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  前言

  CPU是CentralProcessingUnit--中央处理器的缩写,它是计算机中最重要的一个部分,由运算器和控制器组成,如果把计算机比作一个人,那么CPU就是他的心脏,其重要作用由此可见一斑。不管什么样的CPU,其内部结构归纳起来可以分为控制单元、逻辑单元和存储单元三大部分,这三个部分相互协调,便可以进行分析,判断、运算并控制计算机各部分协调工作。那么到底CPU是怎么回事,它的过去、现在和将来会是什么样子的呢?下面就让各位随我一起去看看吧!

  第一章历史篇

  CPU从最初发展至今已经有二十多年的历史了,这期间,按照其处理信息的字长,CPU可以分为:四位微处理器、八位微处理器、十六位微处理器、三十二位微处理器以及六十四位微处理器等等。

  1971年,早期的Intel公司推出了世界上第一台微处理器4004,这便是第一个用于计算机的四位微处理器,它包含2300个晶体管,由于性能很差,其市场反应十分不理想。

  随后,Intel公司又研制出了8080处理器、8085处理器,加上当时Motorola公司的MC6800微处理器和Zilog公司的Z80微处理器,一起组成了八位微处理器的家族。十六位微处理器的典型产品是Intel公司的8086微处理器,以及同时生产出的数学协处理器,即8087。这两种芯片使用互相兼容的指令集,但在8087指令集中增加了一些专门用于对数、指数和三角函数等数学计算指令,由于这些指令应用与8086和8087,因此被人们统称为X86指令集。此后Intel推出的新一代的CPU产品,均兼容原来的X86指令。

  1979年Intel推出了8088芯片,它仍是十六位微处理器,内含29000个晶体管,时钟频率为4.77MHz,地址总线为20位,可以使用1MB内存。8088的内部数据总线是16位,外部数据总线是8位。1981年,8088芯片被首次用于IBMPC机当中,如果说8080处理器还不为各位所熟知的话,那么8088则可以说是家喻户晓了,个人电脑――PC机的第一代CPU便是从它开始的。1982年的80286芯片虽然是16位芯片,但是其内部已包含13.4万个晶体管,时钟频率也达到了前所未有的20MHz。其内、外部数据总线均为16位,地址总线为24位,可以使用16MB内存,可使用的工作方式包括实模式和保护模式两种。

  三十二位微处理器的代表产品首推Intel公司1985年推出的80386,这是一种全三十二位微处理器芯片,也是X86家族中第一款三十二位芯片,其内部包含27.5万个晶体管,时钟频率为12.5MHz,后逐步提高到33MHz。80386的内部和外部数据总线都是32位,地址总线也是32位,可以寻址到4GB内存。它除了具有实模式和保护模式以外,还增加了一种虚拟86的工作方式,可以通过同时模拟多个8086处理器来提供多任务能力。1989年Intel公司又推出准三十二位处理器芯片80386SX。它的内部数据总线为三十二位,与80386相同,外部数据总线为十六位。也就是说,80386SX的内部处理速度与80386接近,也支持真正的多任务操作,而它又可以接受为80286开发输入/输出接口芯片。80386SX的性能优于80286,而价格只是80386的三分之一。386处理器没有内置协处理器,因此不能执行浮点运算指令,如果您需要进行浮点运算时,必须额外购买昂贵的80387协处理器芯片。

  八十年代末九十年代初,80486处理器面市,它集成了120万个晶体管,时钟频率由25MHz逐步提升到50MHz。80486是将80386和数学协处理器80387以及一个8KB的高速缓存集成在一个芯片内,并在X86系列中首次使用了RISC(精简指令集)技术,可以在一个时钟周期内执行一条指令。它还采用了突发总线方式,大大提高了与内存的数据交换速度,由于这些改进,80486的性能比带有80387协处理器的80386提高了4倍。早期的486分为有协处理器的486DX和无协处理器的486SX两种,其价格也相差许多。随着芯片技术的不断发展,CPU的频率越来越快,而PC机外部设备受工艺限制,能够承受的工作频率有限,这就阻碍了CPU主频的进一步提高,在这种情况下,出现了CPU倍频技术,该技术使CPU内部工作频率为处理器外频的2-3倍,486DX2、486DX4的名字便是由此而来。

  九十年代中期,全面超越486的新一代586处理器问世,为了摆脱486时代处理器名称混乱的困扰,最大的CPU制造商Intel公司把自己的新一代产品命名为Pentium(奔腾)以区别AMD和Cyrix的产品。AMD和Cyrix也分别推出了K5和6x86处理器来对付Intel,但是由于奔腾处理器的性能最佳,Intel逐渐占据了大部分市场。

  此后CPU的发展情况不用我说想必大家都已经很了解了,97年初PentiumMMX上市,年中PentiumII和AMDK6上市,年末Cyrix6x86MX面市,98年更是“三足”鼎立,PII、赛扬、K6-2、MII杀得你死我活。自从推出PentiumII后,Intel便放弃了逐渐老化的Socket7市场转而力推先进的Slot1架构,但是这一次Intel却打错了主意,随着全球低于1000美元低价PC需求量的增长,AMD的K6-2处理器填补了Intel在这个低端领域的空白,AGP总线技术、100MHz外频,这些原先只有在Slot1上才能实现的技术在AMD首先倡导的Super7时代也实现了,虽然K6-2和Super7的性能比起同主频的PII来说还有差距,但是低廉的价格还是让AMD抢得了将近30%的CPU零售市场份额。AMD更是以一副不畏强者的姿态,博得了众多消费者的好感。

  可惜到了99年,面对Intel猛烈反扑,AMD开始走下坡路,市场销量很糟。Cyrix更是在这场处理器大战中一败涂地,本想依靠NS(美国国家半导体公司)东山再起,无奈时机已晚,最终在六月份被芯片组厂商VIA(威盛)收购。

