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CPU基礎篇

CPU就是我們所說的中央處理器,英文全稱Central Processing Unit,它是一塊超大規模整合電路晶片,內部有幾千萬個到幾億個晶體管元件組成的十分複雜的電路,其中包括運算器、暫存器、控制器和總線(包括資料、控制、位址總線)等。它通過指令來進行運算和控制系統,它是整個系統的核心元件。

  現在使用最多的CPU有Intel和AMD(Advance Micro Devices ,Inc.)。最初的是16位處理器,從386開始到了32位處理器,而且後來的32位處理器能夠執行在16位處理器上執行的程序指令,就統稱為x86系列處理器。

  下面來給大家介紹一下CPU的技術指標和一些特點。

  1、字長

  CPU的字長通常是指其資料總線寬度,二進制服務機構,也就是我們所說的多少位處理器,是CPU資料處理能力的重要指標,反映了處理器能夠處理的資料寬度、精度和速度等。現在的處理器內部資料線為32位,而外部資料線為64位,我們仍稱它為32位的處理器,它只是以64位方式與記憶體交換資料。而AMD最新推出的Athlon 64,它的內部總線為64位,是真正意義上的64位處理器。

  2、主頻率

  CPU的主頻率是指CPU的工作時鐘頻率,服務機構為Hz,而現在的CPU的服務機構都是GHz(1MHz=1000Hz,1GHz=1000MHz),它是CPU速度的重要指標,通常標注在CPU的型號中,如Pentium4 2.4GHz,它的主頻就為2.4GHz。CPU的輸入時鐘頻率稱為外頻,常取為主機板系統總線的頻率,如P4一開始從133MHz到533MHz,一直到了現在的800MHz,CPU的內部倍頻有×3×3.5×4×4.5×5,如一塊外頻為800MHz,倍頻為×3的Pentium4 CPU,它的主頻就為2.4GHz。

  3、內部快取

  為了解決主機中低速記憶體與高速CPU的不匹配,加快CPU對記憶體的訪問速度,採用了在CPU和記憶體間插入高速快取器(快取)的方法,開始的快取是安裝在主機板上的,後來由於CPU內部的L1和L2 快取採用了高速帶寬總線,要比晶片外的L2 快取快得多,效率也高得多,而且能同步執行在CPU的主頻上,所以逐漸替代了外部的快取,成為了現在的主流。在Intel最新推出的Pentium4 Extreme Edition,加入了高達2M L3 快取,使處理器訪問記憶體的速度又達到了一個新的層次。

  4、超線程

  超線程(Hyper Threading)技術是Intel開發出來的套用在P4處理器上的技術,它允許在單個P4處理器上同時執行2個線程(或軟體程序的一部分)。支持超線程技術的操作系統(如Windows XP Professional)可將一個物理P4處理器"看作"兩個虛擬處理器。通過利用其它閒置資源,在多工作環境中,含超線程技術的P4處理器可使現有軟體實現明顯的效能提升,無需修改程式碼。

  CPU速度上的提升,以及技術上的不斷更新,讓我們體會到了科技給我們帶來的快感。AMD推出的64位處理器意味著64位處理器時代即將到來,預計今年將要推出的Pentium5,將會給我們帶來一個什麼樣得體驗呢?

什麼是總線:

為了使構成電腦的各功能設備成為一個可工作的系統,必須把它們按某種方式有組織地連接在一起,總線(BUS)就是電腦各設備之間傳送資訊的公共通道。

在微機中,有內部總線和外部總線兩類:內部總線是指CPU內部之間的連接;外部總線是指CPU 與其它設備之間的連接。日常所說的總線一般指的是外部總線,按其功能的不同,總線分為三種:

資料總線(DB),位址總線(AB),控制總線(CB)。


http://www.cfanclub.net/new_cnxy/200405/images/2004220144819.gif

A.資料總線:用來傳送資料,其位數一般與微處理器字長相同,資料總線具有雙向功能。
B.位址總線:用來傳送位址資訊,它是單向傳送的。
C.控制總線:用來傳輸控制信號。




CPU家族一覽表

原作者:趙鑫

Intel公司創始人之一的Gordon E. Moore博士在1965年提出:整合電路晶片的整合度每3年會提高4倍,而加工特徵尺寸縮小2倍,稱為摩爾定律;迄止今日,時間已悠然飄逝了37年……

Intel公司在1971年11月15日推出了世界上首顆微處理器——4004,隨後Intel又推出了8位的8008/8085,其中79年推出的8088首次被IBM的PC機所採用,在8088之後,Intel又相繼發佈了16位的8086/80286,32位的80386/80486(也稱i486),直到後來被大家所熟悉的Pentium(80586)、Pentium MMX、Pentium II,直到今天的Pentium III、Pentium 4,64位的Itanium,乃至Northwood,摩爾定律無不成為放之四海而皆准的真理佐證著技術的進步與發展。

在80年代末,全球新經濟迎來了前所未有的高速大飛躍時期。此時,微處理器領域已入佳境。Intel以時代的引領者的姿態領跑微處理器市場。1992年10月20日,在紐約舉行的第十屆PC用戶大會上,Intel時任CEO安德魯.葛洛夫正式宣佈Intel第五代處理器被命名Pentium,而不是之前大家預計的586,這出乎許多人預料,因為Intel之前的386、486系列產品效能出眾,但AMD與Cyrix生產的處理器也以這些數位命名,

Intel雖大為不滿卻又無可奈何,因為按照商標註冊法,純數位是不能用作商標名稱。以Pentium為新時期的標誌,微處理器領域進入全新一輪群雄紛戈的亂世之爭。數十年來,無論是市場份額還是核心技術抑或市場戰略,Intel從來都是風頭無兩。AMD、Cyrix乃至Motorola等雖在各個時期都有過自己的絕活與輝煌,但終究難以撼動Intel的龍頭地位,而在今天,Cyrix已經無法即時跟上高主頻處理器更快的研發步伐,而勢漸趨微!煌煌高堂,能者居之,隨著歲月流逝物競天擇,有多少豪俠勇者因流於平庸而逐漸消失江湖……但名榜於往日的那些成就始終不可遺沒,一段段舊日的足跡,鑄就了歷史的今天,無論是輝煌,平庸還是失敗。
本文整理出自486時期迄今為止,Intel、AMD和Cyrix在桌面PC、伺服器工作站、移動市場發佈過的所有CPU型號及其說明。以供參考。

Intel 產品

代號 說明

桌面CPU
486
P24 486DX2
P24C DX4
P24T 486DX2用OverDrive processor
P24CT DX4用OverDrive processor
Pentium/MMX Pentium
P5 0.8μm版Pentium
P54C 0.6(0.5)μm版Pentium
P54CT Pentium OverDrive processor
P54CQS 早期版0.6μm版Pentium
P54CS 0.35μm版Pentium
P55C 0.35μm版MMX Pentium
P54CTB MMX Pentium OverDrive processor
Tillamook 0.25μm版MMX Pentium
Pentium Pro/II/III系列
P6 Pentium Pro
Klamath 0.35μm版Pentium II
Deschutes 0.25μm版Pentium II
Katmai 0.25μm版Pentium III
Coppermine 0.18μm版銅礦核心Pentium III
Tualatin-256k 0.13μm版Pentium III
Celeron
Covington 0.25μm版Celeron
Coppermine-128k 當前0.18μm版Celeron
Timna GMCH整合版Celeron
Timna+ 強化版Timna
Willamette-128k Pentium 4核心Celeron
Pentium 4
Willamette-423 423針腳0.18μm版Pentium 4
Willamette-478 478針腳0.18μm版Pentium 4
Northwood 0.13μm版Pentium 4
Prescott 90nm版Pentium 4後繼CPU
Tejas 未來IA-32

伺服器CPU
Pentium II/III
DS2P Pentium II Xeon
Tanner 0.25μm版Pentium III Xeon。Katmai Slot 2接頭
Cascades 0.18μm版Pentium III Xeon
Pentium 4
Foster 0.18μm版Xeon(Willamette)
Foster MP Hyper-Threading對應大容量伺服器版Xeon
Gallatin 0.13μm版Xeon
Prestonia 伺服器和工作站用0.13μm版Xeon
Nocona 2003年登場的新型CPU
IA-64
Merced 第1代Itanium
McKinley 0.18μm版第2代IA-64
Madison McKinley 0.13μm版
Deerfield McKinley 0.13μm版
Montecito 90nm版IA-64

