CPU内核是什么

小白QA2020-06-19 16:28:23阅读(...)

CPU内核是CPU中间的核心芯片,由单晶硅制成,用来完成所有的计算、接受/存储命令、处理数据等,是数字处理核心。

CPU内核是 CPU 中间的核心芯片,由单晶硅制成,用来完成所有的计算、接受/存储命令、处理数据等,是数字处理核心。

CPU内核是什么

核心(Die)又称为内核,是 CPU 最重要的组成部分。CPU 中心那块隆起的芯片就是核心,是由单晶硅以一定的生产工艺制造出来的,CPU 所有的计算、接受/存储命令、处理数据都由核心执行。各种 CPU 核心都具有固定的逻辑结构,一级缓存、二级缓存、执行单元、指令级单元和总线接口等逻辑单元都会有科学的布局。

内核简介

绝大多数 CPU 都采用了一种翻转内核的封装形式,也就是说平时

我们所看到的 CPU 内核其实是这颗硅芯片的底部,它是翻转后封装在陶瓷电路基板上的,这样的好处是能够使 CPU 内核直接与散热装置接触。这种技术也被使用在当今绝大多数的 CPU 上。而 CPU 核心的另一面,也就是被盖在陶瓷电路基板下面的那面要和外界的电路相连接。CPU 都有以千万计算的晶体管,它们都要连到外面的电路上,而连接的方法则是将每若干个晶体管焊上一根导线连到外电路上。例如 Duron 核心上面需要焊上 3000 条导线,而奔腾 4 的数量为 5000 条,用于服务器的 64 位处理器 Itanium 则达到了 7500 条。这么小的芯片上要安放这么多的焊点,这些焊点必须非常的小,设计起来也要非常的小心。由于所有的计算都要在很小的芯片上进行,所以 CPU 内核会散发出大量的热,核心内部温度可以达到上百度(单位),而表面温度也会有数十度,一旦温度过高,就会造成 CPU 运行不正常甚至烧毁,因此很多电脑书籍或者杂志都会常常强调对 CPU 散热的重要性。CPU 还应有确定的主板,如:i7 的 CPU 就只能用专用的主板。

内核类型

为了便于 CPU 设计、生产、销售的管理,CPU 制造商会对各种 CPU 核心给出相应的代号,这也就是所谓的 CPU 核心类型。

不同的 CPU(不同系列或同一系列)都会有不同的核心类型(例如 Pentium 4 的 Northwood,Willamette 以及 K6-2 的 CXT 和 K6-2+的 ST-50 等等),甚至同一种核心都会有不同版本的类型(例如 Northwood 核心就分为 B0 和 C1 等版本),核心版本的变更是为了修正上一版存在的一些错误,并提升一定的性能,而这些变化普通消费者是很少去注意的

。每一种核心类型都有其相应的制造工艺(例如 0.25um、0.18um、0.13um、0.09um、0.065um、以及 0.045um 等)、核心面积(这是决定 CPU 成本的关键因素,成本与核心面积基本上成正比)、核心电压、电流大小、晶体管数量、各级缓存的大小、主频范围、流水线架构和支持的指令集(这两点是决定 CPU 实际性能和工作效率的关键因素)、功耗和发热量的大小、封装方式(例如 S.E.P、PGA、FC-PGA、FC-PGA2 等等)、接口类型(例如 LGA775、Socket 370,Socket A,Socket 478,Socket T,Slot 1、Socket 940 等等)、前端总线频率(FSB)等等。因此,核心类型在某种程度上决定了 CPU 的工作性能。

一般说来,新的核心类型往往比老的核心类型具有更好的性能(例如同频的 Northwood 核心 Pentium 4 1.8A GHz 就要比 Willamette 核心的 Pentium 4 1.8GHz 性能要高),但这也不是绝对的,这种情况一般发生在新核心类型刚推出时,由于技术不完善或新的架构和制造工艺不成熟等原因,可能会导致新的核心类型的性能反而还不如老的核心类型的性能。例如,早期 Willamette 核心 Socket 423 接口的 Pentium 4 的实际性能不如 Socket 370 接口的 Tualatin 核心的 Pentium III 和赛扬,低频 Prescott 核心 Pentium 4 的实际性能不如同频的 Northwood 核心 Pentium 4 等等,但随着技术的进步以及 CPU 制造商对新核心的不断改进和完善,新核心的中后期产品的性能必然会超越老核心产品。