  随后的IDT和Rise两家新杀入处理器市场的公司在技术的创新上以及市场定位上均有自己的独到之处,IDT的WinchipC6、WinchipC6-2主要面向低端家用市场,Rise的处理器则主要进军移动电脑领域。无奈生不逢时,在Intel产品的挤压下,它们的日子也是举步为坚,99年年中,也正是Cyrix被收购一个月以后,威盛又收购了IDT公司,同时,Rise也被另一家芯片组厂商SIS(矽统科技)收购,随后传出Rise退出PC处理器市场,主攻家电处理芯片市场的消息,这样,经过重新调整之后,PC处理器市场呈现新三足鼎立的局面:Intel凭借自己优秀的产品以及良好的市场运作继续占领大部分市场份额;AMD则通过8月份发布的Athlon—K7打了个漂亮的翻身仗,K7成为历史上首次性能全面超越Intel同类产品的最快处理器,其市场占有率有进一步扩大的趋势;威盛在收购Cyrix和IDT之后,集成两家公司的最新技术,计划在2000年初推出Socket 370兼容的Joshua—约书亚处理器,主攻低端市场。总之,随着竞争的激烈,各家公司都在尽全力研制最新、最快、最好的处理器产品献给广大消费者,展望CPU未来,前景一片光明!

  第二章在详细介绍每一种CPU之前,我们有必要了解一些有关处理器技术方面的概念。

  CPU封装方式1.Socket

  PC机从386时代开始普遍使用Socket插座来安装CPU,从Socket4、Socket5、Socket7到现在的Socket370。

  以我们最常见的Socket7为例,它是方形多针角零插拔力插座,插座上有一根拉杆,在安装和更换CPU时只要将拉杆向上拉出,就可以轻易地插进或取出CPU芯片了。Socket7插座适用范围很广,不但可以安装IntelPentium、PentiumMMX,还可以安装AMDK5、K6、K6-2、K6-III、CyrixMII等等处理器。

  与Socket7搭配的主板芯片组主要有IntelVX、HX、TX,VIAVP2、VP3等,它们支持的CPU外部频率一般为66、75以及83MHz,其中VX、TX和VP3除了支持普通的SIMM(72线内存)外,还支持DIMM(168线内存),VIA的VP3芯片组更是支持AGP图形接口标准。

  随后出现的Super7标准是在Socket7基础上发展起来的,与后者相比,Super7结构增加了对处理器100MHz外频、AGP的支持,其代表产品为VIA的MVP3芯片组,Super7架构可以支持AMDK6-2、K6-III处理器。

  2.Slot

  我们先来看看Slot1,这种接口方式是由Intel提出的,它是一个狭长的242引脚的插槽,可以支持采用SEC(单边接触)封装技术的PentiumII、PentiumIII和Celeron处理器,除了接口方式不同外,Slot1所支持的特性与Super7系统没有什么太大的差别。IntelLX、EX和IntelBX、VIAApolloPro芯片组是其中的代表,前两种最高只能达到83MHz外频,而后两者可以支持最高到150MHz的外频。

  Slot2接口标准与Slot1类似,不过它是面向高端服务器市场的,与其搭配的主板芯片组为IntelGX、NX,处理器为Xeon至强。

  与Slot1、Slot2不同,SlotA接口标准是由Intel的竞争对手AMD提出的,它支持AMDK7处理器,与其搭配的芯片组为AMD自己的AMD751芯片,VIA作为非Intel阵营的战士之一,届时也会有支持K7的芯片组问世。虽然从外观上看SlotA与Slot1十分相像,但是由于它们的电气性能不同,两者并不兼容。

  CPU制造工艺

  早期的处理器都是使用0.5微米工艺制造出来的,随着CPU频率的增加,原有的工艺无法满足产品的要求,这样便出现了0.35微米以及现在普遍使用的0.25微米工艺,不久以后,0.18微米和0.13微米制造的处理器产品也将面世。另外一方面,现在的芯片内部都是使用铝作为导体,但是由于芯片速度的提高,芯片面积的缩小,铝线已经接近其性能极限,所以芯片制造厂商必须找出更好的能够代替铝导线的新的技术,这便是我们常说的铜导线技术。铜导线与铝导线相比,有很大的优势,具体表现在其导电性要优于铝,电阻小,所以发热量也要小于现在所使用的铝,从而可以有效地提高芯片的稳定性,此外,采用0.18或0.13微米制造工艺以后,处理器的频率可以得到进一步的提高,处理器面积则可以进一步减小,因此,铜导线技术全面取代铝导线技术是必然的趋势。

  缓存技术

  缓存就是指可以进行高速数据交换的存储器,它先于内存与CPU交换数据,因此速度极快,所以又被称之为高速缓存。与处理器相关的缓存一般分为两种,L1缓存,也称片内缓存,和L2缓存,Pentium时代的处理器把L1缓存集成在CPU内部,而L2缓存则在主板上以与CPU外频相同的频率下工作。

  到了Slot1时代,PentiumII处理器的缓存封装方式与旧的Socket7架构完全不同,它的L2缓存做到了处理器上,并以处理器速度一半的频率工作,这便是Intel引以为荣的双独立总线结构。在这种结构中,一条总线联接L2高速缓存,另一条负责系统内存,这样便使整个系统的速度得到了很大的提高。AMDK7也使用这种缓存技术。InteCeleron处理器与PentiumII不同,它的L2缓存很小,只有128K(PII是512K),但是它们集成在CPU内存,与处理器同频工作,这就是为什么便宜的Celeron有时候比昂贵的PentiumII性能还要好的原因。

  AMD在其Super7平台的最后一个产品K6-III中首次使用了三级缓存技术,它包括一个全速64KBL1缓存,一个内部全速256KB缓存,还有主板上的运行在100MHz频率下的L3缓存,这种三级缓存技术使得K6-III的性能有很大提高,与同频的PentiumII相比,其速度也要略快一畴。

  看缓存技术的发展,L2缓存全内置并与处理器同频工作是大趋势,在Intel的最新处理器Coppermine中,256KBL2缓存就是这样工作的。

  指令集

  为了提高计算机在多媒体、3D图形方面的应用能力,许多处理器指令集应运而生,其中最著名的三种便是Intel的MMX、SSE和AMD的3DNOW!指令集。MMX指令集是Intel与1996年发明的一项多媒体指令增强技术,其英文名称可以翻译为“多媒体扩展指令集”,它包括57条多媒体指令,这些指令可以一次处理多个数据,还可以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,就可以得到更好的性能。

  SSE指令是Intel在PentiumIII处理器中首先推出的,它有70条指令,其中包含提高3D图形运算效率的50条SIMD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全面强化的作用。SEE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(单指令多数据技术)和单时钟周期并行处理多个浮点数据来有效的提高浮点运算速度。

  由AMD发明的3DNow!指令出现在SSE指令之前,并被广泛应用与K6-2、K6-III以及K7处理器上,该技术其实是21条机器码的扩展指令集。与MMX技术侧重的整数运算不同,3DNow!主要针对三维建模、坐标变换、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。

  下面就让我们一起到市场中,去认识认识各种CPU吧!

