CPU讲稿

第一篇：CPU讲稿

CPU是Central Processing Unit（中央微处理器）的缩写，由运算器和控制器两部分组成，按照其处理信息的字长，CPU可以分为：4位微处理器、8位微处理器、16位微处理器、32位微处理器以及正在走红的64位微处理器。

一、CPU发展的孕育期（1971~1978）

代表CPU：intel 4004、8008 世界上第一款可用于微型计算机的4位处理器，是英特尔公司于1971年推出的包含了2300个晶体管的4004。由于性能很差，市场反应十分冷淡。于是Intel公司随后又研制出了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8位微处理器的家族。

二、CPU发展的摇篮期（1978~1979）

代表CPU：intel 8086、8088 这期间的代表是英特尔公司1978年推出的这款8086处理器，它是第一块16位微处理器，最高主频为8MHz，内存寻址能力为1MB。同时英特尔还生产出与之相配合的数学协处理器8087,这两种芯片使用相互兼容的指令集，但i8087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的指令，人们将这些指令集统一称之为 x86指令集。虽然以后英特尔又陆续生产出第二代、第三代等更先进和更快的新型CPU，但都仍然兼容原来的x86指令。从这点上来说，虽然用今天的眼光看来，8086的性能是那么的不堪，但是它的诞生却奠定了以后CPU发展的基础。

1979年，英特尔公司再接再厉，又开发出了8088。8088集成了约29000个晶体管，采用40针的DIP封装，最高频率为8MHz。也正是从8088开始，PC（个人电脑）的概念开始在全世界范围内发展起来，因为1981年IBM公司将8088芯片首先用于其研制的PC机中，标志着PC真正走进了人们的工作生活之中。

三、CPU发展的婴幼期（1979~1985）

代表CPU：Intel 80286 1982年，英特尔公司在8086的基础上，研制出了80286微处理器，它 是一颗真正为PC而存在的CPU，IBM公司将80286微处理器首先用在AT机中，引起了业界了极大的轰动。80286 采用PGA封装，集成了大约130000个晶体管，最大主频为20MHz，内、外部数据传输均为16位，使用24位内存储器的寻址，内存寻址能力为16MB，可使用的工作方式包括实模式和保护模式两种。在这之前，INTEL也发布过80186 CPU，这是一颗性能介于8088，80286之间的的CPU，但因为某种原因，80186从来都没有在PC中应用过。

四、CPU发展的幼儿期（1985~1993）

代表CPU：intel 80386、80486 1985年10月，intel推出了386DX，其内部包含27.5万个晶体管，最高频率为40MHz，内部和外部数据总线是32位，地址总线为32位，可以寻址4GB内存，管理64TB的虚拟存储空间，并且有比80286更多的指令。而且在386时代，英特尔为了解决内存的速度瓶颈，采取了用预读内存的方法来缓解，并为386设计了高速缓存（Cache）这一方案。intel的这一设想无疑是伟大的，不仅一直沿用至今，而且还发挥着越来越重要的作用。

在intel发布386的时候，同时也有其他的几家CPU制造商也推出了类似的产品，性能也不错，比如Motorola 68000、AMD Am386SX/DX和IBM 386SLC。

1989年，英特尔乘胜追击推出486芯片，该芯片集成了120万个晶体管，使用1微米的制造工艺，频率从25MHz逐步提高到50MHz。在当时，486所采用的技术是最先进的，采用了突发总线方式，大大提高了与内存的数据交换速度。性能比80386 DX提高了近4倍。

在intel推出486的同时，其他几家CPU制造商也不甘寂寞，也都发布了自己的同性能CPU，其中以TI 486 DX、Cyrix 486DLC和AMD 5x86为代表。

五、CPU发展的儿童期（1993~1999）

代表CPU：Intel Pentium/Pentium2/Celeron、AMD K5/K6 1993年，intel的Pentium(奔腾)CPU面世，这一全面超越486的性能优良的产品为intel赢得了巨大的声誉，Intel?inside 深入人心，同时也把其他竞争对手甩在了后面，一举奠定了市场的霸主的地位。早期奔腾75MHz～120MHz使用0.5微米制造工艺，后期120MHz以上的奔腾则改用0.35微米工艺。