移動CPU
Banias
Banias 2003年第2季度上市
Dothan 90nm版Banias
Pentium II/III
Dixon 0.25μm移動Pentium II
Dixon(0.18μ) 0.18μm移動Pentium II
Coppermine 0.18μm移動Pentium III
Tualatin-512k 0.13μm移動Pentium III
Celeron
Dixon-128k 0.25μm版移動Celeron
Coppermine-128k 0.18μm版移動Celeron
移動版Timna+ 被取消的Timna的移動般
Tualatin-256k 0.13μm版移動Celeron

晶片組
Pentium III/Celeron
Camino Intel 820
Camino2 Intel 820E
Solano Intel 815
Solano2 Intel 815E
Whitney Intel 810
Camino3 被取消的支持Pentium III、RDRAM的晶片組
Almador 被取消的支持Tulatin、RDRAM的晶片組
Pentium 4/Celeron
Tehama Intel 850
Brookdale-SDRAM Intel 845,Pentium 4支持SDRAM
Brookdale-DDR Intel 845,Pentium 4支持DDR SDRAM
Brookdale-G Intel 845G,Pentium 4整合了圖形晶片
Brookdale-GL Intel 845GL,Pentium 4
Tehama-E Intel 850E
Tulloch 已經被取消的Pentium 4支持未來RDRAM規格
Springdale-P Northwood&Prescott
Springdale-G Northwood&Prescott支持未來的圖形晶片整合
移動CPU
Banister Intel 440MX
Almador-M Intel 830M,Tualatin
Greendale 已經被取消的支持RDRAM的晶片組
Brookdale-M 移動Pentium 4-M對應Intel 845晶片組
Brookdale-MZ 移動Celeron對應Intel 845晶片組
Odem Banias對應移動版
Montara-GM Banias對應整合圖形晶片移動版
Montara-GML Pentium 4-M/Celeron對應整合圖形晶片移動版
伺服器和工作站
Carmel Intel 840
Colusa Intel 860(Foster)
Plumas Intel E7500
Placer Prestonia對應Intel E7505
Granite Bay Northwood對應Intel E7205
Lindenhurst Nocona
Tumwater Nocona對應工作站
Pentium用
Marcury 60/66MHz Pentium 晶片組
Neputune 75/90/100MHz Pentium用晶片組
Triton Pentium用晶片組
插槽
Socket-W 第一代Pentium 4插槽
Socket-N Northwood插槽
Socket-F Foster插槽

其他
Yamhill IA-32的64位對應擴展版本?
Jackson Technology Hyper-Threading
Geyserville SpeedStep
Geyserville-III Banias搭載新一代SpeedStep
Auburn Intel 740圖形晶片
Portola Intel 752
Indian Beach 已經被取消的Intel 752後繼產品
Coloma 已經被取消
Capitola 已經被取消
Descanso 已經被取消

AMD 產品

代號 說明

5x86
X5 Am5x86
K6
Nx686 NexGen社K6的處理器代號
K6 K6
AMD-K6 3D K6-2
AMD-K6+ 3D 0.25μm版K6-III。Sharptooth改名
Sharptooth 0.25μm版K6-III
Sharptooth SC50 0.18μm版K6-III
Athlon系
K7 Athlon
K75 0.18μm版Athlon
K76 0.18μm銅核心版Athlon
Magnolia 1GHz版Athlon(k75)
Thunderbird 現在的L2整合0.18μm版Athlon
Corvette Palomino改名
Palomino Athlon XP(0.18μm新版Athlon)
Thoroughbred 0.13μm版Athlon XP
Barton 0.13μm版L2容量增加Athlon XP
Mustang 大容量L2版Athlon
Duron系
Spitfire Duron
Camaro Morgan改名
Morgan 0.18μm新版Duron
Appaloosa 0.13μm版Duron
Hammer系
K8 AMD新一代CPU Hammer 總稱
ClawHammer 伺服器和工作站用Hammer
ClawHammer-S ClawHammer的90nm版
SledgeHammer 伺服器和工作站用大容量L2版Hammer
晶片組
Golem HyperTransport支持伺服器和工作站對應Hammer晶片組
Lokar HyperTransport支持伺服器和工作站對應Hammer晶片組
Thor 未來伺服器和工作站晶片組?

 

VIA Technologies 名稱 說明

舊Cyrix
Cayenne MII擴展CPU核心
Jalapeno 新一代CPU核心
MXi Cayenne整合CPU
Jedi Cayenne的CyrixIII。Gobi改名
Gobi Cayenne的CyrixIII。Joshua改名
Joshua Cayenne的CyrixIII
Mojave 關於Jalapeno的新一代CPU
Centaur Technology
Samuel1 現在的0.18μm版CyrixIII=C5A
Samuel2 C3=0.15μm版CyrixIII=C5B
C5A 現在的0.18μm版CyrixIII=Samuel1
C5B C3=0.15μm版CyrixIII=Samuel2
Matthew C5B核心的整合CPU
C5C 0.13μm版CyrixIII=Ezra
Ezra 0.13μm版CyrixIII=C5C
Ezra-T Tualatin總線互換的C3=C5M/C5N
C5M Tualatin總線互換的C3=Ezra-T
C5N Tualatin總線互換的C3=Ezra-T,0.13μm
C5X C5
Nehemiah C5XL
C5XL C5X的低端版本和高端版本
C5YL C5XL低主頻版本

其他 舊Cyrix CPU

M1sc 5x86
M1 6x86
M2 6x86MX/M II
5GX86 MediaGX
GX86 MediaGX
GXm MMX版MediaGX


CPU的插座和插槽

Slots、Sockets和Slocket都是用來把CPU安裝在主機板上的。在80年代初IBM的PC機剛出爐時,8086是直接焊在主機板上的,接著的286、386也都是焊在主機板上,很不好拆卸,對普通用戶來說一旦買了一台電腦就基本上沒有什麼昇級的餘地了。到了486以後,處理器廠商開始採用插座或插槽來安裝CPU,相信現在的電腦用戶都對它們都不會陌生。目前市場上的各種CPU種類繁多,所用的插座和插槽也各不相同,本文就給大家簡要介紹一下各種CPU的插座和插槽。

Socket 1

Intel開發的最古老的CPU插座,用於486晶片。有169個腳,電壓為5V。最多只能支持DX4的倍頻。

Socket 2

Intel在Socket 1的基礎上作了小小的改進得到Socket 2。Socket 2有238個腳,電壓仍為5V。雖然它

還是486的插座,但只要稍作修改就可以支持Pentium了。

Socket 3
Socket 3是在Socket 2的基礎上發展起來的。它有237個腳,電壓為5V,但可以通過主機板上的跳線設為3.3V。它支持Socket 2的所有CPU,還支持5x86。它是最後一種486插座。

Socket 4

Pentium時代的CPU插座從Socket 4開始。它有273個腳,工作電壓為5V。正是因為它的工作電壓太高,所以它並沒有怎麼流傳就被Socket 5取代了。Socket 4只能支持60-66MHz的Pentium。

Socket 5

Socket 5有320個腳,工作電壓為3.3V。它支持從75MHz 到133MHz的Pentium。Socket 5插座在早期的Pentium中非常流行。

Socket 6

看名字你也許會認為這是一個Pentium插座,但實際上Socket 6是一個486插座。它有235個腳,工作電壓為3.3V,比Socket 3稍微先進一點。不過隨著Pentium的流行,486很快就不再是市場的主流,Socket 6也很快就被人遺忘了。

Socket 7

Socket 7是到目前為止最流行和套用最廣泛的CPU插座。它 有321個腳,工作電壓範圍為2.5-3.3V。它支持從75MHz開始的所有Pentium處理器,包括Pentium MMX,K5, K6, K6-2, K6-3, 6x86, M2和M3。Socket 7是由Intel發佈的,事實上已成為當時的工業標準,可以支持IDT、 AMD和Cyrix的第六代CPU。但Intel在開發自己的第六代CPU-Pentium II是,卻決定捨棄Socket 7,另外開創一個局面。

Socket 8

Socket 8是Pentium Pro專用的插座。它有387個腳,工作電壓為3.1/3.3V。它還為雙處理器的主機板做了特殊的設計。但隨著市場主流從Pentium MMX轉向Pentium II,Socket 8很快就被遺忘了。