  Intel系列IntelPentium处理器

  IntelPentium也称为经典奔腾(IntelPentiumClassic),它是真正的第五代处理器。早期的Pentium60和66分别工作在与系统总线频率相同的60和66MHz两种频率下,没有我们现在所说的倍频设置,而且最初的部分产品还有浮点运算错误,因此它并没有受到人们的欢迎。后来的Pentium处理器采用了现在一直使用的“外频×倍频=CPU工作频率”设置,工作频率有75、90、100、120、133、150、166、200几种规格。早期的奔腾75-120使用0.6微米的半导体制造工艺,后期120MHz频率以上的奔腾则改用0.35微米工艺,这就有助于CPU频率的进一步提高。经典奔腾的供电电压均为3.3V。评价:性能:经典奔腾的性能相当平均,整数运算和浮点运算都不错。当然,这仅仅是在当时来说,随着计算机技术的飞速发展,在CPU频率日新月异的今天,传统奔腾的速度已经不能跟上应用的需要。可升级性:由于经典奔腾采用的是单电压供电,如果你的主板不支持双电压,而你又想把它升级到200MHz频率以上,那么你只有考虑IDT公司的C6CPU,从这方面来看,Pentium系列的可升级性一般。超频性:Intel向来是超频爱好者们热衷的对象,Intel保持高品质的作风使得其产品极其好超,一般来说,未锁频的IntelCPU超一级甚至两级都不会有什么问题。如果你碰巧遇到锁频,那就只好超75或者83MHz外频了。

  价格:Intel一贯代表高品质,这种高品质是与其高价格紧密相联系的。即使是在已经过时了的今天,经典奔腾的价格也要比同级的AMD、Cyrix贵上不少。建议:除非你没有多少钱且正在用486系统,否则不要考虑经典奔腾系列。即便如此,同级的Cyrix或AMDCPU也比奔腾的性价比要高出不少,总之,现在再买传统奔腾,不是一个明智的做法。

  IntelPentiumMMX处理器

  这是继Pentium后Intel又一个成功的产品,其生命力也相当顽强,至今仍占据着许多朋友的机子。PentiumMMX在原Pentium的基础上进行了重大的改进,增加了片内16KB数据缓存和16KB指令缓存,4路写缓存以及从PentiumPro、Cyrix而来的分支预测单元和返回堆栈技术,特别是新增加的57条MMX多媒体指令,使得PentiumMMX即使在运行非MMX优化的程序时也比同主频的PentiumCPU要快的多。57条MMX指令专门用来处理音频、视频等数据,这些指令可以大大缩短CPU在处理多媒体数据时的等待时间,使CPU拥有更强大的数据处理能力。

  与经典奔腾不同,PentiumMMX采用了双电压设计,其内核电压为2.8V,系统I/O电压仍为原来的3.3V。如果你的主板不支持双电压设计,那么你就无法升级到PentiumMMX。评价:性能:新增的57条MMX多媒体指令以及众多改进的数据处理技术使得PentiumMMX的性能相当出色,特别是在运行那些专门为MMX做过优化的应用软件时,其速度优势更加明显。但遗憾的是,MMX指令只提高了CPU的整数运算效能,PentiumMMX的浮点运算能力与传统的Pentium相比,有提高,但不是很多。可升级性:如果你用的是台式PC,PentiumMMX的最高频率是233MHz,这对于现今的大部分应用软件来说已经足够用了。如果一定要升级的话,在主板支持相应电压的情况下,你可以选择AMD公司的K6、K6-2系列或者Cyrix(IBM)6X86MX、MII。超频性:Intel对大部分的PentiumMMX进行了锁频,没有锁频的少之又少。如果你想超频的话,那么只能考虑75、83或者100MHz外频(前提是你得有一块支持100外频的主板)。调高CPU的核心电压是提高超频成功性的有效方法之一,当然,良好的散热也是必不可少的。

  价格:PentiumMMX的价格相对于便宜的K6-2、MII和赛扬来说,显然太高。

  建议:PentiumMMX只适合于那些喜爱Intel并且正在使用486或早期奔腾系统的朋友。如果你一定要买的话,不妨去二手市场逛逛,也许能有不小的收获呢。

  IntelPentiumII处理器

  PentiumII是新一代的奔腾处理器,主要有233、266、300、333、350、400、450MHz七种规格。PentiumII的发展历经了三个阶段:第一阶段的PentiumII代号“Klamath”,使用0.35微米工艺制造,CPU核心电压为2.8V,工作在66MHz外频下,主要频率有233、266、300三种;第二阶段的PentiumII代号为“Deschutes”,采用0.25微米工艺制造,由于工艺的改进,新一代PentiumII的核心电压大幅度下降,为2.0V,工作频率也是66MHz,主要频率有300、333等几种;第三阶段的PentiumII代号仍为“Deschutes”,采用0.25微米制造工艺,核心电压2.0V,工作在100MHz外频下,主要频率有350、400和450三种。

  PentiumII与传统的奔腾处理器有了很大的不同,最大的变化就是它采用了Slot1架构,这从外表上就可以很明显的看出来。PentiumII处理器使用SEC(单边插接)与主板相连,根据其特有的双独立总线结构(D.I.B.),Socket7时代主板上的二级缓存被放进了CPU卡盒中并工作在处理器核心频率的一半下,这就使得PentiumII的性能与Pentium相比有了比较大的提高。此外,PentiumII系列也包含有MMX指令集。评价:性能:PentiumII的整体性能与Pentium和PentiumMMX相比有了较大的提高,这在其第三阶段的产品身上表现的更加明显。此外,IntelCPU强劲的浮点运算能力也使AMD和Cyrix只能望其项背。可升级性:这主要取决于你搭配PII的主板使用的芯片组,如果你用的是LX、EX芯片组,那么也许只有部分高主频的赛扬可以供选择,如果你用的是BX芯片组,那么恭喜你,你还有机会升级到未来的PentiumIII。总之,PII的可升级性还算不错。