内核发展

CPU 核心的发展方向是更低的电压、更低的功耗、更先进的制造工艺、集成更多的晶体管、更小的核心面积(这会降低 CPU 的生产成本从而最终会降低 CPU 的销售价格)、更先进的流水线架构和更多的指令集、更高的前端总线频率、集成更多的功能(例如集成内存控制器等等)以及双核心和多核心(也就是 1 个 CPU 内部有 2 个或更多个核心)等。CPU 核心的进步对普通消费者而言,最有意义的就是能以更低的价格买到性能更强的 CPU。

出现了扩展 cpu 内核的方法.这个方法能让电脑加上 1000 个内核.运算速度比一般电脑快 20 倍。

著名内核

分为 intel AMD Mobile 和其他核心类型

类型一

Northwood

这是主流的 Pentium 4 和赛扬所采用的核心,其与 Willamette 核心最

大的改进是采用了 0.13um 制造工艺,并都采用 Socket 478 接口,核心电压 1.5V 左右,二级缓存分别为 128KB(赛扬)和 512KB(Pentium 4),前端总线频率分别为 400/533/800MHz(赛扬都只有 400MHz),主频范围分别为 2.0GHz 到 2.8GHz(赛扬),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 都支持超线程技术(Hyper-Threading Technology),封装方式采用 PPGA FC-PGA2 和 PPGA。按照 Intel 的规划,Northwood 核心会很快被 Prescott 核心所取代。

Prescott

这是 Intel 的 CPU 核心,只有 Pentium 4 而没有低端的赛扬采用,其与 Northwood 最大的区别是采用了 0.09um 制造工艺和更多的流水线结构,初期采用 Socket 478 接口,以后会全部转到 LGA 775 接口,核心电压 1.25-1.525V,前端总线频率为 533MHz(不支持超线程技术)和 800MHz(支持超线程技术),主频分别为 533MHz FSB 的 2.4GHz 和 2.8GHz 以及 800MHz FSB 的 2.8GHz、3.0GHz、3.2GHz 和 3.4GHz,其与 Northwood 相比,其 L1 数据缓存从 8KB 增加到 16KB,而 L2 缓存则从 512KB 增加到 1MB,封装方式采用 PPGA。按照 Intel 的规划,Prescott 核心会很快取代 Northwood 核心并且很快就会推出 Prescott 核心 533MHz FSB 的赛扬。

Smithfield

这是 Intel 公司的第一款双核心处理器的核心类型,于 2005 年 4 月发布,基本上可以认为 Smithfield 核心是简单的将两个 Prescott 核心松散地耦合在一起的产物,这是基于

独立缓存的松散型耦合方案,优点是技术简单,缺点是性能不够理想。Pentium D 8XX 系列以及 Pentium EE 8XX 系列采用此核心。Smithfield 核心采用 90nm 制造工艺,全部采用 Socket 775 接口,核心电压 1.3V 左右,封装方式都采用 PLGA,都支持硬件防病毒技术 EDB 和 64 位技术 EM64T,并且除了 Pentium D 8X5 和 Pentium D 820 之外都支持节能省电技术 EIST。前端总线频率是 533MHz(Pentium D 8X5)和 800MHz(Pentium D 8X0 和 Pentium EE 8XX),主频范围从 2.66GHz 到 3.2GHz(Pentium D)、3.2GHz(Pentium EE)。Pentium EE 和 Pentium D 的最大区别就是 Pentium EE 支持超线程技术而 Pentium D 则不支持。Smithfield 核心的两个核心分别具有 1MB 的二级缓存,在 CPU 内部两个核心是互相隔绝的,其缓存数据的同步是依靠位于主板北桥芯片上的仲裁单元通过前端总线在两个核心之间传输来实现的,所以其数据延迟问题比较严重,性能并不尽如人意。按照 Intel 的规划,Smithfield 核心将会很快被 Presler 核心取代。