Slot 1

Slot 1的出現徹底改變了Intel的CPU插座一貫的形狀。Intel原來的CPU都是四方的,管腳在晶片的底部,安裝時CPU插在主機板的插座上。而Pentium II不再是四方的了,處理器晶片焊在一塊電路板上,然後這塊電路板再插到主機板的插槽中,這個插槽就是Slot 1。採用這種設計處理器內核和L2快取之間的通信速度更快。Slot 1有242個腳,工作電壓為2.8-3.3V。Slot 1主要用於P2,P3 和Celeron(賽揚),另外還有Socket 8的轉接卡用來安裝Pentium Pro。

Slot 2

Slot 2是Slot 1的改進,主要用於Xeon系列處理器。Slot 2有330個腳,它和Slot 1之間最大的區別就在於Slot 1的CPU和L2快取只能以CPU工作頻率的一半進行通信,而Slot 2允許CPU和L2快取以CPU工作頻率進行通信。

Socket 370

從名字就可以看出Socket 370插座有370個管腳。在Intel找到了把處理器內核和L2快取很便宜的做在一起的方法之後,它的CPU插座從Slot回到了Socket。Socket 370是關於Socket 7的,它不過只是在插座的四邊每一邊加了一排管腳。首先採用Socket 370的是PPGA封裝的Celeron,接著是FC-PGA封裝的Pentium III和Celeron II。同樣也有Socket 370到Slot 1的轉接卡。目前Intel的主流CPU都是Socket 370類型的。

Slot A

由於Intel給Slot 1申請了很全面的專利,AMD不能像從前那樣照搬Intel的插座,所以AMD獨立開發了Slot A,Slot A是AMD擁有獨立知識產權的CPU插座,主要用於Athlon系列處理器。它的設計和Slot 1類似,但採用的傳輸協定不一樣,它用的是EV6總線傳輸協定。採用EV6總線傳輸協定,CPU和記憶體之間的工作頻率可以達到200MHz。目前隨著Athlon處理器越來越流行,Slot A的主機板也越來越多。

Socket A

當Intel從Slot轉回Socket時,AMD也亦步亦趨,從Slot A轉回了Socket A。0.18微米的Athlon和Duron都採用Socket A插座,它也支持200MHz 以及266MhHz的EV6總線。與Socket 370不同的是,Socket 370 CPU可以直接用Socket 7的散熱器,而Socket A的散熱器要稍作修改。另外AMD沒有提供Socket A到Slot A的轉接卡。Socket A有462個腳,它與Socket 370不相容。目前AMD的主流CPU都是Socket A類型的。

Slockets

所謂的Slocket是Slot和Socket的結合體,從它的拼法上就可以看出。它實質上是一個Slot 1到Socket 370的轉接卡,在不同的電平和接頭之間進行轉換。有的Slocket可以插兩個CPU,還有的Slocket可以去除CPU的鎖頻,使超頻更容易。

以上給大家介紹了一下已有的各種CPU插座和插槽,希望能夠增進大家對這方面的內容的瞭解。


雖然在購買整機的時候,一般是CPU和主機板一起買,不會出現CPU裝不上去的問題。但用戶在昇級的時候,就要注意這方面,要買自己的主機板能支持的CPU。

CPU微處理的指令集

指令集是CPU所能執行的所有指令的集合,是提高微處理器效率的最有效工具之一,從現階段主流體系結構講,指令集可分為複雜指令集和精簡指令集兩部分,而從具體運用看,多媒體指令集又是其中最引人注目的一種。

精簡指令集的運用

在最初發明電腦的N十年裡,隨著電腦功能日趨增大,效能日趨變強,內部元件器也越來越多,指令集日趨複雜, 過於冗雜的指令嚴重的影響了電腦的工作效率。後來一些科學家經過研究發現,在電腦中,80%程序只用到了20%的指令集,關於這一發現,RISC精簡指令集被提了出來,這是電腦系統架構的一次深刻革命。

RISC體系結構的基本思路是:抓住CISC指令系統指令種類太多、指令格式不規範、尋址方式太多的缺點,通過減少指令種類、規範指令格式和簡化尋址方式,方便處理器內部的並行處理,提高VLSI器件的使用效率,從而大幅度地提高處理器的效能。

RISC指令集有許多特徵,其中最重要的有:指令種類少,指令格式規範 RISC指令集通常只使用一種或少數幾種格式。指令長度單一(一般4個字元),並且在字邊界上對齊。字段位置、特別是操作碼的位置是類BIOS的。尋址方式簡化 幾乎所有指令都使用暫存器尋址方式,尋址方式總數一般不超過5個。其他更為複雜的尋址方式,如間接尋址等則由軟體利用簡單的尋址方式來合成。

大量利用暫存器間操作 RISC指令集中大多數操作都是暫存器到暫存器操作,只以簡單的Load和Store操作訪問記憶體。因此,每條指令中訪問的記憶體位址不會超過1個,訪問記憶體的操作不會與算術操作混在一起。

簡化處理器結構 使用RISC指令集,可以大大簡化處理器的控制器和其他功能單元的設計,不必使用大量專用暫存器,特別是允許以硬體線路來實現指令操作,而不必像CISC處理器那樣使用微程序來實現指令操作。因此RISC處理器不必像CISC處理器那樣設定微程序控制存儲器,就能夠快速地直接執行指令。便於使用VLSI技術 隨著LSI和VLSI技術的發展,整個處理器(甚至多個處理器)都可以放在一個晶片上。

RISC體系結構可以給設計單晶片處理器帶來很多好處,有利於提高效能,簡化VLSI晶片的設計和實現。關於VLSI技術,製造RISC處理器要比CISC處理器工作量小得多,成本也低得多。加強了處理器並行能力 RISC指令集能夠非常有效地適合於採用流水線、超流水線和超標量技術,從而實現指令級並行操作,提高處理器的效能。目前常用的處理器內部並行操作技術基本上是關於RISC體系結構發展和走向成熟的。

正由於RISC體系所具有的優勢,它在高端系統得到了廣泛的套用,而CISC體系則在桌面系統中佔據統治地位。而在如今,在桌面領域,RISC也不斷滲透,預計未來,RISC將要一統江湖。

多媒體指令集改變生活

對於CPU來說,在基本功能方面,它們的差別並不太大,基本的指令集也都差不多,但是許多廠家為了提升某一方面效能,又開發了擴展指令集,擴展指令集定義了新的資料和指令,能夠大大提高某方面資料處理能力,但這也是有前提的,那就是必需要有軟體支持。在多媒體指令集方面,最著名的就是Intel的MMX和AMD的3Dnow!.


一、MMX指令集

  MMX(MultiMediaeXtension,多媒體擴展指令集)指令集是Intel公司於1996年推出的一項多媒體指令增強技術。MMX指令集中包括有57條多媒體指令,通過這些指令可以一次處理多個資料,在處理結果超過實際處理能力的時候也能進行正常處理,這樣在軟體的配合下,就可以得到更高的效能。MMX的益處在於,當時存在的操作系統不必為此而做出任何修改便可以輕鬆地執行MMX程序。

  但是,問題也比較明顯,那就是MMX指令集與x87浮點運算指令不能夠同時執行,必須做密集式的交錯切換才可以正常執行,這種情況就勢必造成整個系統執行品質的下降。

  二、SSE指令集

  SSE(StreamingSIMDExtensions,單指令多資料流擴展)指令集是Intel在PentiumⅢ處理器中率先推出的。其實,早在PⅢ正式推出之前,Intel公司就曾經通過各種渠道公佈過所謂的KNI(KatmaiNewInstruction)指令集,這個指令集也就是SSE指令集的最早名稱,並一度被很多傳媒稱之為MMX指令集的下一個版本,即MMX2指令集。究其背景,原來「KNI」指令集是Intel公司最早為其下一代晶片命名的指令集名稱,而所謂的「MMX2」則完全是硬體評論家們和媒體憑感覺和印象對「KNI」的評價,Intel公司從未正式發佈過關於MMX2的消息。

  而最終推出的SSE指令集也就是所謂勝出的「網際網路SSE」指令集。SSE指令集包括了70條指令,其中包含提高3D圖形運算效率的50條SIMD(單指令多資料技術)浮點運算指令、12條MMX整數運算增強指令、8條最佳化記憶體中連續資料塊傳輸指令。

  理論上這些指令對目前流行的圖像處理、浮點運算、3D運算、視瀕處理、音瀕處理等諸多多媒體套用起到全面強化的作用。SSE指令與3DNow!指令彼此互不相容,但SSE包含了3DNow!技術的絕大部分功能,只是實現的方法不同。SSE相容MMX指令,它可以通過SIMD和單時鐘週期並行處理多個浮點資料來有效地提高浮點運算速度。