  超频性:PentiumII的可超频性与Intel的品质一样优秀,PII系列同样受到了Intel的锁频处理,但是早期的PII可以采用降倍频,超外频的方法来取得最大的超频空间。近期PII的倍频被锁死,无法调高,也不能降低,超外频是唯一的方法。价格:与AMDK6-2相比,PII的价格有些高,当前市场上主流的PII350报价一般在1200元左右,而PII450则要1700元。建议:如果你很关注CPU的性能又不是很在乎钱的话,PentiumII是不错的选择,况且,你还可以来个双PII系统体验一下什么叫做真正的高速度。

  IntelCeleron处理器

  虽然PentiumII的性能不错,但是其昂贵的价格使不少人投向了Super7阵营,为了抢回失去的低端市场,Intel推出了Celeron赛扬处理器。

  到目前为止,赛扬的发展也经历了三个阶段:第一阶段是代号为“Covington”的赛扬266和300,采用0.25微米工艺制造,Slot1架构,没有片内L2缓存。正因为如此,其整数运算能力很差,赛扬266的整数运算能力甚至还不及奔腾MMX233高,由于L2缓存对浮点运算影响不大,所以赛扬的浮点运算能力与PII一样出色;第二阶段的赛扬代号为“Mendocino”,采用0.25微米工艺,Slot1架构,它与Covington最大的不同便是增加了整合在CPU内部的128KL2缓存,并以与CPU相同频率工作。大家都知道,二级缓存对CPU整数运算速度的影响非常大,新的赛扬尽管只有128KL2缓存(PIIL2缓存的四分之一),但是由于它以CPU相同频率工作,性能也不可小藐。目前市场上的Mendocino有300、333两种频率规格,前者就是我们通常所说的赛扬300A(以区别第一代赛扬),据说国外还有366以及400MHz的Mendocino,但在国内还没有见过;第三阶段的赛扬采用了Socket370架构,由于Mendocino的缓存集成在CPU内部,使得它所带的大块电路板变成了中看不中用的累赘,为了压低成本、降低售价,Intel便推出了与谁也不兼容的Socket370接口赛扬333和366,届时将有IntelZX芯片组与其配合,与现在市场上流行的赛扬300A相比,这种Socket370接口的赛扬只是改变了接口方式并提高了主频(但还是运行在66Mhz的外频上),其它没有任何变化。赛扬系列的核心工作电压为2.0V。评价:

  性能:赛扬系列有着与PII一样优秀的浮点运算性能,尽管由于缺乏L2缓存的支持,早期赛扬的整数运算能力不尽如人意,但是新赛扬片内集成的全速128K缓存使得其整数性能大幅度提高,已经接近同主频的PII。可升级性:这个要取决于主板,如果是BX或ZX芯片组的主板,那么你将有机会使用最新的高频率赛扬或者PII和PIII,而不管它们工作在66或100MHz的外频下。如果你用的是LX和EX芯片组的主板,那么你很可能与PIII无缘了,工作在66MHz外频下的高频率赛扬也许会是你最好的选择。超频性:赛扬的可超频性非常出色,由于Intel锁住了赛扬的倍频设置,我们只好超外频。早期的无Cache赛扬没有了缓存的限制,一般都可以工作在100MHz甚至是112Mhz的外频下。新的赛扬300A和333超75和83外频没有任何问题(前提是外设可以承受这么高的频率),能否上100外频就要看你的运气了,相比较而言,300A上100外频要比333容易的多。这从近几个月来300A的超频狂潮就可以看出。

  价格:赛扬系列的价格十分低廉,较高的性价比是其最吸引人的地方。市面上Socket370的赛扬366价格为410元,400为570元。

  建议:赛扬无疑是低端PC最好的选择,优秀的性能,低廉的价格,赛扬很快便红遍大江南北,成为硬件爱好者们最热衷于讨论的话题。如果你近期有装机的打算,又为资金苦恼的话,赛扬366或400将是你最佳的选择。

  IntelPentiumIII处理器

  PentiumIII处理器是Intel的新一代产品,它采用0.25微米制造工艺,使用的是Katmai内核,新的SECC2插口。PIII拥有32K一级缓存和512K二级缓存(运行在芯片核心速度的一半下),包含MMX指令和Intel自己的“3D”指令――SSE,StreamingSIMDExtensions。最初发行的PIII有450和500MHz两种规格,其系统总线频率为100MHz。

  从上面的介绍我们可以看到,除了SSE指令外,PIII与PII是那么的相象,事实上也正是如此,在运行没有为SSE指令优化过的应用软件时,PIII与PII的速度几乎一样。评价:

  性能:PIII继承了PII的优秀性能,无论是整数还是浮点运算,均十分出色,在运行没有SSE优化的软件时,速度与同主频PII相当,在运行专门为SSE指令优化过的软件时,PIII可以获得比同主频PII更快的速度。不过现在专门为SSE指令做过优化的软件还不多,相信随着时间的迁移,SSE也会像当初的MMX一样流行起来。可升级性:当前PIII的外频为100MHz,而最终版本的PIII将会使用133MHz外频,因此在购买主板时候,你最好选择能够支持133外频以及PCI四分频技术的主板,这样你就有可能获得最大的升级余地。像这样的主板现在市面上已经有不少了,比如华硕的P2B-F、升技BX62.0以及梅捷6BA+III等等。超频性:PentiumIII的可超频性一般,只有一小部分450MHz的产品可以轻易地超到600MHz,而PentiumIII500相对来说就更难超了。价格:PentiumIII是目前市场上家用领域价格最昂贵的CPU,PentiumIII450市场售价为1800元左右,PentiumIII500还要贵上不少,大约在2200元左右。

  建议:如果你执意要购买Intel高端CPU的话,在PII和PIII两者当中,我还是建议你购买PIII,毕竟两者的价格相差不多。作为新上市的产品,PIII还有一定的降价余地。