Cedar Mill

这是 Pentium 4 6X1 系列和 Celeron D 3X2/3X6 系列采用的核心,从 2005 末开始出现。其与 Prescott 核心最大的区别是采用了 65nm 制造工艺,其它方面则变化不大,基本上可以认为是 Prescott 核心的 65nm 制程版本。Cedar Mill 核心全部采用 Socket 775 接口,核心电压 1.3V 左右,封装方式采用 PLGA。其中,Pentium 4 全部都为 800MHz FSB、2MB 二级缓存,都支持超线程技术、硬件防病毒技术 EDB、节能省电技术 EIST 以及 64 位技术 EM64T;而 Celeron D 则是 533MHz FSB、512KB 二级缓存,支持硬件防病毒技术 EDB 和 64 位技术 EM64T,不支持超线程技术以及节能省电技术 EIST。Cedar Mill 核心也是 Intel 处理器在 NetBurst 架构上的最后一款单核心处理器的核心类型,按照 Intel 的规划,Cedar Mill 核心将逐渐被 Core 架构的 Conroe 核心所取代。

Presler

这是 Pentium D 9XX 和 Pentium EE 9XX 采用的核心,Intel 于 2005 年末推出。基本上可以认为 Presler 核心是简单的将两个 Cedar Mill 核心松散地耦合在一起的产物,是基于

缓存的松散型耦合方案,其优点是技术简单,缺点是性能不够理想独立。Presler 核心采用 65nm 制造工艺,全部采用 Socket 775 接口,核心电压 1.3V 左右,封装方式都采用 PLGA,都支持硬件防病毒技术 EDB、节能省电技术 EIST 和 64 位技术 EM64T,并且除了 Pentium D 9X5 之外都支持虚拟化技术 Intel VT。前端总线频率是 800MHz(Pentium D)和 1066MHz(Pentium EE)。与 Smithfield 核心类似,Pentium EE 支持超线程技术而 Pentium D 则不支持,并且两个核心分别具有 2MB 的二级缓存。在 CPU 内部两个核心是互相隔绝的,其缓存数据的同步同样是依靠位于主板北桥芯片上的仲裁单元通过前端总线在两个核心之间传输来实现的,所以其数据延迟问题同样比较严重,性能同样并不尽如人意。Presler 核心与 Smithfield 核心相比,除了采用 65nm 制程、每个核心的二级缓存增加到 2MB 和增加了对虚拟化技术的支持之外,在技术上几乎没有什么创新,基本上可以认为是 Smithfield 核心的 65nm 制程版本。Presler 核心也是 Intel 处理器在 NetBurst 架构上的最后一款双核心处理器的核心类型,可以说是在 NetBurst 被抛弃之前的最后绝唱,以后 Intel 桌面处理器全部转移到 Core 架构。按照 Intel 的规划,Presler 核心从 2006 年第三季度开始将逐渐被 Core 架构的 Conroe 核心所取代。

Yonah

采用 Yonah 核心 CPU 的有双核心的 Core Duo 和单核心的 Core Solo,另外 Celeron M 也采用了此核心,Yonah 是 Intel 于 2006 年初推出的。这是一种单/双核心处理器的核心类型,其在应用方面的特点是具有很大的灵活性,既可用于桌面平台,也可用于移动平台;既可用于双核心,也可用于单核心。Yonah 核心来源于移动平台上大名鼎鼎的处理器 Pentium M 的优秀架构,具有流水线级数少、执行效率高、性能强大以及功耗低等等优点。Yonah 核心采用 65nm 制造工艺,核心电压依版本不同在 1.1V-1.3V 左右,封装方式采用 PPGA,接口类型是改良了的新版 Socket 478 接口(与以前台式机的 Socket 478 并不兼容)。在前端总线频率方面,Core Duo 和 Core Solo 都是 667MHz,而 Yonah 核心 Celeron M 是 533MHz。在二级缓存方面,Core Duo 和 Core Solo 都是 2MB,而即 Yonah 核心 Celeron M 是 1MB。Yonah 核心都支持硬件防病毒技术 EDB 以及节能省电技术 EIST,并且多数型号支持虚拟化技术 Intel VT。但其最大的遗憾是不支持 64 位技术,仅仅只是 32 位的处理器。值得注意的是,对于双核心的 Core Duo 而言,其具有的 2MB 二级缓存在架构上不同于所有 X86 处理器,其它的所有 X86 处理器都是每个核心独立具有二级缓存,而 Core Duo 的 Yonah 核心则是采用了与 IBM 的多核心处理器类似的缓存方案—-两个核心共享 2MB 的二级缓存!共享式的二级缓存配合 Intel 的“Smart cache”共享缓存技术,实现了真正意义上的缓存数据同步,大幅度降低了数据延迟,减少了对前端总线的占用。这才是严格意义上的真正的双核心处理器!Yonah 核心是共享缓存的紧密型耦合方案,其优点是性能理想,缺点是技术比较复杂。不过,按照 Intel 的规划,以后 Intel 各个平台的处理器都将会全部转移到 Core 架构,Yonah 核心其实也只是一个过渡的核心类型,从 2006 年第三季度开始,其在桌面平台上将会被 Conroe 核心取代,而在移动平台上则会被 Merom 核心所取代。