在後來Intel為了對付AMD3DNow!+又在SSE的基礎上開發了SSE2,增加了一些指令,使得其P4處理器效能有大幅度提高。SSE2SIMD副檔名——一個計算低工控最好的方法是讓每指令執行更多的工作。到P4設計結束為止,Intel增加了一套包括144條新增指令的SSE2指令集。像最早的SIMD擴展指令集,SSE2涉及了多重的資料目標上立刻執行一單個的指令(即SIMD)。最重要的是SSE2能處理128位和兩倍精密浮點數學運算。處理更精確浮點數的能力使SSE2成為加速多媒體程序、3D處理工程以及工作站類型工作的基礎配置。但重要的是軟體是否能適當的最佳化利用它。

http://image2.beareyes.com.cn/2/lib/200209/07/183/1.jpg

給出了一個由DVD轉制MPEG4影像文件軟體「FlasKMPEG」,在重新編譯和SSE2最佳化前後的效能比較。很顯然軟體經過編譯後,在Pentium4上效能表現提高的浮點達+266%,經過重新編譯後軟體在Athlon和Pentium3上的表現也有了大幅度的改進。

  三、3DNow!指令集

  由AMD公司提出的3DNow!指令集應該說出現在SSE指令集之前,並被AMD廣泛套用於其K6-2、K6-3以及Athlon(K7)處理器上。3DNow!指令集技術其實就是21條機器碼的擴展指令集。


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支持3DNow!的Duron處理器

  與Intel公司的MMX技術側重於整數運算有所不同,3DNow!指令集主要針對三維建模、坐標變換和效果繪圖等三維套用場合,在軟體的配合下,可以大幅度提高3D處理效能。

後來在Athlon上開發了Enhanced3DNow!。這些AMD標準的SIMD指令和Intel的SSE具有相同效能,但AMD在說服軟體開發商以這些指令實做程序時,經歷了較困難的時期。


因為受到Intel在商業上以及PentiumIII成功的影響,軟體在支持SSE上比起3DNow!更為普遍。

Enhanced3DNow!AMD已經繼續增加至52個指令,包含一些SSE碼,因而在針對SSE做最佳化的軟體中能獲得更好的效能。


但我們可以發現在AMD未來的Hammer—64位處理器中發現,AMD最後還是跟隨了Intel的腳步,它將會完全支持SSE2,Intel的Pentium4所引進的144雙準確浮點SIMD指令。


而AMD稍後開發的3DNow!+只能算是個過渡方案,並不能真正算一代技術,事實上從技術上分析3DNow!+也已經沒有意義,因為它和SSE2相比已經沒有任何優勢。

 

CPU最佳化篇

CPU在一台電腦中的作用是至關重要的,有一顆高速度的「芯」可能是每個發燒友夢寐以求的事情。其實就算你的「芯」不夠強勁,通過最佳化是完全可以達到「奔騰」的效果的,怎麼不相信?那麼不妨一試啊!

  一.BIOS最佳化

  BIOS即Basic Input/Output System,基本輸入輸出系統,它是一台電腦正常工作的第一步。漫漫征程還是讓在BIOS上做好充分的準備吧!

  開啟CPU的後備部隊——快取快取對於CPU來說非常重要,它們是處理器和記憶體等資料交換的高速緩衝地帶,可以對使用過的資料和指令進行有選項的保留,以便以後直接使用,這樣將大大提高系統的速度。


其實快取的重要性舉個例子就可以明白了,為什麼現在P4的效能回比賽揚4高那麼多?都是同樣的核心為什麼效能卻不一樣,很簡單差別就在二級快取上,也就是L2 快取上。所以開啟快取可以讓系統更快。

一般的主機板的這些選項在目前都是預設開啟的,不過在一些老的主機板上卻不一定開啟了。我們可以在BIOS裡邊選項 「Advanced Chipest Features"裡邊開啟CPU L1/L2 快取。

  如果快取 損壞的話,那還是別將次開啟因為開啟後系統反而會變的不穩定。當然如果關閉整個系統將非常的慢哦!

  二.系統中的最佳化

  雖然在bios中開啟了二級快取等,但是在系統中,操作系統並不一定就能很好的識別L2 快取的容量,對於AMD的CPU這一點尤其的嚴重,那麼怎麼辦呢?這就需要我們在操作系統中手動,或者通過軟體來修改L2 快取的資料。那麼具體怎麼做呢?

  在」開始「 中選項「執行」然後輸入「regedit」如果是在win2000/xp 下還可以輸入「regedt32」然後Enter鍵,開啟註冊表修改器,尋找以下路徑「HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Control\session manager\memory Management」 然後在右邊的視窗找到」Secondlevel Data快取",然後修改DWORD值,然後輸入對應的l2快取的16進制數值。


賽揚處理器的二級快取為128KB,應將其值設定為80(16進制,下同)。


PⅡ、PⅢ、P4均為512KB二級快取,應設定為200;PⅢE(EB)、P4 Willamette只有256KB二級快取,應設定為100;AMD Duron只有64KB二級快取,應設定為40;K6-3擁有256KB二級快取;Athlon擁有512KB二級快取;Athlon XP擁有256KB二級快取;Athlon XP(Barton核心)擁有512KB二級快取。






如果採用軟體修改,目前比較常用的有「最佳化大師」和「超級兔子」安裝後按照提示就可以修改好以上數值。在最佳化大師中選「系統效能最佳化「然後選「文件系統最佳化「這時候就有二級快取的調節,如圖


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在超級兔子中啟動超級兔子魔法設定 然後選項「硬碟與光碟「進入硬碟選項,就可以找到二級快取的調節選項。如圖


三.超頻你的CPU

  CPU由於製作工藝等差別,一般都可以超頻,或多或少而已。那麼怎麼超頻CPU呢?下面我簡單的介紹一下,目前CPU的頻率是如何的來的呢?相信大家都很瞭解了,就是頻率=外頻×倍頻。根據這個公式就可以簡單的算出。也由此產生了兩種超頻方法,即超外頻和超倍頻。

  目前的主流CPU有兩家:Intel的和AMD的。

  1、Intel,CPU當之無愧的龍頭老大,它生產的CPU始終佔有相當大的市場。

  2、AMD,CPU廠商中的後起之秀,也佔有相當的市場份額。

  目前市場上的CPU,Intel的P4,C4系列以及C3都是鎖定倍頻的,那麼對於這種CPU我們採取的超頻方法只有一種,那就是超外頻。對於AMD目前市場上0.13微米工藝製成的Athlon xp則是沒有所動倍頻的,而其以往的CPU也是鎖定倍頻的。

  硬體超頻

  提升CPU倍頻:

  此法目前僅適合K62和Duron以及T bird的CPU,和最新的0.13微米工藝的Athlon XP,如果是Duron和Tbird還要用鉛筆來破解倍頻,很多文章有介紹,這裡不再贅述。超倍頻需要主機板支持修改倍頻,選購主機板的時候要十分注意。

  提升CPU外頻:

  提升外頻可以帶來系統效能的大幅度提升,對於PIII,目前的一般都是100外頻,只有超到133左右,PIV處理器最高外頻已經達到了200,不過相對來說100和133的外頻超頻能力較大。在散熱優良而還可以電源壓的時候,甚至可到150以上。但在這時,需要您的電腦的記憶體、顯示卡可以工作在如此之高的頻率之下。因此相對來說,100外頻的PIII處理器,是超外頻比較理想的CPU。此法跟提升CPU倍頻的方法一起用,效果最好。當然,這需要您的主機板支持外頻的調節,有的主機板支持逐兆調節,就是專門為了超外頻而設計的。

  軟體超頻:

  軟體超頻是利用超頻軟體來進行的,例如技嘉的主機板,就有可以軟體超頻的型號。這些軟體超頻的例子會在以後的文章中介紹。另外一些第三方軟體也可以很好的超頻,不過據小生所知,超頻軟體只是支持修改外頻,比較出名的如:SoftFSB.下面詳細介紹一下SoftFSB的使用。下面介紹一下主要的超頻軟體的用法:

l.SoftFSB

  首先,下載和安裝最新版本的軟體,這些就不用我多說了。

  SoftFSB不需要額外的安裝步驟,只要配置文件和程式文件在同一個目錄下便可執行。產生的13個文件中包括有四種語言的說明我的文件,我們在使用SoftFSB之前最好閱讀一下說明,以便瞭解一些注意事項。