  PentiumIII—Coppermine

  99年10月底Intel正式发布代号为“Coppermine”的新一代PentiumⅢ处理器,其系统前端总线为133MHz,CPU主频最高达到733MHz。Coppermine采用全新的核心设计,内置256KB与CPU主频同步运行的二级缓存,并率先采用0.18微米的制程。由于制造工艺的提高,新一代的Coppermine处理器的集成度大为提高,它的核心集成了二千八百万个晶体管,远超过原来Katmai处理器的九百万个晶体管数量。制程工艺的改进也使得单位面积的晶体管数量更多,CPU硅芯片可以做得更小,从而使芯片面积更小,功耗大为减小、成本也得以降低,这样,更适用于笔记本电脑使用。另外,它先进的缓存转换架构,在数据传输的带宽、系统响应周期等方面都比katmai要快得多,因而整体性能比同频的Katmai有明显的提高。

  在新发布的Coppermine系统处理器中,Intel推出了采用全新FC-PGA封装的Socket370处理器,这款处理器采用与Slot1架构处理器相同的制造工艺,系统前端总线仅为100MHz,但性能却远超过同频的Katmai处理器。FC-PGA处理器是定位于高性能低价格的产品,它并不是作为低端市场的赛扬处理器的替代品出现的,它借助的只是Socket370的插槽。由于采用新的电压转换器VRM8.4标准,FC-PGA处理器并不兼容于现有Socket370主板,但由于并不需要更大的改动,现有的主板经过某些升级即可支持FC-PGA的Coppermine。

  此外,在笔记本处理器方面,Intel同样也发布了Coppernine的产品,而且采用全新的适合笔记本电脑的“SpeedStep”技术,可以在笔记本电脑外接电源工作时能够以正常速度运行。在使用内置电池工作时,为了降低能耗,能够自动降低系统主频运行。SpeedStep技术的应用,对于笔记本处理器主频和性能的提高有积极的促进作用。由于Coppermine刚刚面世不久,市场中还没有零售产品。

  其它Intel处理器

  除了上面的几款CPU以外,Intel公司还有若干面向服务器市场以及移动电脑市场的产品,如PentiumPro、PentiumII至强、PentiumIII至强等等,鉴于市面上这些产品难以买到且对个人PC用户意义不大,在这里就不详细介绍了。

AMD系列AMDK5处理器

  K5是AMD公司第一个独立生产的x86级CPU,由于K5在开发上遇到了问题,其上市时间比Intel的奔腾晚了许多,再加上不良的性能,这个不成功的产品使得AMD一度陷入非常被动的局面----市场份额大量丧失。评价:

  性能:K5的性能非常一般,整数运算能力不如Cyrix的6x86,比Pentium略强,浮点运算能力远远比不上Pentium,但稍强于Cyrix。综合来看,K5属于实力比较平均的那一种产品。可升级性:由于K5与经典奔腾一样采用的是单电压供电,如果你的主板不支持双电压,而你又想把它升级到200MHz频率以上,那么你只有考虑IDT公司的C6CPU,从这方面来看,K5的可升级性一般。超频性:很一般,与奔腾相比差得太远,仅仅比Cyrix的6x86强一些。

  价格:K5低廉的价格显然比其性能更能吸引消费者,低价是这款CPU最大的卖点。建议:这东西市面上已经很难见到,除非你是一个收藏家,否则不要考虑它。

  AMDK6处理器

  AMDK6处理器是与PentiumMMX一个档次的产品,其由原来的NexGen公司的686改装而来,包含了全新的MMX指令以及64KL1缓存(比奔腾MMX整整大了一倍),因此K6的整体性能要优于奔腾MMX。据在Win95下的商业应用测试来看,K6比相同速度的奔腾MMX快,基本相当于同主频PII的水平。但其弱点是需要使用MMX或浮点运算的应用程序时,与Intel相比速度较慢。

  K6采用的是双电压供电方式,K6-166、200的内核电压为2.9V,K6-233的内核电压是3.2V。评价:

  性能:K6系列摆脱了K5的阴影,整体性能有了大幅度的提高,其整数运算能力明显强于同主频的奔腾MMX,浮点运算能力也已经接近奔腾MMX的水平,总之,K6的性能还是很优异的。新增的MMX指令使得K6在多媒体程序面前一样游刃有余。

  可升级性:由于使用了双电压的设计,K6可以用在任何一款提供了双电压设定的主板上。总得看来,这些主板普遍可升级性较好,其升级首选的CPU当然是K6-2,此外还有IDT的C6或C6-2。

  超频性:从K6开始,AMD提高了CPU的制作工艺,所以使用2.9V电压的166和200超上一、两个档次都问题不大。K6-233使用的是3.2V电压,平时的工作温度一般就在70℃左右,发热量实在太大,难有超频余地。

  价格:K6系列的价格与PentiumMMX相比算是相当便宜的了,高性能低价格是K6占领市场的主要手段。建议:鉴于K6已经停产,市面上能见到的多为二手货,建议您还是不买为妙。

  AMDK6-2处理器

  K6-2是AMD的拳头级产品,为了打败Intel,K6-2在K6的基础上做了大幅度的改进,其中最重要的一条便是支持“3DNow!”指令,3DNow!指令是对x86体系结构的重大突破,它大大加强了处理3D图形和多媒体所需要的密集浮点运算能力。3DNow!技术带给我们的好处是真正优秀的3D表现,更加真实地重现3D图像以及大屏幕的声像效果。K6-2同时支持超标量MMX技术,100Mhz总线频率,这意味着系统与L2缓存和内存的传输速率提高将近50%,从而大大提高了整个系统的性能。此外,K6-2采用最新的0.25微米工艺制造,内含930万个晶体管(比K6多出了50万个),核心电压为2.2V,低电压使K6-2的发热量大幅降低。

  K6-2有266、300、333、350、380、400、450等不同频率的产品,与其相应的CPU外部频率也有66、95、100MHz等几种。评价:

  性能:K6-2的整数运算能力超过奔腾MMX,接近PII,浮点运算能力与奔腾MMX持平。当然,这是指在运行普通软件时的结果。当你使用专门为3DNow!进行过优化的软件时,你就会发现K6-2的潜力是多么的巨大,它甚至超过了同主频的PII。现在支持3DNow!技术的软件正在不断增加,其中最重要的便是DirectX6.0。

