从技术到应用 深入分析什么才是好CPU

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       一、频率战、架构战、核心数量战1965年4月,仙童公司电子工程师摩尔在《电子学》杂志上发表文章对半导体产业做出预言:半导体芯片上集成的晶体管和电阻数量将每年翻一番(后来他将预言修正为芯片上集成的晶体管和电阻数量将每18个月翻一番),这就是我们现在所熟悉的摩尔定律的由来。

  而对于Diy发烧友而言,近两年CPU的发展绝对令人叹为观止,其发展速度已经大大超越了摩尔定律!在2007年,Intel发布了全球首款采用45nm工艺制程的Penryn家族处理器;2008年,Intel再次发布了采用45nm工艺制程的Nehalem架构处理器;而在2009年底,Intel将率先步入32nm工艺制程,其将发布首款整合GPU的Westmere处理器。

在Netburst时代,Intel与AMD两大巨头均热衷于不断地提升CPU的主频,以获得更高的处理性能,但是到后期,更高的频率对于性能的提升越来越小,特别是其还带来的发热、功耗越来越大的问题,已经制约了CPU的发展。在这种情况下,Intel改而采用Core架构,通过改善CPU架构来提升处理性能,从而放弃了多年的频率之争!而从奔腾D时代开始,双核开始成为了高端烧友的目标,而后在Core架构时代,双核成为了主流的选择,而三核、四核亦开始普及,消费者对于CPU的选择标准已经从单纯的频率,转移到了核心的数量、以及架构的优劣。那么,在目前的情况下,什么样才是最优秀的CPU呢?相信很多人对此还有疑惑,下面,我们就带大家一起来了解一下,一款优秀的CPU,其应该拥有什么样的配备呢。

  二、架构决定性能,同为45nm亦有区别

  对于CPU而言,最重要的莫过于其所采用的架构。从目前来看,Intel的Core微架构无疑是最强的。

  Core微架构是Intel的以色列设计团队在Yonah微架构基础之上改进而来的新一代微架构。其最显著的变化在于在各个关键部分进行强化。为了提高两个核心的内部数据交换效率采取共享式二级缓存设计,2个核心共享高达4MB的二级缓存。其内核采用较短的14级有效流水线设计,每个核心都内建32KB一级指令缓存与32KB一级数据缓存,2个核心的一级数据缓存之间可以直接传输数据。每个核心内建4组指令解码单元,支持微指令融合与宏指令融合技术,每个时钟周期最多可以解码5条X86指令,并拥有改进的分支预测功能。每个核心内建5个执行单元子系统,执行效率颇高。加入对EM64T与SSE4指令集的支持。由于对EM64T的支持使得其可以拥有更大的内存寻址空间,弥补了Yonah的不足。

Core微架构还使用了Intel最新的五大提升效能和降低功耗的新技术,包括:具有更好的电源管理功能;支持硬件虚拟化技术和硬件防病毒功能;内建数字温度传感器;提供功率报告和温度报告等。得益于优秀的Core架构,酷睿2处理器的功耗更低,性能更强,而且超频也更为强悍!

  虽然AMD同样采用了45nm工艺制程,但是却缺乏Core这样优良的架构。第一代Phenom甚至还出现了TLB的缺陷,此外巴塞罗那架构的执行效率较低,也为玩家们所诟病。

  三、低电压高性能对于CPU而言,提升其性能的方法之一就是在有限的单位面积上堆积更多的晶体管。但是,当晶体管数量过多的时候,不可避免会带来漏电等问题,以及电压无法下降的问题。因此,如何解决这一问题,就成为芯片厂商攻关的焦点。

AMD在2008年推出45nmCPU采用high-k工艺,这也意味着,AMD从一开始的漠视,转向了跟随。事实上,从90nm工艺开始,漏电问题就一直困扰着芯片的开发,而High-K金属栅极技术,正是为了这一问题而生的。

 

 

 
 
 
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