  一般用法

  雙按解壓產生的SoftFSB.exe,便可啟動SoftFSB。多數系統狀態(溫度)監測軟體也要使用SMBus,在執行SoftFSB之前最好將這些軟體退出,以免出現衝突。

  SoftFSB的主界面,是一個相當簡潔的對話視窗,其下方顯示有CPU當前的內部頻率。上方的Target Mainboard用於選項主機板的類型,SoftFSB 1.7支持近90種型號的主機板,其中包括Abit、Asus、EPoX、Intel、MSI、SOYO等數十家著名主機板製造商的產品。如果知道自己主機板的型號,並且它被列在下拉列表框中,就選它。

  如果你的主機板沒有出現在上面的下拉列表框中,就要開啟機箱,從主機板上找到時鐘發生器(通常是一塊48腳或56腳的晶片,位置靠近CPU或記憶體)並記下晶片的型號(例如某塊主機板的時鐘晶片是ICS 9250BF-08),然後選SoftFSB的Target Clock generator,並從其右邊的下拉列表框中選項正確的時鐘晶片類型(例如ICS 9250BF-08應選項ICS 9250xx-08)。SoftFSB支持的時鐘晶片類型也達70多種。

  選項好正確的主機板或時鐘晶片後,按下Get FSB按鈕,SoftFSB便能讀出當前的FSB頻率及對應的PCI總線頻率。對話視窗內的Set FSB和TaskTray按鈕也都變成了有效狀態。滑動條被分成了多個刻度,每個刻度表示該主機板可以設定的一種FSB頻率。有的主機板甚至支持十幾種頻率,其中少數頻率在主機板說明書中都找不到,也無法通過跳線或BIOS設定得到,這便是使用SoftFSB的意外收穫。

  現在我們可以移到滑動塊將FSB頻率調高一級,例如從100MHz調到133MHz,然後按下Set FSB,只需極短暫的停頓,SoftFSB就把FSB頻率設定成我們想要的值了,並在下方顯示出CPU當前的內部頻率了。接下來我們可以繼續把FSB頻率調到166MHz甚至更高。要記住最好每次只調高一級。讓硬體有個適應程序,而不要一次調高幾級。在設定成功之後先執行一些常用的軟體,感覺都很正常之後才調到更高一級。如果發現非法操作出現的次數比平時多,那麼說明系統在目前的FSB頻率下已不太穩定,繼續調高意義不大了。

  如果在按下Set FSB後,系統出現無顯示當機或顯示出藍底白字的報警資訊,則說明系統在此FSB頻率下無法工作,這時只須重啟機器,系統又會回到最初的FSB頻率。在極少數特殊情況下,如果把頻率調得過高,系統在重啟時可能會出現無顯示,此時需要清除CMOS中的資訊,方可讓系統恢復正常。

  找出系統能穩定工作的最高FSB頻率後,我們可以讓SoftFSB在每次執行時自動設定該頻率,方法是按TaskTray,在所顯示的對話視窗中設定Auto Start的頻率為目標FSB頻率,並選Enable setting。如果還想讓SoftFSB在退出時又把頻率切換回正常值,那麼可在Auto Exit中設定正常值,並選Enable setting。Enable TaskTray的作用是指定SoftFSB在下次啟動時不顯示主視窗,而是在工作列的通知區域內加入一個小圖示,用滑鼠右鍵按下該圖示後,會顯示出功能表,我們可以從中直接切換FSB頻率。

進階選項

  SoftFSB還提供有幾個進階選項,其中Old Access control指定使用老的訪問時鐘晶片的方法。由於1.7版引入了新的訪問方法,如果某些主機板在1.6版下能更改FSB頻率,而在1.7版下不能,就應選項這個選項。

  Option用於設定訪問時鐘晶片的一些具體選項,包括晶片是否可讀,是否是AOpen的主機板等等。如果我們在超頻時選項的是SoftFSB預設的主機板類型,那麼不要修改這裡的選項。如果我們選項的是時鐘晶片類型,並且不能正確獲得或設定FSB頻率,那麼可以試著更改這裡的選項。這五個選項看起來有很多種組合,但在實用中通常只有6種可能。因為ReadBack等左邊的三個複選框有一定的互斥性,而Check counter通常選0或1,Data byte Modification類BIOS為0,所以我們只須試驗6種組合。

  SoftFSB 1.7的File功能表中還提供了編輯主機板類型和時鐘晶片類型的對話視窗,其中第二個對話視窗涉及到時鐘晶片的很多具體參數,不是普通用戶所能瞭解的,因此大家不要使用它。至於編輯主機板類型的對話視窗,如果你的主機板不在SoftFSB預設的列表之中,但SoftFSB支持該主機板使用的時鐘晶片,那麼可以利用這個對話視窗為你的主機板建立一個 列項,訪問參數設定成超頻成功時的值。

  一些注意事項:

  為了安全有效地使用SoftFSB來實現軟超頻,大家要注意以下事項:

  1)某些型號的主機板有不同的版本,例如華碩的P2B有1.0和1.1版之分。由於不同版本的主機板可能使用了不同的時鐘晶片,因此在使用SoftFSB之前最好瞭解清楚主機板的型號及版本號。

  2)一些朋友在使用SoftFSB時,先選項一次主機板的型號,再選項一次時鐘晶片,然後才超頻。其實主機板與時鐘晶片兩者只需選其一。如果主機板在SoftFSB預設的列表之中,最好選主機板類型,此時若再選一次時鐘晶片,反而有可能把SoftFSB預設的參數值沖掉,導致不能正常訪問時鐘晶片。

  3)如果主機板使用的時鐘晶片不被SoftFSB支持,那麼很有可能是該晶片不能通過軟體來調整頻率,也就是說不能用SoftFSB來超頻。這些主機板通常型號較老,或者是一些品牌機的OEM主機板。SoftFSB在說明文件SoftFSBe.htm中分別給出了支持和不支持的時鐘晶片。

  4)AOpen的主機板使用了與眾不同的控制方法,SoftFSB不能讀出當前的FSB頻率,並且在超頻時,要確保在Option中選了Using AOpen M/B。

  5)有的朋友把SoftFSB放到Windows的啟動組中,讓Windows在啟動時自動執行它。筆者不推薦這種做法,原因是SoftFSB在更改FSB頻率的同時也更改了PCI總線的頻率,而Windows在啟動時對硬碟的讀寫操作相當頻繁,如果在此時更改頻率,有可能會出現一些意想不到的問題,因此最好在啟動完成並且硬碟停止讀寫之後手工執行SoftFSB。

  6)與普通超頻方法一樣,使用SoftFSB能否超到更高的頻率取決於硬體系統的穩定性,如果配合更好的降溫措施,選用品質效能好的記憶體和硬碟等設備,那麼超頻成功的概率是能大大提高。

2.微星的Fuzzy Logic

  微星好像是第一家將超頻軟體套用在其主機板上的廠商,不過目前這款軟體只能用在微星的i820主機板和6163-Master主機板上,6163 Pro和6309都沒法用。Fuzzy Logic的界面做得相當漂亮,就像一個懸浮在桌面上的方向盤,相當前衛。這款軟體全部是圖形化的界面,初一看,感覺好像找不到方向,再細看,發現可調選項並不多。一共有8個鍵可按,其中只有兩項和超頻有關。Min鍵是將其縮至工作列上的鍵,Exit鍵是退出,L1鍵是顯示CPU的L1級快取,L2鍵是顯示CPU的L2級快取,CPU鍵是顯示CPU的相關資訊,About鍵是顯示版本資訊,剩下的Auto鍵和Go鍵才是和超頻相關的。Fuzzy Logic是自動超頻程序,連設定都不可用,執行這個程序就可以了。它會自動偵測(Auto)、反覆測試出你的系統可以超頻且穩定、正常工作的上限,然後按一下Go鍵,讓不會(不敢)超頻、但又想讓電腦跑快一點的初學者,也能享受超頻的快感。因此像Fuzzy Logic這樣的傻瓜超頻軟體很適合初學者使用,但似乎缺少了手動調整的樂趣。

  微星新的i815E Pro(採用i815E晶片)主機板還將Fuzzy Logic自動超頻軟體進行改進,推出了FuzzyⅡ,除了界面更酷,功能更全外,還將系統硬體監控的功能也整合到了其中,喜愛超頻的用戶這下可好好超一下了。

  3.技嘉的Easy TuneⅢ

  技嘉在其最新的i815系列晶片的主機板中推出這款超頻軟體——Easy TuneⅢ。Easy TuneⅢ開啟後,樣子也是怪怪的,它有兩種模式,一是Easy Mode(簡單模式),一個是Advance Mode(進階模式)。在Easy Mode下,當你按了Default後,Easy TuneⅢ將自動偵測出最合適的頻率,設定完畢,一切便極其的傻瓜化。

  在Advance Mode下,你將有更多的手動調節選項,你可以自訂外頻,一頻一頻的調節,然後鍵GO鍵,死不當機,就要看你的CPU耐不耐超了。

  4.BP6SFB

  閒來無事,又在網上轉了轉,找到了一款專用超頻軟體,叫做BP6SFB,是國外的一些發燒友專門為升技的BP6主機板製作的BP6專用版的「SoftSFB」,相當迷你化,當然也只支持升技的BP6主機板,功能也不多,但是該有的功能也都有了。

  如果你有興趣,也可以上網去找找自己的主機板,有沒有人專門為其製作超頻程序呢?