97年~98年，这两年对于CPU业界来说，绝对是一个不平凡的一年，也是一个极其混乱的两年，这不仅是因为在这两年里，各大CPU厂商都拿出了自己的看家法宝，也是因为在这两年里，不少CPU制造商因产品性能问题被兼并或倒闭。

97年初intel为了提高电脑在多媒体、3D图形方面的应用能力，发布了Pentium MMX（多能奔腾），同时许多新指令集也应运而生，其中最著名的就是intel的MMX（MultiMedia Extensions，多媒体扩展指令集）、SSE和AMD的3D NOW!。这些指令可以一次处理多个数据，在软件的配合下，可以得到最佳的性能。

97年中Pentium II和AMD K6上市，年末Cyrix 6x86MX面市。AMD是一个生命力异常顽强的公司，在与intel的竞争中，一直是屡败屡战，精神可嘉。在Pentium呼风唤雨的年代，AMD在1996年发布了自己第一块独立生产的x86级CPU——K5，但性能一般。永不服输的AMD在1997年又卷土重来，推出了拥有全新的MMX指令，整体性能要优于奔腾MMX，接近同主频PⅡ的水平K6。

到了98年，经过一年混战，CPU市场正式开始洗牌。Intel的Pentium 2发布，它采用0.25微米工艺制造，最高频率为400MHZ。但是因为转用了Slot 1架构，所以很多消费者并买帐。AMD的K6-2乘机而入，凭借低廉的价格一度占得近30％的市场份额，这也给AMD一个喘息的机会。所以到了99年，面对Intel的猛烈反扑，AMD没有步Cyrix的后尘，落得被收购的下场。

而在低端市场，英特尔为进一步抢占市场份额，于98年4月推出了最高频率为300MHz的Celeron（赛扬），但因为没有二级缓存，该微处理器性能甚为低下，于是intel紧接着又发布了内建32KB L1 Cache、128KB L2 Cache的Celeron300A、333、366，在市场中挽回了一点颜面。

六、CPU发展的少年期(1999~2001)

代表CPU：Intel Pentium3、AMD Athlon 99年伊始，intel就忙不迭的发布了采用Katmai核心的Pentium3 CPU，该CPU的系统总线频率为100MHz，起始主频为450MHz，一级缓存为32KB(16KB指令缓存加16KB数据缓存)，二级缓存大小为512KB，0.25微米工艺制造，内部集成950万个晶体管，采用Slot 1架构。

反观AMD方面，为了抵抗来势汹汹的P3，AMD于99年6月推出了具有重大意义的K7微处理器，并将其正式命名为Athlon。K7也不负众望，在时钟频率上率先进入到了G时代，并给intel的处理器在市场上带来了很大的压力，自此，CPU市场真正步入intel、AMD两强争霸的时代。

七、CPU发展的青年期（2000~2003）

代表CPU：intel Pentium4/Celeron4、AMD Athlon xp/Duron 面对市场的压力，intel于2000年发布了Pentium4处理器。但接下来的一切都不是很顺利，光是接口就改了2次。第一次是因为刚开始的423接口的Willamette 核心 P4 所搭配的 RDRAM(i850芯片组)价格太高，市场反应冷淡，于是又改成NORTHWOOD核心的478接口P4。再后来为了提升频率，intel又将核心改换为 Prescott 核心，接口也换为LGA775，虽然经过这么一折腾，频率是上去了，最高的达到了4G，但是发热量也高的惊人，而且如此频繁的改换接口，也令消费者不厌其烦。

在低端市场，intel则一律把CPU的二级缓存消减3/4，从512K到128K（后期的 Prescott 核心赛扬为256K），使性能大大削弱了。

而AMD公司则在2000年6月份推出了Athlon xp处理器，再次向英特尔发出了挑战，并在DIY市场取得重大成功，可以这么说，在进入到Pentium4时代以来，在AMD的紧逼下，intel感到了前所未有的危机，这也为AMD后来的K8处理器打下了一个坚实的基础。