Conroe

这是更新的 Intel 桌面平台双核心处理器的核心类型,其名称来源于美国德克萨斯州的小城市“Conroe”。Conroe 核心于 2006 年 7 月 27 日正式发布,是全新的 Core(酷睿)微架构(Core Micro-Architecture)应用在桌面平台上的第一种 CPU 核心。采用此核心的有 Core 2 Duo E6x00 系列和 Core 2 Extreme X6x00 系列。与上代采用 NetBurst 微架构的 Pentium D 和 Pentium EE 相比,Conroe 核心具有流水线级数少、执行效率高、性能强大以及功耗低等等优点。Conroe 核心采用 65nm 制造工艺,核心电压为 1.3V 左右,封装方式采用 PLGA,接口类型仍然是传统的 Socket 775。在前端总线频率方面,Core 2 Duo 和 Core 2 Extreme 都是 1066MHz,而顶级的 Core 2 Extreme 将会升级到 1333MHz;在一级缓存方面,每个核心都具有 32KB 的数据缓存和 32KB 的指令缓存,并且两个核心的一级数据缓存之间可以直接交换数据;在二级缓存方面,Conroe 核心都是两个内核共享 4MB。Conroe 核心都支持硬件防病毒技术 EDB、节能省电技术 EIST 和 64 位技术 EM64T 以及虚拟化技术 Intel VT。与 Yonah 核心的缓存机制类似,Conroe 核心的二级缓存仍然是两个核心共享,并通过改良了的 Intel Advanced Smart Cache(英特尔高级智能高速缓存)共享缓存技术来实现缓存数据的同步。Conroe 核心是目前最先进的桌面平台处理器核心,在高性能和低功耗上找到了一个很好的平衡点,全面压倒了所有桌面平台双核心处理器,加之又拥有非常不错的超频能力,确实是目前最强劲的台式机 CPU 核心。

Allendale

这是与 Conroe 同时发布的 Intel 桌面平台双核心处理器的核心类型,其名称来源于美国加利福尼亚州南部的小城市“Allendale”。Allendale 核心于 2006 年 7 月 27 日正式发布,仍然

基于全新的 Core(酷睿)微架构,采用此核心的有 1066MHz FSB 的 Core 2 Duo E6x00 系列,即将发布的还有 800MHz FSB 的 Core 2 Duo E4x00 系列。Allendale 核心的二级缓存机制与 Conroe 核心相同,但共享式二级缓存被削减至 2MB。Allendale 核心仍然采用 65nm 制造工艺,核心电压为 1.3V 左右,封装方式采用 PLGA,接口类型是传统的 Socket 775,并且仍然支持硬件防病毒技术 EDB、节能省电技术 EIST 和 64 位技术 EM64T 以及虚拟化技术 Intel VT。除了共享式二级缓存被削减到 2MB 以及二级缓存是 8 路 64Byte 而非 Conroe 核心的 16 路 64Byte 之外,Allendale 核心与 Conroe 核心几乎完全一样,可以说就是 Conroe 核心的简化版。当然由于二级缓存上的差异,在频率相同的情况下 Allendale 核心性能会稍逊于 Conroe 核心。