  可升级性:K6-2需要的主板应具备两个条件:第一,支持所需的2.2V电压;第二,支持100MHz外频。如果你的主板符合上面的条件,那么恭喜你,你升级的潜力很大,不论是更高频率的K6-2,还是将来的K6-III,你都可以轻松地拿来使用。

  超频性:K6-2没有锁频设置,你可以通过超外频或者超倍频的方法对其进行超频,由于使用了0.25微米工艺制造,K6-2的发热量被大幅度降低,这就为超频成功提供了有利的条件。实践表明,K6-2超一或两档根本不成问题,有些甚至可以超三至四个档次,不过这就要看你的运气如何。从K6-2开始,超频不再是Intel的专有名词了。价格:继承了AMD一贯的传统,K6-2比同主频Intel产品的价格要低25%左右。当前市场上K6-2350和400的价格均在400元左右。

  建议:AMD公司的K6-2在保证性能的前提下提供了最佳的性能价格比,如果你有一块较新的Socket7主板而你又不想换掉它,试试K6-2吧!同样,即使你是打算新装一台电脑,K6-2也可以给你提供高性价比的配置方案。

  AMDK6-III处理器

  自从K6-III的消息发布以来,它便是全体Socket7用户最期望见到的产品,如果没有什么意外的话,K6-III将是AMD公司在Socket7领域的最后一款CPU,之后AMD将全力转到K7和SlotA架构上去。K6-III原来并不叫这个名字,而是顺延K6-2的名字叫K6-3,后来AMD为了和Intel的PentiumIII相抗衡,才把K6-3改名为K6-III。

  K6-III依然基于K6-2的CTX内核,但和K6-2最大的不同,就是K6-III内部整合了256K的L2缓存,也就是说,K6-III中L2缓存的运行速度与CPU核心速度相同!众所周知,L2缓存的速度对系统性能影响非常之大,很久以来,Socket7架构都把L2缓存做在主板上,使用66或100MHz的速度运行,这与CPU动辄300、400MHz的速度相比,实在是瓶颈,Intel正是看到了这一不足,才在PII、PIII和赛扬内部整合L2缓存的。也许有朋友会问,这样一来,原来主板上的L2缓存岂不是没有用了吗?当然不是这样,通过K6-III的TriLevel(第三层缓存)技术,可以自动把主板上的L2缓存当做L3缓存来用,这样,K6-III的性能就有了进一步的提高。

  最新发布的400、450和500MHz三个版本的K6-III依然采用0.25微米工艺制造,外频100MHz,核心电压2.4V。评价:

  性能:在实际应用中我们发现K6-III并不像宣传中的那样快,尽管整数运算能力很强,但浮点运算弱仍是其致命的弱点。不管怎么说,K6-III还是比K6-2快了不少。

  可升级性:如果没有什么意外的话,K6-III将是AMD公司在Socket7领域的最后一款产品,之后AMD将全力转到K7和SlotA架构上去,所以除了升级到更高主频的K6-III以外,你别无选择。

  超频性:同K6-2一样,K6-III也没有锁定倍频和外频,超一级一般没有什么问题,如果还想超得更高,就要想些些法子了。(比如换大风扇加强散热等等)

  价格:虽然AMD一再声称其产品比同主频的Intel产品价格低25%,但是我在北京市场中见到的K6-III却比较昂贵。可能是货源不足的原因吧,K6-III在市场中难觅踪迹,偶尔有一块400MHz的也要1000多元,这个价格高了些,希望过一段时间价格能降下来。

  建议:如果你是K6-2用户,在K6-III批量上市的时候,你可以考虑升级到K6-III。如果你打算新买一台电脑,我劝你还是去买PII或赛扬吧,一是因为K6-III的价格与其性能并不相符,另外其升级余地很小,这个时候再买不是什么明智的决定。

  AMDAthlonK7处理器

  在ComdexFall98大展上,AMD向人们展示了它最新的K7处理器,其出色的性能完全具备了与IntelPentiumIII相抗衡的实力。99年6月底,AMD正式更名K7处理器为“Athlon”,它作为AMD公司新一代的旗舰产品,仍然使用0.25微米工艺,起点主频定位在500MHz。但在8月发布时,AMD同时发布了最高600MHz产品,Athlon处理器不但主频超过PentiumⅢ处理器,而且AMD一向被人们认为弱项的浮点运算表现也超过同频的PentiumⅢ处理器。这是CPU发展具有历史意义的一页,兼容CPU厂商第一次全面在性能上超过Intel的同级产品。实际上这也是AMD成功转型的聪明之处,与其在低端市场落在下风,处于被动挨打的境地,不如全面在高端产品上一争高下。Athlon处理器使用不同于Slot1的SlotA架构,不能与现有的Slot1或Slot2架构兼容,而必须配备专用的主板。在系统结构上,Athlon处理器采用不同于x86架构的EV6总线协议,提供200MHz系统前端总线和3DNow!技术的支持。但目前上市的Athlon处理器仍使用100MHz外频,所谓的200MHz的前端总线,只是意味着在高速内存普及后Athlon的性能可以进一步提高(处理器与内存之间数据交换速度的提高)。Athlon处理器还采用大容量缓存的方法提高性能,在CPU核心中集成了128K的一级缓存,其容量为PentiumⅡ处理器的四倍,而二级缓存则采用类似Intel的Xeon的灵活配置,目前标准版本的二级缓存为512KB,工作在处理器主频速度一半的状态下。AMD公司宣称Athlon的二级缓存可以设置为从512KB~8MB。Athlon还具有三个并行的超标量结构,在一个时钟周期中可以处理比PentiumⅢ更多的SIMD指令。在后续产品中,AMD已经发布了700MHz的Athlon处理器,它的实际性能并不比733MHz的Coppermine差多少,而且Athlon还具有一个制程优势,它的产品还没有采用0.18微米的技术生产,所以在实际性能上,Athlon仍具有很大的潜力可以挖掘。评价:

