什么是CPU的架构

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/04/26 06:56:10
CPU架构是CPU厂商给属于同一系列的CPU产品定的一个规范,主要目的是为了区分不同类型CPU的重要标示。目前市面上的CPU主要分有两大阵营,一个是intel系列CPU,另一个是AMD系列CPU。两个不同品牌的CPU,其产品的架构也不相同,现intel系列CPU产品常见的架构有Socket 423、Socket 478、Socket 775;而AMD CPU产品常见的架构有Socket A、Socket 754、Socket 939、Socket 940这几种架构。

CPU的分类:

答案一:
CPU既然关系看指令的执行和数据的处理,当然也关系着指令和数据处理速度的快慢,因而CPU有不同的执行功能,不同的处理速度。一般CPU的功能和处理速度,我们可以从它的型号、数字来判断它的等级,如Pentium系列是586机种的CPU,它后面型号的数字即为它的工作频率,也就是它处理速度的时钟。Pentium Pro系列是686机种的CPU,它后面型号的数字也是它的处理速度,它们的单位都是MHz,目前所使用586的CPU是: Pentium-133,Pentium-166,Pentium-200。 Pentium MMX-133,Pentium MMX-166,Pentium MMX-200。 MMX 的编号,为Pentium增加了多媒体指令集功能的CPU。 686的CPU是: Pentium Pro-133,Pentium Pro-166,Pentium PrO-180,Pentium Pro-200等。 Pentium II-233,Pentium II-266,Pentium II-330,Pentium II-330,Pentium II-:55,Pentium II-400等。 Pentium II即为Pentium Pro+MMX,也就是Pentium Pri加上了MMX多媒体指令集功能的CPU又名Klamath。 786的CPU是:名称暂定为Merced, 97年底刚亮相,由Intel与HP公司合作开发,其最主要的特点是具有极长指令集的结构,并改进了Pentium Pro内部的译码电路和流水线并行处理的结构,大部分结构改进为精简指令集计算机(RISC, Reduced Instruction Set Computer)的结构。

答案二
1、x86

虽然上面说了按处理器架构分的话,目前就术语本身来说主要有四种说法,即IA-32、IA-64、x86-32、x86-64,但是其实它们分属于两类,IA-32、x86-32、x86-64都属于x86,即英特尔的32位x86架构,x86-64是AMD在其最新的Athlon 64处理器系列中采用的新架构,但这一处 理器基础架构还是IA-32(因英特尔的x86架构并未申请专利保护,所以绝大多数处理器厂商为了保持与Intel的主流处理器兼容,都不得不采用这一x86架构),只是在此架构基础之上作了一些扩展,以支持64位程序的应用,进一步提高处理器的运算性能。x86-64相比Intel的64位服务器处理器产品Itanium和 Itanium 2系列处理器产品来说最大的优点就是可以全面兼容以前的32位x86架构的应用程序,保护以用户以前的投资;而Intel的Itanium和 Itanium 2系列处理器需要另外通过软件或硬件来实现对以前32位程序的兼容。

正因如此,以后我们看到诸如IA-32、x86-32、x86-64要清楚,其实它们都是一类型的,都属于x86架构的。如Intel的32位服务器Xeon(至强)处理器系列、AMD的全系列,还有VIA的全系列处理器产品都属于x86架构的。

2、 IA-64

IA-64架构是英特尔为了全面提高以前IA-32位处理器的运算性能,是Intel和Hp共同开发了6年的64位CPU架构,是专为服务器市场开发的一种全新的处理器架构,它放弃了以前的x86架构,认为它严重阻碍了处理器的性能提高。它的最初应用是英特尔的Itanium(安腾)系列服务器处理器,现在最新的Itanium 2系列处理器也是采用这一架构的。由于它不能很好地解决与以前32位应用程序的兼容,所以应用受到较大的限制,尽管目前Intel采取了各种软、硬方法来弥补这一不足,但随着AMD Operon处理器的全面投入,Intel的IA-64架构的这两款处理器前景不容乐观。

3、RISC架构

除了以上所介绍的两类IA架构的服务器处理器外,还有一种主流的处理器架构,也可称之为“RISC”(其实它是一种按处理器指令执行方式划分的类型)。采用这一架构的仍是IBM、SUN和HP等。不过近几年由于这一处理器架构标准没有完全统一、处理器的发展和应用非常缓慢,使得原来本占有的绝大多数中高档服务器市场被IA架构瓜分了大部分江山,已是日趋衰落。目前连这几家服务器厂商也开始了自己放弃,转投IA旗下,推出越来越多的IA架构服务器,以保生存。