Merom

这是与 Conroe 同时发布的 Intel 移动平台双核心处理器的核心类型,其名称来源于以色列境内约旦河旁边的一个湖泊“Merom”。Merom 核心于 2006 年 7 月 27 日正式发布,仍然基于全新的 Core(酷睿)微架构,这也是 Intel 全平台(台式机、笔记本和服务器)处理器首次采用相同的微架构设计,采用此核心的有 667MHz FSB 的 Core 2 Duo T7x00 系列和 Core 2 Duo T5x00 系列。与桌面版的 Conroe 核心类似,Merom 核心仍然采用 65nm 制造工艺,核心电压为 1.3V 左右,封装方式采用 PPGA,接口类型仍然是与 Yonah 核心 Core Duo 和 Core Solo 兼容的改良了的新版 Socket 478 接口(与以前台式机的 Socket 478 并不兼容)或 Socket 479 接口,仍然采用 Socket 479 插槽。Merom 核心同样支持硬件防病毒技术 EDB、节能省电技术 EIST 和 64 位技术 EM64T 以及虚拟化技术 Intel VT。Merom 核心的二级缓存机制也与 Conroe 核心相同,Core 2 Duo T7x00 系列的共享式二级缓存为 4MB,而 Core 2 Duo T5x00 系列的共享式二级缓存为 2MB。Merom 核心的主要技术特性与 Conroe 核心几乎完全相同,只是在 Conroe 核心的基础上利用多种手段加强了功耗控制,使其 TDP 功耗几乎只有 Conroe 核心的一半左右,以满足移动平台的节电需求。

Penryn

Penryn 采用了 45 纳米高-k 制造技术(采用铬合金高-K 与金属栅极晶体管设计),并对酷睿微体系结构进行了增强。跟 65 纳米工艺相比,45 纳米高 k 制程技术可以将晶体管数量提高近 2 倍,如下一代英特尔酷睿 2 四核处理器将采用 8.2 亿个晶体管。借助新发明的高-k 金属栅极晶体管技术,这 8.2 亿个晶体管能够以光速更高效地进行开关,晶体管切换速度提升了 20% 以上,实现了更高的内核速度,并增加了每个时钟周期的指令数。双核处理器中的硅核尺寸为 107 平方毫米,比英特尔的 65 纳米产品小了 25%,大约仅为普通邮票的四分之一大小,为添加新的特性、实现更高性能提供了更多自由空间。同时,由于减少了漏电流,因而可以降低功耗,同英特尔现有的双核处理器相比,新一代处理器能够以相同甚至更低的功耗运行,如 Penryn 处理器的散热设计功耗是,双核为 40 瓦/65 瓦/80 瓦,四核是 50 瓦/80 瓦/120 瓦。

全新的特性:快速 Raidix-16 除法器、增强型虚拟化技术、更大的高速缓存、分离负载高速缓存增强、更高的总线速度、英特尔 SSE4 指令、超级 Shuffle 引擎、深层关机技术、增强型动态加速技术、插槽兼容等。这些新特性使得 Penryn 能在性能、功耗、数字媒体应用、虚拟化应用等方面得到提升,如跟当前的产品相比,采用 1600MHz 前端总线、3GHz 的 Penryn 处理器可以提升性能约 45%。

不再使用铅作为原料

英特尔表示,其新一代处理器已经不再使用铅作为原料,预计到 2008 年将停止使用卤素。通过这些举措,英特尔处理器对于环境的危害将大大降低。英特尔新型处理器的一个最大特点是采用了铪,可以有效地解决电泄漏的问题,使处理器功耗效率提升了 30%。随着晶体管的体积不断缩小,电泄漏也更加严重,导致处理器发热和功耗过大的问题日益突出。从某种程度上讲,电泄漏已经成为阻碍处理器性能进一步提升的瓶颈。

功耗最低 25W

英特尔数字企业集团主管斯蒂芬·史密斯(Stephen Smith)表示,Penryn 处理器的最大功耗不会超过 120 瓦。将于 2008 年第一季度上市的 Penryn 笔记本处理器的功耗为 25 瓦,而当前 65 纳米笔记本处理器的功耗为 35 瓦。据史密斯称,Penryn 处理器加入了用于加速图像处理和高清晰视频编码的新指令。同上一代产品相比,Penryn 处理器的视频和图形性能有 40%到 60%的提升。得益于硬件的增强,虚拟机的性能也提升了 75%。