  5、CPU Boost

  這款軟體的名聲沒有SoftSFB大,我也是費了一番勁在一大堆的軟體中將其找了出來,下載的體積也不太大,122KB。

  用WinZip解壓縮後,就可以直接使用了,CPU Boost的圖示是一隻黃色的小蟹,讓人聯想起Realtek的產品來,它們也用的是一隻類似的小蟹做為商標。不知兩者之間有無關聯。

  不過相當的可惜,這款軟體似乎長時間地沒有昇級了,目前的版本是1.03,無法識別出我這裡升技BP6、微星6163 Pro主機板和梅捷SY6BA+的時鐘晶片,於是它強行將一款時鐘晶片套用到我的升技BP6、微星6163 Pro和梅捷SY6BA+上,進入軟體後,所有選項是虛的,無法進行設定。在這一點上,CPU Boost做的就比SoftSFB要差多了,假如SoftSFB無法識別某款時鐘晶片或主機板,至少還有機會去網上下載資料包更新,或是自己作者一個資料包,而CPU Boost卻一點機會也沒給我們,乾脆就不能使用。這款軟體也沒有Readme或是Help文件,讓人很迷惑。

  由於沒能用起來,所以也不太好評判這款軟體的效能。但從其功能表設定上來看,比SoftSFB簡單,也是通過拉桿的方式來進行超頻,其核心和SoftSFB一樣,也是通過對時鐘發生晶片的操作,來達到超頻的目的。

  對於超頻不成功可以進行一些輔助的方法來增加超頻的成功率,如:

  增電源壓:

  增電源壓帶有一定的危險性,建議不採用,如確實需要增電源壓來增加超頻後的穩定性,則要一點一點的加,並監視溫度以策安全。對於Intel的CPU,稍微加一些電壓效果是明顯的;對於AMD的CPU,可以多加一些電壓。這裡要提到的是主機板要支持更改電壓,否則超頻餘地不會太大。如果是需要轉接卡的話,要注意選項或更換可以調節電壓的轉接卡為上策。

  當然CPU超頻使用後,發熱量會大大增加,這個時候使用優良的散熱器,對於超頻是很有說明 的。

  一般的來說,超頻CPU只要按照以上的步驟,應該可以做到超頻成功的,至於超頻的幅度,就取決於您的機器 的各個配件的品質了,值得注意的是:超頻會縮短CPU的壽命,如果您想讓現在的機器能使用個十年八年的, 還是不要超頻為好。不過現在電腦的更新換代實是快,過分的小心也是沒有必要的。

  四.降溫

  既然CPU超頻了,那麼溫度肯定會是大家頭疼的問題,那麼怎麼加強CPU的散熱呢?當然我們可以通過更換更好的散熱器,等硬體方案,在這裡我給大家簡單介紹一下有關軟體降溫的解決方案。

  常用的降溫軟體很多,用不勝枚舉可能一點都不過分,比較出名的有:CPU Idle、CPUKiller、Rain、Waterfall Pro,softcooler II。

CPUIdle

  CPUIdle(在DOS環境下它叫做DosIdle)是一款德國人製作的CPU降溫軟體,它是通過在CPU空閒時發佈HLT指令使CPU降溫的工具,版本更新速度較快,最新的5.5版修正了原先版本中不能自動最佳最佳化CPU的Bug。目前網上比較流行的CPUIdle有兩個版本,一個是正式的完整版,壓縮後大約1M多一點,一個是Small版,大約400K左右,少了一些監視功能,但同樣能夠對CPU進行降溫。CPUIdle可放在「啟動」組中自動調入,但會佔用1%-2%的系統資源。CPUIdle的啟動界面十分清爽,乍一看去,有點像EasyCD的界面,完全的圖型化,給人一種平易近人的感覺。進入操作界面後,視窗顯示區有四個選項,分別是About、CPU Info、Greetings、和Star-tup。開啟CPU Info選項,你可以看到CPU的全部資料和啟用HLT的情況。Startup是設定每次啟動CPUIdle的設定,沒什麼可說的,打勾你總會吧。

  據作者自己在網上講,使用CPUIdle可以降低CPU的溫度5—10℃左右。這是因為在一般情況下,不管CPU的工作是否繁忙,其功耗都應該基本相同,而CPUIdle正是利用在CPU相對空閒的時候,以外力促其稍事調整,從而降低功耗,減少發熱。不過,它也有自己的弱點,那就是由於利用的是HLT指令,如果系統一旦繁忙起來,那就不頂用了。因此,CPUIdle只是在CPU相對空閒的時候才會起到比較明顯的作用。

  CPUKiller 2.0

  這是一款共享軟體,解開壓縮包後的體積比較苗條,僅592KB,算是一個輕量級的選手了。從嚴格意義講,CPUKiller 2.0並不是一款真正的CPU降溫軟體,為什麼呢?因為它並不是利用程序控制CPU降溫,而是讓你的CPU降速!如果你的CPU已經昇級到了較快的PentiumⅡ MMX以上,而導致由於CPU速度太快而使得其它一些較老版本的程序或遊戲不能使用時,可以在使用該程序或遊戲前先執行此程序,當然,降速帶來的好處就是CPU溫度的下降了。

  CPUKiller 2.0的使用方法很簡單,啟動CPUKiller後,你會在螢幕上看到一塊PⅡ、PⅢ模樣的標識。CPUKiller的主界面並不複雜,你可能一眼就看見了螢幕右邊的「START」啟動鍵,不錯,按下它吧。在「START」的下邊還有一個紅色的小箭頭,中間是一個橫拉式調節框。拉動調節框到你想要調節的CPU的速度(這時可以比較明顯地感覺到系統的速度在變慢)。點擊小箭頭,這裡邊可以「Add」或「Remove」想加入或刪除的程序項,選項確定後就可以了,極為可視化,其它的就不用再多說了吧。

  Rain

  知道Waterfall嗎?不知道,沒關係,在介紹它之前,先為你介紹一個由Waterfall的作者推出的另一個同類型軟體,雖然在一些附加功能方面暫時比不上Waterfall,但操作極為簡便,佔用的系統資源也很少,但降溫效果卻毫不含糊。不信?解壓縮後僅有261KB,夠小的吧。安裝完成後,啟動的界面也比較樸素,設定趨於「傻瓜化」,你只要在安裝時把它加入啟動功能表就萬事大吉了。以後每次在開機啟動時,系統就會自動載入Rain,它可以自動最佳化你的CPU溫度,降溫也不用再進去行什麼設定了。不過,怎麼說呢,總還是覺得有點不放心,於是我還是安裝了Waterfall Pro。

Waterfall Pro

  Waterfall可是一款老牌的CPU降溫軟體了,早在一年前,作為降溫軟體先驅的它就已經在很多媒體上公開露過面。今天我們要向你介紹的是Waterfall的下一個版本Waterfall Pro,作為Waterfall的系列作品之一,除了提供在CPU降溫方面的方便之外,甚至還加入了系統效能監視等附加功能。我手裡的Waterfall Pro是最新的2.1版,全部安裝後僅1M多一點,功能強大卻又小巧玲瓏。啟動後的「瀑布」標誌讓人一看難忘,縮小圖示放於啟動條上就像真的「瀑布」一樣。新版的Waterfall Pro提供了三大功能:CPU溫度管理、效能監視功能和系統最佳化。其獨特的CPU Throttle(溫度調節器)在CPU溫度管理方面,除了具備和老牌勁旅Rain同等級的降溫效率以外,通過獨特的CPU Throttle設計,玩家可以自行設定警戒溫度的高低、時間的長短等附加條件值。預設這些的好處是,一旦CPU溫度達到警戒值或持續一段時間,整個CPU都處於負擔很大的壓力下,CPU的效能開始降低的時候,Waterfall Pro就會自動「強迫」降低系統的負擔,於是CPU的溫度也就降低了。

