um 制造工藝,前端總線頻率為 400MHz,主頻范圍從 1.3GHz 到 2.0GHz(Socket 423)和 1.6GHz 到 2.0GHz(Socket 478),二級(jí)緩存分別為 256KB(Pentium 4)和 128KB(賽揚(yáng))。注意,另外還有些型號(hào)的 Socket 423 接口的 Pentium 4 居然沒有二級(jí)緩存!核心電壓 1.75V 左右,封裝方式采用 Socket 423 的 PPGA INT2,PPGA INT3,OOI 423-pin,PPGA FC-PGA2 和 Socket 478 的 PPGA FC-PGA2 以及賽揚(yáng)采用的 PPGA 等等。Willamette 核心制造工藝落后,發(fā)熱量大,性能低下,已經(jīng)被淘汰掉,而被 Northwood 核心所取代。
核心類型3) Northwood
這是目前主流的 Pentium 4 和賽揚(yáng)所采用的核心,其與 Willamette 核心最大的改進(jìn),是采用了 0.13um 制造工藝,并都采用 Socket 478 接口,核心電壓 1.5V 左右,二級(jí)緩存分別為 128KB(賽揚(yáng))和 512KB(Pentium 4),前端總線頻率分別為 400/533/800MHz(賽揚(yáng)都只有 400MHz),主頻范圍分別為 2.0GHz 到 2.8GHz(賽揚(yáng)),1.6GHz 到 2.6GHz(400MHz FSB Pentium 4),2.26GHz 到 3.06GHz(533MHz FSB Pentium 4)和 2.4GHz 到 3.4GHz(800MHz FSB Pentium 4),并且 3.06GHz Pentium 4 和所有的 800MHz Pentium 4 都支持超線程技術(shù)(Hyper-Threading Technology),封裝方式采用 PPGA FC-PGA2 和 PPGA。按照 Intel 的規(guī)劃,Northwood 核心會(huì)很快被 Prescott 核心所取代。