sandy bridge

2009 年(TICK 时间),Intel 处理器制程迈入 32nm 时代,2010 年的 TOCK 时间,Intel 推出代号为 Sandy Bridge 的处理器,该处理器采用 32nm 制程。Sandy Bridge(之前称作 Gesher)是 Nehalem 的继任者,也是其工艺升级版,从 45nm 进化到 32nm。Sandy Bridge 将有八核心版本,二级缓存仍为 512KB,但三级缓存将扩容至 16MB。而 Sandy Bridge 最主要特点则是加入了 game instrution AVX(Advanced Vectors Extensions)技术,也就是之前的 VSSE。intel 宣称,使用 AVX 技术进行矩阵计算的时候将比 SSE 技术快 90%。其重要性堪比 1999 年 Pentium III 引入 SSE。

ivy bridge

2012 年 4 月 24 日,英特尔在北京召开第三代智能酷睿处理器 Ivy Bridge 发布会。首批处理器将包括一款移动版酷睿 i7 至尊版、六款全新智能酷睿 i7 处理器、六款酷睿 i5 处理器。与上一代 Sandy Bridge 相比,Ivy Bridge 结合了 22 纳米与 3D 晶体管技术,在大幅度提高晶体管密度的同时,核芯显卡等部分性能甚至有了一倍以上的提升。据资料了解,Ivy Bridge 处理器在应用程序上性能提高 20%,在 3D 性能方面则提高了一倍,并且支持三屏独立显示、USB 3.0 等技术

类型二

Athlon XP

Athlon XP 有 4 种不同的核心类型,但都有共同之处:都采用 Socket A 接口而且都采用 PR 标称值标注。

Thorton

采用 0.13um 制造工艺,核心电压 1.65V 左右,二级缓存为 256KB,封装方式采用 OPGA,前端总线频率为 333MHz。可以看作是屏蔽了一半二级缓存的 Barton。

Barton

采用 0.13um 制造工艺,核心电压 1.65V 左右,二级缓存为 512KB,封装方式采用 OPGA,前端总线频率为 333MHz 和 400MHz。

新 Duron 的核心类型

AppleBred

采用 0.13um 制造工艺,核心电压 1.5V 左右,二级缓存为 64KB,封装方式采用 OPGA,前端总线频率为 266MHz。没有采用 PR 标称值标注而以实际频率标注,有 1.4GHz、1.6GHz 和 1.8GHz 三种。

Athlon 64

Clawhammer

采用 0.13um 制造工艺,核心电压 1.5V 左右,二级缓存为 1MB,封装方式采用 mPGA,采用 Hyper Transport 总线,内置 1 个 128bit 的内存控制器。采用 Socket 754、Socket 940 和 Socket 939 接口。

Newcastle

其与 Clawhammer 的最主要区别就是二级缓存降为 512KB(这也是 AMD 为了市场需要和加快推广 64 位 CPU 而采取的相对低价政策的结果),其它性能基本相同。

Wincheste

Wincheste 是比较新的 AMD Athlon 64CPU 核心,是 64 位 CPU,一般为 939 接口,0.09 微米制造工艺。这种核心使用 200MHz 外频,支持 1GHyperTransprot 总线,512K 二级缓存,性价比较好。Wincheste 集成双通道内存控制器,支持双通道 DDR 内存,由于使用新的工艺,Wincheste 的发热量比旧的 Athlon 小,性能也有所提升。

Troy

Troy 是 AMD 第一个使用 90nm 制造工艺的 Opteron 核心。Troy 核心是在 Sledgehammer 基础上增添了多项新技术而来的,通常为 940 针脚,拥有 128K 一级缓存和 1MB (1,024 KB)二级缓存。同样使用 200MHz 外频,支持 1GHyperTransprot 总线,集成了内存控制器,支持双通道 DDR400 内存,并且可以支持 ECC 内存。此外,Troy 核心还提供了对 SSE-3 的支持,和 Intel 的 Xeon 相同,总的来说,Troy 是一款不错的 CPU 核心。

Venice

Venice 核心是在 Wincheste 核心的基础上演变而来,其技术参数和 Wincheste 基本相同:一样基于 X86-64 架构、整合双通道内存控制器、512KB L2 缓存、90nm 制造工艺、200MHz 外频,支持 1GHyperTransprot 总线。Venice 的变化主要有三方面:一是使用了 Dual Stress Liner (简称 DSL)技术,可以将半导体晶体管的响应速度提高 24%,这样是 CPU 有更大的频率空间,更容易超频;二是提供了对 SSE-3 的支持,和 Intel 的 CPU 相同;三是进一步改良了内存控制器,一定程度上增加处理器的性能,更主要的是增加内存控制器对不同 DIMM 模块和不同配置的兼容性。此外 Venice 核心还使用了动态电压,不同的 CPU 可能会有不同的电压。