  下面我們就來看看它的具體用法。對於這種小工具來說,用法比較簡單。啟動Waterfall Pro後,程序會自動駐留後台。用滑鼠雙按Systray上的Waterfall圖示就會出現Waterfall Pro的程序視窗,如果資源監視器上的數位出現比較明顯地跳動則說明Waterfall Pro已經在電腦上生效了。開啟Option選項,啟動「Setup」就可以進行設定,在設定項目中,你要根據操作步驟提示依次選取CPU類型、主機板類型、系統標準等若干項目,全面確定且驗證即可。這時Waterfall Pro會重新啟動,並按照設定狂降CPU的溫度。據作者自己稱,Waterfall Pro可以消除CPU中所產生的30%-70%的熱能。該程序目前全面支持市場上流行的各種CPU(Cyrix晶片在這個最新的版本中也可以支持了),佔用CPU資源極少,與同類的著名軟體CPUIdle比較,有著小巧玲瓏、功能更強的特點。

  SoftCooler

  MSI(微星公司)公司出品的 CPU 降溫軟體,目前介紹的是第二代軟體,它不僅能夠識別AMD、Cyrix、Intel等不同品牌的CPU,還可以針對不同的CPU進行最佳化降溫,讓CPU時刻處在Normal狀態,不再發燒。

但更為主要的是它是一個真正傻瓜型的軟體,只要你安裝之後就不需要過多的關照,所有的工作都交給它來處理,讓你的CPU時刻處在正常執行狀態,不再「發燒」。

  Soft CoolerⅡ全部安裝後不到700K。圖示作得很有創意:人性化的 CPU。操作界面十分簡單,不需要做什麼調整。

  啟動後,Soft CoolerⅡ可以自動縮小至後台並對CPU進行降溫。執行之後會發現在右下角的系統圖示欄中有一個綠色的小圖示,這說明SoftCooler II已經執行在後台了。顯示界面是可視化的,執行SoftCoolerⅡ,在狀態列中會出現一個Icon。在Icon上右擊滑鼠,即在工作列上用右鍵點擊Properties項,彈出的Proceeor Information對話視窗。同時在其下面有三條資訊框:Current idle(CPU當前空餘)、Total idle(總空餘)、Total idle Time[h:m:s](總共空餘時間)等等一目瞭然。在界面的最底端,可以看到跳躍不止的綠字。

  從這裡可以知道相應主機板和CPU的型號、CPU的製造廠家和序列號,以及CPU的核心電壓、外部時鐘、執行頻率等關於CPU的詳細參數,而下部還提供了CPU的空閒百分比。

  通過軟體的方法降溫,對於CPU是比較仁慈的行為,從某種意義上來說,甚至比硬體降溫更好。大家有興趣的就去試試看吧!

評測你的CPU

外觀識型號

不同的CPU,其外觀必然不同,即使有些處理器外觀上有些類似,也會有顯著的文字標識來將它們區別開來。

Intel Pentium III:

Pentium III分為Katami核心,Coppermine核心和Tualatin核心三種。其中Katami核心的Pentium III均採用了Slot1結構,Coppermin核心是目前最一般的Pentium III,絕大多數使用了FC-PGA封裝,只有很少數使用Slot1結構,而Tualatin核心的Pentium III則使用了FC-PGA2封裝,擁有IHS加強散熱頂蓋,外觀與Pentium 4有些類似,名稱也叫Pentium III-S,頻率目前只有1.13GHz和1.26GHz兩種。

http://www.cfanclub.net/new_cnxy/200405/images/5_testcputable1.gif

要分辨三種Pentium III,除了外形以外,實際上通過編號來分辨是最簡單易用的方法。如圖是D0核心的一塊Pentium III Coppermine核心1GHz,頂部有編號:000/256/133/1.75V。第一個編號是頻率,第二個是L2 快取容量,第三是外頻,第四則是預設核心電壓。在瞭解了編號含義和各種核心的特點後就能輕鬆辨識出自己的Pentium III是什麼核心的產品了。

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小知識:由於Coppermine核心的Pentium III 500、533、550和600四種產品與Katami核心有重複,因此Intel還特意使用了諸如600EB/256/133/1.75V這樣的標識,在頻率後增加了E和B兩種後面,其中加上E代表是Coppermine核心,而加上B則代表133MHz外頻。兩個後面各自單獨使用,即可能出現600B這樣的標識,說明是Katami核心的133MHz外頻處理器。

Intel Pentium 4:

Pentium 4全部使用了FC-PGA2封裝,都有IHS頂蓋,但是它也有兩種核心,一種是擁有256KB L2 快取的Willamette核心,另一種則是擁有512KB L2 快取的Northwood核心。由於前者有Socket 423和Socket 478兩種接頭規格產品,而後者只有Socket 478一種規格,所以通過外觀簡單判斷兩種產品的核心就比較困難,但是我們仍然可以通過處理器編號來輕鬆排查。

由於Willamette核心和Northwood核心最大的區別在於L2 快取,因此,只要簡單檢視頻率後的L2 快取容量就能分辨出它們的區別。此外,雖然Willamette和Northwood的頻率重疊範圍相當大,從1.6GHz到2GHz都有,但這之間Northwood核心的Pentium 4總共只有1.6GHz、1.8GHz和2.0GHz三種,而且所有頻率重疊範圍裡的Northwood核心產品都在主頻後增加A後面(如1.6A)以示與Willamette核心的區別。

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Intel Celeron:

我們這裡說的Celeron主要還是指目前流行的Celeron II和Celeron III。前者為Coppermine-128,主要使用了FC-PGA封裝,而後者為Tualatin-256核心,全部使用FC-PGA2封裝。但是,值得注意的是,有少量FC-PGA2封裝的Celeron II也在市場上銷售,因此我們仍然要對Celeron根據編號進行檢查。


http://www.cfanclub.net/new_cnxy/200405/images/5_testcpu002.jpg


Celeron的辨識方法與Pentium 4的辨識方法有異曲同工之妙,最簡單的只要檢視編號中L2 快取容量區別即可。此外,同頻率不同核心的Celeron,Tualatin-256產品會在頻率編號後有A後面以示區別,例如1000A/256/100/1.475表示1GHz的Tualatin-256 Celeron,而無論是否採用FC-PGA2封裝的,編號為1000/128/100/1.7V肯定是Coppermine-128 Celeron。

http://www.cfanclub.net/new_cnxy/200405/images/5_testcputable3.gif

AMD Athlon:

相對於Intel處理器而言,AMD處理器的辨識型號方法就簡單很多了。Athlon Thunderbird使用了陶瓷封裝,而Athlon XP則使用了類似FC-PGA的OPGA封裝,陶瓷封裝要比OPGA封裝沉重許多,用手掂量一下就能察覺。此外,Athlon XP的編號標識從1500開始(意思是Athlon XP1500+,主頻1.33GHz),而Athlon Thunderbird的標識則是主頻,最高為1400,只要看一看編號就可以輕鬆辨認。

AMD Duron:

恐怕所有處理器中最容易辨識的就是AMD Duron了。Duron分為Spitfire和Morgan兩種核心,前者最高頻率為950MHz,後者最低頻率為1GHz,正好銜接上,沒有重複,因此只要查閱編號就能辨識。


軟體查規格

根據處理器的型號來檢視處理器的規格自然是手到擒來,網上搜尋一下即可,但絕大多數情況下,CPU裝在電腦中都是被厚重的散熱器所覆蓋,不但拆卸麻煩,而且如Athlon、Duron、Pentium III和Celeron這類核心裸露的處理器相當脆弱,一不小心就會造成核心塌陷,缺角等,導致CPU徹底報廢,為了檢查CPU規格而損壞它顯然得不償失。那麼難道我們就拿它沒有辦法了嗎?非也,軟體工程師為我們設計了多中檢測處理器規格的程序,讓我們一一揭開它們的面紗。