  性能:在我们飞翔鸟硬件实验室进行的Athlon600(100MHz外频)与PentiumIII600(133MHz外频)的对比测试中,Athlon取得了前所未有的全面胜利,无论是整数运算还是浮点运算,PIII只能望其项背,因此,称Athlon是目前家用市场最快的处理器一点也不为过。

  可升级性:AMD已经在今年的Comdex大展上展出了自己的1GHz的Athlon样品,这样看来,你再也不用为K7的升级担忧了。

  超频性:同PentiumIII一样,Athlon也锁定了处理器的倍频,不过我们还是可以效仿超频PIII的方法,超外频,目前支持Athlon超频的主板只有华硕K7M一款,在实际测试中,一颗Athlon500被我们轻易地超到了550MHz,不过再往上超就有些困难了。

  价格:面对目前家用市场最快的处理器,我们不得不说,其实它的价格非常好,散包Athlon500在中关村的售价仅为2050元,原包的也只贵100元左右。建议:Athlon的上市真的可以说是处理器市场的一件幸事,无论从芯片速度还是从零售价格来看,Athlon处理器都有比PentiumIII更大的优势,如果你拿定主意了,那么赶紧去买吧!

  Cyrix系列Cyrix6x86、6x86L处理器

  Cyrix6x86处理器是Cyrix公司在奔腾级处理器市场的第一个产品,它采用PR等级来标记CPU频率,比如说PR-166运行在133MHz频率下,性能同Pentium166相同。不完善的单电压设计使得6x86的发热量惊人,经常导致CPU过热死机甚至烧毁的情况发生。6x86L与6x86的设计基本相同,二者唯一的区别是前者使用了双电压,CPU核心电压为2.9V,这就大大降低了CPU的发热量。6x86L还使用了与其它CPU不同的75MHz外频,这就使得其整数性能是同频率CPU中最快的。浮点运算能力差是Cyrix的老毛病,一颗6x86LPR166+的浮点性能仅相当于Pentium90的水平,如果你是一个游戏玩家,还是不要考虑它了吧!此外,6x86和6x86L还存在一些兼容性的问题,部分应用软件在这两种CPU上需要特殊的补丁才能正常运行。

  Cyrix6x86MX、MII处理

  6x86MX是Cyrix包含MMX指令的新型处理器,Cyrix的MMX指令是自行开发设计的,与Intel的指令不完全兼容。6x86MX采用0.35微米工艺制造,有PR166+、PR200+、PR233+三种规格,又有使用66和75MHz外频的不同品种,双电压设计,核心电压2.8V。更高主频的6x86MX被Cyrix改名为MII(其实是换汤不换药),采用0.25微米工艺制造,后期版本将支持100MHz外频(不过我至今在村里都没有见到)。6x86MX、MII继承了Cyrix一贯的优点和缺点,极快的整数运算和最差的浮点运算,让人又爱又恨。

  CyrixMeidaGX处理器

  CyrixMeidaGX处理器是面向低端市场的一种低价处理器,它整合了多媒体特性,需要专用的主板支持,不兼容现有的Socket7结构,速度慢并且可升级性较差,其唯一的优点就是价格十分低廉,通常一块CyrixMeidaGX233的套板(包括主板、CPU、声卡、显卡等)不过600元左右,非常适合没有什么特殊要求的集团用户使用。CyrixJoshua—约书亚处理器(joshua.jpg)

  被威盛电子收购后的Cyrix仍然使用原来的商标,它们新研制的处理器最初被命名为“Gobi”(戈壁),但由于某些原因再度改名为“Joshua”(约书亚)。由于Cyrix被国家半导体公司收购时已获得Intel的Socket370架构使用的授权,Joshua处理器采用Socket370架构,在系统架构上兼容370接口的赛扬处理器。它采用了Cyrix原先拟定的下一代处理器的核心“Cayenne(辣椒)”,支持66MHz、100MHz以及133MHz的系统前端总线。同时Joshua核心内置了64KB的一级缓存和256KB的二级缓存,支持MMX多媒体指令集以及增强的3D特性,针对浮点性能较弱的缺陷,Joshua还重新设计了超标量的浮点处理器,使浮点性能有较大的改进。在未来的产品里,Joshua处理器也将采用0.18微米技术制造,配合威盛电子在研制主板芯片组上的实力,Joshua的整体性能上应该有不俗的表现。

  Cyrix的过去与将来

  Cyrix过去只是一家处理器研发商,自身并没有生产能力,所以其产品多交付其它公司代为生产,其中最著名的就是蓝色巨人IBM。IBM在为Cyrix生产CPU之余,根据协议,会留下一些产品打上自己的商标出售,这就是IBMCPU的来历。与这种情况类似的还有ST公司。在Cyrix被NS(国家半导体公司)收购之前,国内市场上的CyrixCPU很少见,可以买到的多为IBM的产品,直至Cyrix被收购,自己有生产能力之后,IBMCPU才逐渐在市场上消失。

  在被美国国家半导体公司(NS)收购后,Cyrix一直在寻找一条适合自己的出路,避开与Intel、AMD在主流市场的正面交锋,而于低端市场另僻悉径,生产整合性微处理器MeidaGX。然而Cyrix公司在产品开发和性能上并没有得到实质性的发展,这期间也一度传出Cyrix退出CPU市场角逐的消息。99年6月25日,目前最大的主板兼容芯片组厂商威盛电子(VIA),宣布正式并购Cyrix公司的微处理器部门。在威盛旗下,“Cyrix”品牌会继续保留。Cyrix微处理器部门将继续其处理器的研发工作,并计划于2000年第一季度推出Joshua处理器样品,早期的Joshua处理器仍会由国家半导体公司以0.25微米工艺制造,随后将逐渐转到台湾本土,由台积电以0.18微米工艺生产。VIA领导下的Cyrix究竟前景如何,让我们拭目以待吧!