目前采用这一架构的主要服务器处理器有IBM的Power4、Compaq Alpha 21364、HP PA-8X00、Sun的UltraSPARC III、SGI的MIPS 64 20Kc等。  

X86架构

来自ITwiki,开放的信息技术大百科

X86就是采用cisc(Complex Instruction Set Computer,复杂指令架构计算机)架构的处理器.大多数CPU厂商(如AMD,Intel)生产的就是这种处理器.与采用RISC(Reduced ...,精简指令架构计算机)架构的PowerPC(如苹果电脑)不同. 在CISC处理器中,程序的各条指令是按顺序串行执行的,每条指令中的各个操作也是按顺序串行执行的。顺序执行的优点是控制简单,但计算机各部分的利用率不高,执行速度慢。 诸如IA-32、x86-32、x86-64都是属于x86架构的。如Intel的32位服务器Xeon(至强)处理器系列、AMD的全系列,还有VIA的全系列处理器产品都属于x86架构的。  CPU架构,从大的层面(接受和处理信号的方式)分两类——CISC、RISC
CISC就是复杂指令集计算机,目前专指 x86 和 x86-64 两类。

其中 x86 又叫 IA32,即 Intel Architecture 32(Intel32位架构),
不管是Intel生产的 x86 CPU,还是AMD或者VIA生产的,都是 IA32,
★★★★★ IA32 并非上面有人说的没有专利保护 ★★★★★
而是 AMD 和 VIA/Cyrix 通过交叉专利授权获得了 IA32 的使用权。

x86-64 又叫 AMD64,它的 Intel 版本叫做 EM64T(换个名字而已),
是AMD在 IA32 的基础上扩展出来的一套 64位 CPU 架构,
Intel 可以使用的原因也是因为 Intel和AMD之间的交叉专利授权。


按照内部元件的组织方式细说起来——

Intel的 32位x86 及 x86-64 CPU 又分为下列不同的“代”,
有时也把这些“代”叫做不同的架构,包括
①i386(80386、80486)
②P5(Pentium、PentiumMMX)
③P6(PentiumPro、PentiumII、PentiumIII、PentiumM,对应的Xeon和Celeron)
④NetBurst(Pentium4、PentiumD、PentiumEE,对应的Xeon和Celeron)
⑤Core/Core2(Core、Core2、PentiumE、Pentium Dual-Core,对应的Xeon和Celeron)
⑥Corei7(即将上市)
⑦Atom(即将上市)

AMD的 32位x86 及 x86-64 CPU 也分为下列不同的“代”,
①AMD386(386、486)
②K5
③K6(K6、K6-2)
④K6-III
⑤K7(Athlon、AthlonXP,及对应的AthlonMP、Duron、Sempron)
⑥K8(Athlon64、Athlon64 X2,及对应的Opetron、Sempron(64) )
⑦K10(Phenom,及对应的Opetron)

VIA/Cyrix 也生产 32位x86 处理器,大致有
①Cyrix 486
②Cyrix 5x86、6x86
③VIA/Cyrix C3
④VIA C7
⑤Isaiah(Nano,即将上市)

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RISC就是精简指令集计算机,目前常见的有

一、IBM 的 PowerPC架构(Power G4、G5、G6、PowerXCell)

二、MIPS 的 MIPS架构(多家厂商,包括AMD也获授权生产,龙芯也是MIPS变种)

三、SUN 的 UltraSPARC架构(UltraSPARC III、IV、VI、T1、T2)

四、DEC 的 Alpha架构(现今少见,DEC被Compaq收购,Compaq又被HP收购)

五、Intel和HP 的 EPIC架构(Iantium、Iantium2),这也就是 IA64 架构,
Intel Architecture 64(Intel64位架构),有时单独列为一类而不算RISC

六、Transmeta(全美达)的 VLIW(超长指令字)架构,和 IA64 在设计思想
上有某种程度上的神似之处,有时也单独列为一类而不算RISC

七、Acorn的 ARM架构(类似于 MIPS 也授权多家公司制造,包括Intel)
后来 Intel 还开发出 ARM的变种 XScale 架构
需要指出的是,现在的 Intel 和 AMD CISC处理器的内核其实都是 RISC内核,是在内核的外围电路中把复杂指令动态翻译成精简指令,然后送到 RISC内核中处理。严格来说,目前所有的CPU本质上都是 RISC处理器。