早期的Palomino核心Athlon XP为0.18微米制造工艺，发热量较大。但在AMD采用了新的Thoroughbred核心后，发热量问题得到了很好的控制。而两者除了在发热量及DIE尺寸上有所不同外，外形几乎一样，都是462针的接口、128K的一级缓存和256K的二级缓存和3750万的晶体管数。

八、CPU发展的壮年期（2003~至今）

代表CPU：AMD Athlon 64

第二篇：CPU名词解释

英特尔® 定向 I/O 虚拟化技术（VT-d）

英特尔® 定向 I/O 虚拟化技术(VT-d)在现有对 IA-32（VT-x）和安腾® 处理器(VT-i)虚拟化支持的基础上，还新增了对 I/O 设备虚拟化的支持。英特尔定向 I/O 虚拟化技术能帮助最终用户提高系统的安全性和可靠性，并改善 I/O 设备在虚拟化环境中的性能。英特尔® 可信执行技术

英特尔® 可信执行技术是一组针对英特尔® 处理器和芯片组的通用硬件扩展，可增强数字办公平台的安全性（如测量启动与保护执行）。此项技术实现这样一种环境：应用可以在其各自的空间中运行，而不受系统中所有其它软件的影响。AES 新指令

英特尔® 高级加密标准新指令(AES-NI)是一组用于快速而安全地进行数据加密和解密的指令。高级加密标准新指令对各种加密应用程序具有重要的意义，例如： 执行批量加密/解密、身份验证、随机数字生成和验证加密的应用。英特尔® 64

英特尔® 64 架构在与支持软件结合使用时，能实现在服务器、工作站、台式机和移动式平台上进行 64 位计算。¹ 英特尔 64 架构通过允许系统处理 4 GB 以上的虚拟和物理内存提高性能。英特尔® 防盗技术

英特尔® 防盗技术（英特尔® AT）可在笔记本电脑丢失或被盗的情况下帮助保护其安全。英特尔® 防盗技术需要从支持英特尔® 防盗技术的服务提供商订阅服务 空闲状态

当处理器空闲时，使用“空闲状态”（C 状态）实现节能。C0 为操作状态，表示 CPU 正在处理有用工作。C1 为第一空闲状态，C2 为第二空闲状态，依次类推，C 状态的数字越大，采取的节能措施越多。

增强型 Intel SpeedStep® 动态节能技术

增强型英特尔 SpeedStep® 技术是一种先进方法，它既能实现高性能，又能满足移动式系统的节能需求。传统的英特尔

SpeedStep® 技术依据对处理器负荷响应的高低程度在两种电压和频率之间切换。增强型英特尔 SpeedStep® 技术在该架构基础上构建，使用电压与频率更改分离以及时钟分区和恢复等设计策略。温度监视技术

温度监视技术通过几项散热管理功能防止处理器封装和系统出现散热故障。片内数字温度传感器(DTS)检测内核的温度，散热管理功能则降低封装功耗，从而在需要时降低温度，以保持在正常操作限制以内 英特尔® 快速内存访问

英特尔® 快速内存访问是图形和内存控制器中枢（GMCH）骨干架构的更新；它通过优化对可用内存带宽的使用和降低内存访问延迟而提高系统性能。英特尔® 灵活内存访问

英特尔® 灵活内存访问使不同大小的内存均可填充，且保持在双通道模式中，从而使用户的升级变得更加轻松。执行禁用位

英特尔病毒防护技术是一项基于硬件的安全特性，它能减少受病毒和恶意代码攻击的机会，并防止有害软件在服务器或网络上执行和扩散。

有扩展页表(EPT)的英特尔® VT-x 带有扩展页表(EPT)的英特尔® VT-x，也称为二级地址转换(SLAT)，可为需要大内存的虚拟化应用提供加速。英特尔® 虚拟化技术平台中的扩展页表可减少内存和电源开销成本，并通过页表管理的硬件优化而增加电池寿命。要辨认当前 BIOS 版本，查看 BIOS 版本字符串：