SanDiego

SanDiego 核心与 Venice 一样是在 Wincheste 核心的基础上演变而来,其技术参数和 Venice 非常接近,Venice 拥有的新技术、新功能,SanDiego 核心一样拥有。不过 AMD 公司将 SanDiego 核心定位到顶级 Athlon 64 处理器之上,甚至用于服务器 CPU。可以将 SanDiego 看作是 Venice 核心的高级版本,只不过缓存容量由 512KB 提升到了 1MB。当然由于 L2 缓存增加,SanDiego 核心的内核尺寸也有所增加,从 Venice 核心的 84 平方毫米增加到 115 平方毫米,当然价格也更高昂。

Orleans

这是 2006 年 5 月底发布的第一种 Socket AM2 接口单核心 Athlon 64 的核心类型,其名称来源于法国城市奥尔良(Orleans)。Manila 核心定位于桌面中端处理器,采用 90nm 制造工艺,支持虚拟化技术 AMD VT、1000MHz 的 HyperTransport 总线,二级缓存为 512KB,最大亮点是支持双通道 DDR2 667 内存,这是其与只支持单通道 DDR 400 内存的 Socket 754 接口 Athlon 64 和只支持双通道 DDR 400 内存的 Socket 939 接口 Athlon 64 的最大区别。Orleans 核心 Athlon 64 同样也分为 TDP 功耗 62W 的标准版(核心电压 1.35V 左右)和 TDP 功耗 35W 的超低功耗版(核心电压 1.25V 左右)。除了支持双通道 DDR2 内存以及支持虚拟化技术之外,Orleans 核心 Athlon 64 相对于以前的 Socket 754 接口和 Socket 940 接口的 Athlon 64 并无架构上的改变,性能并无多少出彩之处。

闪龙系列

Paris

Paris 核心是 Barton 核心的继任者,主要用于 AMD 的闪龙,早期的 754 接口闪龙部分使用 Paris 核心。Paris 采用 90nm 制造工艺,支持 iSSE2 指令集,一般为 256K 二级缓存,200MHz 外频。Paris 核心是 32 位 CPU,来源于 K8 核心,因此也具备了内存控制单元。CPU 内建内存控制器的主要优点在于内存控制器可以以 CPU 频率运行,比起传统上位于北桥的内存控制器有更小的延时。使用 Paris 核心的闪龙与 Socket A 接口闪龙 CPU 相比,性能得到明显提升。

Palermo

Palermo 核心主要用于 AMD 的闪龙 CPU,使用 Socket 754 接口、90nm 制造工艺,1.4V 左右电压,200MHz 外频,128K 或者 256K 二级缓存。Palermo 核心源于 K8 的 Wincheste 核心,新的 E6 步进版本已经支持 64 位。除了拥有与 AMD 高端处理器相同的内部架构,还具备了 EVP、Cool‘n’Quiet;和 HyperTransport 等 AMD 独有的技术,为广大用户带来更“冷静”、更高计算能力的优秀处理器。由于脱胎与 ATHLON64 处理器,所以 Palermo 同样具备了内存控制单元。

Manila

这是 2006 年 5 月底发布的第一种 Socket AM2 接口 Sempron 的核心类型,其名称来源于菲律宾首都马尼拉(Manila)。Manila 核心定位于桌面低端处理器,采用 90nm 制造工艺,不支持虚拟化技术 AMD VT,仍然采用 800MHz 的 HyperTransport 总线,二级缓存为 256KB 或 128KB,最大亮点是支持双通道 DDR2 667 内存,是其与只支持单通道 DDR 400 内存的 Socket 754 接口 Sempron 的最大区别。Manila 核心 Sempron 分为 TDP 功耗 62W 的标准版(核心电压 1.35V 左右)和 TDP 功耗 35W 的超低功耗版(核心电压 1.25V 左右)。除了支持双通道 DDR2 之外,Manila 核心 Sempron 相对于以前的 Socket 754 接口 Sempron 并无架构上的改变,性能并无多少出彩之处。