  IDTWinchip系列WinchipC6处理器

  C6是IDT公司生产的第一款x86级CPU,它采用的是单流水线、非超标量设计(类似486),但凭借奔腾级总线,较大的CPU内部缓存,MMX技术,它可以达到奔腾级的速度水平,其最大的特点就是使用了单电压设计,这就使得许多使用旧主板的朋友不用更换主板便可以轻松地升级到C6。C6的价格非常低廉,甚至比CyrixCPU的价格还要低一些。当然,你也不要对它的性能有过高期望,在这种价位能提供这种性能已经很不错了。

  WinchipC6-2处理器

  C6-2在C6的基础上继续进行了改进,增加了AMD授权的3DNow!指令,并支持100MHz外频。这种产品近期已经在中关村上市了,同为300MHz的C6-2价格比K6-2要便宜一些,这样看来,C6-2将成为K6-2在低端市场最主要的竞争对手。伴随着IDT被威盛电子收购,Winchip这个品牌将不复存在。

  Rise公司的mP6

  Rise公司是一家新近才进入CPU领域的公司,其CPU设计思想比较独特,可以使用MMX技术来加速DVD回放、图形、声音等多媒体应用,还可以进行电源管理,所以这种CPU更适合于笔记本电脑市场。

  就Rise发布的测试版mP6来看,尚不能很好地兼容现有的Socket7平台,目前只有大众VA503+一款主板可以正常使用mP6CPU,其它均会出现兼容问题,如何兼容现有平台看来也是Rise亟待解决的问题。

  99年年中,Rise被SIS矽统科技收购,近期有消息传出,Rise将逐渐推出PC微处理器市场而转向家电芯片市场。

  在科学技术飞速发展的今天,CPU速度每18个月就要翻一番,在这种情况下,CPU速度已经不是整机性能的决定因素。一台PIII500,如果只有32M内存,在实际应用时决不会比一台拥有128M内存的PII400快。内存大小,硬盘速度、显卡速度,对整个电脑的性能无不在起着作用,因此盲目追求CPU的高速并不足取。同样,你在购买CPU的时候,应该注意以下三点,首先,要明确自己购机的目的,自己的电脑是用来做什么的,是用来玩游戏还是进行三维图形处理,是仅仅用来打字上网还是另有其它特殊的用途;其次,要对自己的经济实力有所了解,钱虽然不是万能的,可在这里,没有钱却是万万不能的;最后,对自己的计算机水平要有清醒的认识。也许各位会问,自己的计算机水平对选购CPU会有什么影响?我给您举个简单的例子也许您就明白了。一个用户买了一个PIII550的CPU,这个CPU在随后的两个月内降价1000元,如果这个用户精通计算机,他在这两个月内主要是进行应用,这样他的CPU可以在一定程度上发挥最大的效用;而如果他不熟悉计算机的话,那他在这两个月的时间里多半是在了解、学习如何使用电脑,学习使用电脑有一颗赛扬的CPU足以,使用PIII550多少造成了资源上的浪费。所以我在这里奉劝各位初学者,购买CPU时没有必要一步到位,先买一个一般的用着,等自己的水平提高了再升级也不迟。

  CPU的购买群体一般可以分为下面三种:第一种,追求高性能者。如果您要求电脑具有高性能,而且经济条件允许的话,IntelPentiumIII和AMDAthlon是您最佳的选择,450MHz或500MHz的主频可以轻松适应当前的各种应用软件,当然,好马也别忘了配上好鞍,大一些的内存、高速度的硬盘也都是必须的。第二种,追求低价格者。经常有些朋友受经济条件限制,无法承受太昂贵的产品,在这里,我向他们推荐AMD的K6-2和Cyrix的MII,一般情况下,4000元出头就可以配一台像样的K6-2350的机子了。当然4000多元的配置也可以选择赛扬CPU,不过这样的话,机子的其它配件就不能选择太好的了,具体哪种方案,您可以自行选择。第三种是追求性能价格比最优的朋友,相信大多数人都属于这一类型。这种情况下,您可以选择赛扬366以上主频的产品或是PII350左右的CPU。Intel确实是CPU中的王者,尽管我很同情AMD,我还是要向大家推荐

  Intel的产品。

  现在CPU市场的情况混乱,假货和水货都很多,如何才能防止被骗呢,下面我就告诉各位几招制敌招数:应该适当了解一些CPU方面的相关知识,比如前一阵子市场中大量出现Slot1接口100MHz外频的赛扬400,略有常识的消费者就应该很好识别,赛扬处理器至今仍没有100MHz外频的产品面世,这种赛扬400为假货无疑,一定是用老Slot1赛扬266Remark而成的。

  对于Intel的产品,可以采用核对CPU塑料外壳和纸盒编号的方法,一旦这两者不相符合,必为水货或Remark过的产品。

  使用软件测试,这也是比较保险的几种方法之一。测PentiumII和赛扬的专用软件叫ctp2info.exe,有Win95和DOS两种版本,使用方法非常简单,95版直接在Windows下运行就可以了,显示结果为绿色是真货,红色就说明CPU正在被超频使用。PentiumIII也有类似的测试软件。K6-2可以使用setk6v2.zip这个程序,是否remark过,一测便知。IDTCPU的检测软件名为ctc6.zip,一样可以测出CPU真假。

  第三种方法就是亲自用眼睛看,正品IntelCPU塑封纸上的Intel字迹应清晰可辨,而且最重要的是所有的水印字都应工工整整,而不应歪七扭八的,无论正反两方面都如是。假货有可能正面是工整,而反面的字就斜了。再有就是盒正面左侧的蓝色是采用四重色技术在国外印制的,色彩端正,如果与假货一比就相当容易分辨出了。对于K6-2,就拿散包的K6-2300来说,正面对着K6-2300,其表面中间银白色部分一般差别不大,如果你是细心人,你会发现在其白色金属表面周围的陶瓷面四角有四个标记字。其中左上角为“238858”(或其它),右上角为“300MHz”;左下角为“26050”(或其它),右下角为“N”(或其它)。左、右上角的字是刻在黑色陶瓷面上的;左、右下角的字为印在陶瓷面上的金色字。大家可注意看看,真品的字迹相当清晰。非正品大都也有类似的字,但左、右上角的字多为印在陶瓷面上,字迹模糊。

  第四种可以说是“精神胜利法”吧,带上一个放大镜,买的时候拿出来装模做样地仔细看看,保证商家不敢卖给你假货,呵呵。辨别假货的方法还有很多,最有效的无外乎上面几种,记住了,对您选购CPU的时候一定能有所帮助。

    
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