启动时，按 F2 进入 BIOS 设置程序,查看主菜单,BIOS 版本字符串86A后面的4 位数就是当前 BIOS 版本。

英特尔固态硬盘工具箱

英特尔® 固态硬盘工具箱（英特尔® SSD 工具箱）是一个硬盘管理软件，它让您能： * 查看英特尔® 固态硬盘（英特尔® SSD）的当前硬盘信息，包括：

硬盘健康状况-预计硬盘的剩余寿命-SMART 属性（对硬盘驱动器和非英特尔 SSD 也可用）

-识别设备信息（对硬盘驱动器和非英特尔 SSD 也可用）

* 使用 Trim 功能（删除档案时会使固态硬盘立刻将磁盘区块清空，而不是等待下一次再次写入档案时才将区块清空，避免集中写

入同一区块，以增强耐用性及写入时的性能。这会大幅提高硬盘的性能。）优化英特尔 SSD 的性能 * 支持的英特尔 SSD 更新固件 * 运行快速全面的诊断扫描以测试英特尔 SSD 的读写功能 * 检查并调节系统设置以最大程度地优化英特尔 SSD 性能，功效和持久性

* 查看系统信息和硬件配置，如中央处理单元(CPU)、芯片组、控制器名称和驱动程序版本 * 在辅助英特尔 SSD 上运行安全擦除

第三篇：CPU学习心得

CPU学习感想

今天终于测试成功了！

清楚得记得，3周前自己把所有线路都接好时的兴奋和小小的成就感。可是，我并没有在第一次测试时就成功，甚至当第一次接上电源时，连可爱的保护电路都是“罢工”状态，当时背上就出汗了，惊愕啊！记得当时自己还有点不耐烦，因为那断时间做事情都很不顺利，还遇到好多不开心的事情，现在面前又摆了个不work的CPU电路板,郁闷不说，还产生了放弃的念头。。在这里真的要感想小孟学长，若不是他的耐心指导和帮助，让我看到一点希望，我想我也许就放弃了吧。

说实话，从去听课介绍CPU，到自己上网查各类资料，再到和老师沟通，再到开始动手插面包板，到最后的测试找Bug并且Debug，这一过程中，我学到的不仅仅只是关于CPU的知识，还有耐心、细心、谦虚。

我本身对电脑知识了解的很少，刚去听课时，对什么CPU的基本知识都一无所知，像ALU,CAD等等，也找不到头绪，不知道从哪下手，感觉自己不知道得实在太多。我开始和老师频繁得通e-mail，询问老师各种看来都很低级的问题，金老师有个特点，他不会直接告诉你答案，而是要你自己去思考和寻找答案——这也是我在学习CPU时最大的收获，并且已经感觉到它的重要性。老师会给我指一个方向，给我一点提示，接下来都要靠自己去思考自己动手。我开始对CPU有了大致的了解和概念，也对自己制作这样一个电路板有了一些信心。

在开始动手后，有一个让我印象格外深——输入A由register file出来后要与check做AND再输入IC7483，可是，平时做的AND，2个输入都是1bit，现在一个输入A（4bit）另一个输入check（1bit）,这要怎么做呢？看着IC7408，恍然发现，可以让A的4个bit分别与check做AND，然后再依序输出，就能得到4bit的A与1bit的check做AND的结果了！当时很开心，一路接下去也很顺利。沿途还注意到IC7483是做加法器用，所以Co要接地；总共有2个clock，IC74195 和IC74157，并且每种有2颗，当时我就想到，可以只做一个clock电路，让IC74157的clock位接到Q，IC74195的enable位接Q’，因为当74157的选择位是0时，会选择输出B的资料，第一次就把B写进去了，摁下clock后就会将A写进去，这样就能完成接下来的A*B的工作；同时，我还想，接一个保护电路的话，保护力度会不够，所以在第二块板上也加了一个保护电路；感觉自己做的最明智得就是将重要的输入输出都拉出来，经过LED显示，并在板子周边贴上小纸条做标记，心想，这样出来的效果会更明显些。在接近尾声时，发现自己的材料不够，甚至IC还有拿错的，我2次跑去实验室找学长拿材料，那时候心情也很好，觉得自己在做一件很伟大的事情一样。