Athlon 64 X2

Manchester

这是 AMD 于 2005 年 4 月发布的在桌面平台上的第一款双核心处理器的核心类型,是在 Venice 核心的基础上演变而来,基本上可以看作是两个 Venice 核心耦合在一起,只不过协作程度比较紧密罢了,这是基于独立缓存的紧密型耦合方案,其优点是技术简单,缺点是性能仍然不够理想。Manchester 核心采用 90nm 制造工艺,整合双通道内存控制器,支持 1000MHz 的 HyperTransprot 总线,采用 Socket 939 接口。Manchester 核心的两个内核都独立拥有 512KB 的二级缓存,但与 Intel 的 Smithfield 核心和 Presler 核心的缓存数据同步要依靠主板北桥芯片上的仲裁单元通过前端总线传输方式大为不同的是,Manchester 核心中两个内核的协作程度相当紧密,其缓存数据同步是依靠 CPU 内置的 SRI(System Request Interface,系统请求接口)控制,传输在 CPU 内部即可实现。这样一来,不但 CPU 资源占用很小,而且不必占用内存总线资源,数据延迟也比 Intel 的 Smithfield 核心和 Presler 核心大为减少,协作效率明显胜过这两种核心。不过,由于 Manchester 核心仍然是两个内核的缓存相互独立,从架构上来看也明显不如以 Yonah 核心为代表的 Intel 的共享缓存技术 Smart Cache。当然,共享缓存技术需要重新设计整个 CPU 架构,其难度要比把两个核心简单地耦合在一起要困难得多。

Toledo

这是 AMD 于 2005 年 4 月在桌面平台上的新款高端双核心处理器的核心类型,它和 Manchester 核心非常相似,差别在于二级缓存不同。Toledo 是在 San Diego 核心的基础上演变而来,基本上可以看作是两个 San diego 核心简单地耦合在一起。Toledo 核心采用 90nm 制造工艺,整合双通道内存控制器,支持 1000MHz 的 HyperTransprot 总线,采用 Socket 939 接口。Toledo 核心的两个内核都独立拥有 1MB 的二级缓存,与 Manchester 核心相同的是,其缓存数据同步也是通过 SRI 在 CPU 内部传输的。Toledo 核心与 Manchester 核心相比,除了每个内核的二级缓存增加到 1MB 之外,其它都完全相同,可以看作是 Manchester 核心的高级版。

Windsor

这是 2006 年 5 月底发布的第一种 Socket AM2 接口双核心 Athlon 64 X2 和 Athlon 64 FX 的核心类型,其名称来源于英国地名温莎(Windsor)。Windsor 核心定位于桌面高端处理器,采用 90nm 制造工艺,支持虚拟化技术 AMD VT,仍然采用 1000MHz 的 HyperTransport 总线,二级缓存方面 Windsor 核心的两个内核仍然采用独立式二级缓存,Athlon 64 X2 每核心为 512KB 或 1024KB,Athlon 64 FX 每核心为 1024KB。Windsor 核心的最大亮点是支持双通道 DDR2 800 内存,这是其与只支持双通道 DDR 400 内存的 Socket 939 接口 Athlon 64 X2 和 Athlon 64 FX 的最大区别。Windsor 核心 Athlon 64 FX 只有 FX-62 这一款产品,其 TDP 功耗高达 125W;而 Athlon 64 X2 则分为 TDP 功耗 89W 的标准版(核心电压 1.35V 左右)、TDP 功耗 65W 的低功耗版(核心电压 1.25V 左右)和 TDP 功耗 35W 的超低功耗版(核心电压 1.05V 左右)。Windsor 核心的缓存数据同步仍然是依靠 CPU 内置的 SRI(System request interface,系统请求接口)传输在 CPU 内部实现,除了支持双通道 DDR2 内存以及支持虚拟化技术之外,相对于以前的 Socket 939 接口 Athlon 64 X2 和双核心 Athlon 64 FX 并无架构上的改变,性能并无多少出彩之处,其性能仍然不敌 Intel 即将于 2006 年 7 月底发布的 Conroe 核心 Core 2 Duo 和 Core 2 Extreme。而且 AMD 从降低成本以提高竞争力方面考虑,除了 Athlon 64 FX 之外,已经决定停产具有 1024KBx2 二级缓存的所有 Athlon 64 X2,只保留具有 512KBx2 二级缓存的 Athlon 64 X2。

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