Intel Processor Frequency ID Utility 4.0簡體中文版

首當其衝自然是Intel推出的權威軟體:Intel Processor Frequency ID Utility。目前它的最新版本是4.0。Intel Processor Frequency ID Utility使用一種頻率確定算法(速度檢測),來確定處理器以何種內部速率執行。然後,Processor Frequency ID Utility即檢查處理器中的內部資料,並將此資料與檢測到的操作頻率進行比較,最終會將系統總體狀態作為比較結果通知用戶。它包括"Frequency Test"和"CPUID"兩個功能相互獨立的標籤。

http://www.cfanclub.net/new_cnxy/200405/images/5_testcpu004.gif





http://www.cfanclub.net/new_cnxy/200405/images/5_testcpu005.gif



該軟體可以查出CPU品牌、預設頻率和現在頻率,並能通報出是否超頻,甚至能檢測移動處理器的資訊。而在CPUID資料部分,則能查到CPU類型、系列、型號、步進、修訂等一系列內部資料,還可以搜尋出L1和L2快取的容量。由於是Intel自己出品的處理器檢測軟體,因此它的權威性是不容置疑的,而且還有中文版本,可稱得上傻瓜式軟體。
雖然這個軟體和權威,但它的功能仍然不夠強大,而且僅限於Intel處理器的檢測工作,因此我們還必須使用其他的通用軟體。

WCPUID Version 3.0f

WCPUID是目前最傑出的幾種處理器規格檢測工具,它不需要安裝,而且使用簡便,是一個真正的綠色軟體。由於大多數情況下它都是英文版本,因此在這裡我們進行一下簡要的介紹:

Processor:處理器型號名稱,例如Intel Pentium 4、AMD Athlon等
Platform:平台接頭類型,例如Socket 370(PGA370 Socket)、Socket478(mPGA478 Socket)
Vendor String:品牌代號,例如GeniuneIntel、AMD等
CPU Type:CPU類型,有零售版本和OEM版本區分,國內多Original OEM Processor
Family:CPU家族代號,Celeron、Pentium III為6,Athlon為7,Pentium 4屬於15
Model和Stepping ID:同種CPU內部的小規格型號
Name String:處理器名稱條,Pentium 4和Athlon XP有完整的處理器名稱
Internal Clock:處理器執行頻率,簡稱為主頻,圖中該處理器目前執行於1.3GHz
System Clock:處理器的外部頻率,簡稱為外頻,處理器的主頻由外頻乘以倍頻
System Bus:系統總線頻率,是處理器到記憶體之間的資料傳輸頻率
Multiplier:處理器倍頻,將外頻與倍頻相乘就得到處理器主頻
L1 I-快取:一級指令快取,存取指令程式碼,這裡顯示的是它的容量,速度與主頻相同
L1 D-快取:一級資料快取,存取資料程式碼,這裡顯示的是它的容量,速度與主頻相同
L2 快取:二級快取容量
L2 Speed:二級快取執行頻率,Full代表全速,Half代表半速,下方顯示的是實際頻率



再下面是一些處理器特性是否支持的列表,主要是SSE、MMX和3DNow!,此外,還有一些標準特性檢測則在上方的Standard Feature Flags按鈕內,其含義複雜、繁瑣,也沒有太多實際意義,筆者就不多介紹了。



http://www.cfanclub.net/new_cnxy/200405/images/5_testcpu006.gif

http://www.cfanclub.net/new_cnxy/200405/images/5_testcpu007.gif

http://www.cfanclub.net/new_cnxy/200405/images/5_testcpu009.gif


還有一個比較重要的系統資訊檢測則是在快取 Info中。在點擊該按鈕後,我們可以看到系統快取資訊。如圖,我們可以看到,這顆Tualatin核心的Celeron不僅有256KB大容量快取,還具有8-way set associate,即8路通道,與Pentium III同級,而老的Celeron只有4-way set associate,足足少了一半,這就是Tualatin Celeron效能比以往老Celeron有大幅度增加的主要原因。

其他檢測軟體

除了以上兩款以外,我們還可以在網上找到很多各種各樣的處理器檢測軟體,比較優秀的有:

CPU-Z:目前最新版本為1.10版,功能堪與WCPUID媲美,而且還可以檢測出處理器的封裝類型,缺點是它的版本更新不夠快,筆者使用Tualatin核心Celeron和Northwood核心Pentium 4,它都無法正確辨認。

MyCPU:目前最新版本為1.13f,功能較為簡單,是國人設計的軟體,缺點也是版本太老,對新處理器無法反應。

TestCPU:最新版本仍然為0.96,版本太老,對新處理器無法正確辨識,但是它帶有一些簡易的效能測試功能,而且還有相當完整的PC處理器歷史介紹--附帶圖片,很有特色。

套用測效能

要對CPU有一個感性認識只要看看外觀,聽聽介紹即可,但真的要理性瞭解處理器,那就必須通過實際套用來檢測它的效能,這樣才能知道它可以幹些什麼,相容性如何,速度快不快。

要對處理器進行單純的檢測,最好的軟體莫過於SiSoft Sandra系列軟體了,它的最新版本為2002。筆者使用的是SiSoft Sandra 2002 Professional,屬於專業版本,為商業軟體,但其Standard版本則是免費軟體,可以自由下載,而且對CPU測試部分沒有任何限制。

http://www.cfanclub.net/new_cnxy/200405/images/5_testcpu0112.gif

我們要測試的內容是如上圖所顯示的兩個測試項目。前者是處理器數學效能測試,後者則是處理器多媒體效能測試。SiSoft Sandra設計出非常單純的依靠處理器計算的背景狀態,無論你使用什麼晶片組、記憶體、顯示卡、硬碟,對處理器效能的影響微乎其微,至多也不會超過1%誤差,可謂是純粹的處理器效能測試。在測試結束後,SiSsoft Sandra 2002還提供一些其他處理器測試結果的參考得分供對比。

http://www.cfanclub.net/new_cnxy/200405/images/5_testcpu012.gif

不過SiSoft Sandra測試的畢竟是一個非常理想化的狀態,而且它不僅排除了記憶體對處理器的影響,甚至大幅度排除了CPU內部快取對處理器的影響,尤其是快取的容量大小無法在測試結果中體現,比較明顯的就是Celeron的測試得分可以和Pentium III非常接近,甚至Celeron 800的得分要超過Pentium III 750,顯然不夠合理。

http://www.cfanclub.net/new_cnxy/200405/images/5_testcpu013.gif

因此,我們還要選用一些其他軟體來測試處理器的效能,例如Super PI這個軟體。該軟體可以用來測試系統的數學運算效能,其中很大程度上為處理器效能所決定。我們一般選用104萬位進行測試,然後選取其他人測試的成績進行簡要對比,就能大致分析出自己處理器的效能等級。

但是,Super PI除了受到處理器影響比較大以外,記憶體效能的影響也是一大要素,例如,筆者使用Athlon XP 1700+,配合nForce420D主機板和PC-2100記憶體,耗時僅1分13秒,但同樣使用該處理器,將主機板換成KT133A,記憶體為普通的PC-133 SDRAM,時間就延長到了1分27秒。由此可見,Super PI雖然是個不錯的測試軟體,但是也必須選項比較合適的平台進行對比。

除此以外,這些測試軟體不僅可以用來測試效能,還可以用來測試處理器的穩定性。例如若打算將一顆CPU超頻,但超頻後能點亮並進入系統並不代表就能穩定執行,而測試軟體一般會將CPU保持在滿負荷執行下,因此,執行這些測試軟體也可以考驗CPU在超頻後的穩定性。

寫在最後

畢竟,廣大讀者並不是專業的硬體測試人員,也沒必要對專業測試軟體太過關注,本文介紹的是一些適合大眾瞭解使用的實用知識,希望硬體愛好者能通過這些知識,將自己的CPU瞭解得更透徹。

(天空之翔)
psac 目前離線  
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舊 2004-07-11, 08:41 PM   #2 (permalink)
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舊 2004-07-12, 11:06 PM   #3 (permalink)
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小厲害了。不過看到快昏頭了!謝謝!
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舊 2004-07-19, 12:52 AM   #5 (permalink)
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這篇文章有助於大家瞭解CPU的各種資訊
謝謝提供如此棒的文章
前些日子較忙
所以很久沒來支持你發的文章了
辛塔 目前離線  
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舊 2004-08-04, 05:02 PM   #11 (permalink)
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真是完整阿....
讚..
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