测试时经历时间最长的，在第三次时终于成功了。也许是在宿舍放太久了吧，第一次接上电源，保护电路的LED都不亮，自信心一下子就浇灭了一半。学长建议换个LED试试，这才看到一丝光亮。第一次测试，经过换LED、换IC、重接clock电路，让保护电路和clock电路正常work了。第二次测试，我和学长从9点一直Debug到12点半，各种稀奇古怪的情况和小错误，类似LED坏了，IC坏了，有线没插好，线插错位置了，DIPI开关接错等等，一点一点找问题，然后再解决。我们顺利让74157和register file工作了。我还确定了，剩下的问题来自于7483，导致74195无法正常work。这真的很锻炼耐性和细心。我记得那次从实验室里走出来，腿都软了。第三次测试，只花了半小时。学长和我一开始怎么都找不到7483那块问题所在，我们甚至还把所有DIPI开关和排阻来控制输入的电路换了另一种接法（其中，我知道LED不亮并不代表off，只有它真正接地才是off状态），试图想“唤醒”7383.，可是7483 很不给“面子”，其他都正常，就它在“罢工”，最后没辙，决定换颗IC试试。不能怕麻烦，真的，即使那颗IC被很多线缠绕，也要耐性把它从里面“解救”出来并且把好的在放到正确的位置。当新的7483按上的那一瞬间，期望的LED都亮了！开心得不得了！那种喜悦，真的只有真正经历的人才能体会哈！

感谢一路帮我的小孟学长。

感谢最最最好的金老师，教会我好多，学习上的，做人做事上的，让我受益匪浅！

第四篇：CPU介绍

通的处理器定名规则都是msm，即mobile station modem，是包含基带的处理器，另外还要apq——application processor qualcomn，没有基带的处理器，还有mpq——media processor qualcomn，apq的大封装版。

只有msm，apq，mpq才能算手机cpu。

msm=apq+mdm，所谓的msm型号，其实就是在apq的基础上加多一个mdm基带芯片一起封装。

msm型号的第二个字就是代表基带，msm x2xx，其中2是代表支持wcdma，联通3g。msm x6xx中的6代表支持cdma，电信3g，msm x9xx，中的9表示支持lte，同时也是目前的全基带支持的意思。

而0是代表没基带，所以不能用msm表示，而是apq x0xx。

所以高通第二个数字不同，其他数字已经字母相同的处理器，实际性能一样，只有基带即网络制式的差异。如msm8255，msm8655，apq8055实际是同一个cpu，不同基带而已

第五篇：计算机Cpu介绍

计算机Cpu介绍

从计算机组成的观点来看，计算机中最重要的核心部件是Cpu（中央处理单元），以不同的Cpu类型划分计算机是否可行呢？生产Cpu的厂商非常多，不同Cpu厂商之间的产品逐步分化为两大阵容：Cisc（复杂指令系统）系列和Risc（简单指令系统）系列！

在Cisc系列产品中，主要包括Intel、Amd(超威)、Via（盛威）生产的X86系列Cpu产品，它们在硬件上虽然不完全兼容，但是在操作系统一级上是相互兼容的，也就是说，它们都可以运行Microsoft的Dos或Windows操作系统。

我们通常所说的微机，大部分是指这类微机。生产Risc系列的Cpu厂商有Ibm、Motorola(摩托罗拉)、Sun、（太阳）、Hp（惠普）等，它们之间的Cpu产品在硬件上互不兼容，在软件上也无法统一！因此，它们生产的计算机有些称为“微机”，如采用Powerpc芯片的苹果微机，它们的操作系统为苹果公司自己开发的Mac oxc;也有些称为“工作站”，如Sun公司采用Ultras ArcⅢ芯片生产的计算机，它们采用Sun公司设计的Solaris操作系统！

生产Cpu的厂商非常多，不同Cpu厂商之间的产品逐步分化为两大阵容：Cisc（复杂指令系统）系列和Risc（简单指令系统）系列！

无论是采用Cisc芯片，还是采用Risc芯片，都可以采用单元Cpu芯片组成微机系统，或采用多个Cpu芯片组成大型服务器计算系统，甚至采用成千上万个Cpu芯片组成超级计算机系统。因此很难从计算机组成的观点对计算机进行划分!