Pentium系列微处理器字长为多少.doc

Pentium系列微处理器字长为多少？与数据线有关系吗？解答：从 80386到 Pentium 4的处理器字长都是 32位与数据线有一定关系一般来说字长与数据线的个数相等，例如 8086/80286/80386/80486但也存在不相等的情况，都有原因例如 8088的字长为 16位，但为了与当时 8位的主流外设配合，所以其数据线也设计为 8位再如，Pentium 以后的 Intel 80x86微处理器的数据线设计为 64位，为的是与存储器交换数据具有更快的速度；但是其内部寄存器等结构是 32位的，所以Pentium仍然是字长为 32位的微处理器机器的“字长”和地址线无关，和数据线紧密相关 386 到 pentium 4 的字长都是 32 位，都是“32 位机” 而从 pentium 2 开始，地址线变成了 36 根，可以直接寻址 64GB 的空间 其他非 IA - 32 架构的机器我没有了解，猜想在 intel 的 64 bits 处理器 itantium 上，int == 64 bitsCPU的相关技术参数 1.主频 主频也叫时钟频率，单位是 MHz，用来表示 CPU的运算速度。

CPU 的主频＝外频×倍频系数很多人以为认为 CPU的主频指的是 CPU运行的速度，实际上这个认识是很片面的CPU 的主频表示在 CPU内数字脉冲信号震荡的速度，与 CPU实际的运算能力是没有直接关系的 当然，主频和实际的运算速度是有关的，但是目前还没有一个确定的公式能够实现两者之间的数值关系，而且 CPU的运算速度还要看 CPU的流水线的各方面的性能指标由于主频并不直接代表运算速度，所以在一定情况下，很可能会出现主频较高的 CPU实际运算速度较低的现象因此主频仅仅是 CPU性能表现的一个方面，而不代表 CPU的整体性能 2.外频 外频是 CPU的基准频率，单位也是 MHz外频是 CPU与主板之间同步运行的速度，而且目前的绝大部分电脑系统中外频也是内存与主板之间的同步运行的速度，在这种方式下，可以理解为 CPU的外频直接与内存相连通，实现两者间的同步运行状态外频与前端总线(FSB)频率很容易被混为一谈，下面的前端总线介绍我们谈谈两者的区别 3.前端总线(FSB)频率 　　前端总线(FSB)频率(即总线频率)是直接影响 CPU与内存直接数据交换速度由于数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率，即数据带宽＝(总线频率×数据带宽)/8。

外频与前端总线(FSB)频率的区别：前端总线的速度指的是数据传输的速度，外频是 CPU与主板之间同步运行的速度也就是说，100MHz 外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一千万次；而 100MHz前端总线指的是每秒钟 CPU可接受的数据传输量是 100MHz×64bit÷8Byte/bit=800MB/s 4.倍频系数 倍频系数是指 CPU主频与外频之间的相对比例关系在相同的外频下，倍频越高 CPU的频率也越高但实际上，在相同外频的前提下，高倍频的 CPU本身意义并不大这是因为 CPU与系统之间数据传输速度是有限的，一味追求高倍频而得到高主频的 CPU就会出现明显的“瓶颈”效应—CPU 从系统中得到数据的极限速度不能够满足 CPU运算的速度 5.缓存 缓存是指可以进行高速数据交换的存储器，它先于内存与 CPU交换数据，因此速度很快L1　Cache(一级缓存)是 CPU第一层高速缓存内置的 L1高速缓存的容量和结构对 CPU的性能影响较大，不过高速缓冲存储器均由静态 RAM组成，结构较复杂，在 CPU管芯面积不能太大的情况下，L1 级高速缓存的容量不可能做得太大一般 L1缓存的容量通常在 32—256KB. L2　Cache(二级缓存)是 CPU的第二层高速缓存，分内部和外部两种芯片。

内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同，而外部的二级缓存则只有主频的一半L2 高速缓存容量也会影响 CPU的性能，原则是越大越好，现在家庭用 CPU容量最大的是 512KB，而服务器和工作站上用 CPU的 L2高速缓存更高达 1MB-3MB 6.CPU扩展指令集 CPU 扩展指令集指的是 CPU增加的多媒体或者是 3D处理指令，这些扩展指令可以提高 CPU处理多媒体和 3D图形的能力著名的有 MMX(多媒体扩展指令)、SSE(因特网数据流单指令扩展)和 3DNow!指令集 7.CPU内核和 I/O工作电压 从 586CPU开始，CPU 的工作电压分为内核电压和 I/O电压两种其中内核电压的大小是根据 CPU的生产工艺而定，一般制作工艺越小，内核工作电压越低；I/O 电压一般都在 1.6~3V低电压能解决耗电过大和发热过高的问题 8.制造工艺 　　指在硅材料上生产 CPU时内部各元器材的连接线宽度，一般用微米表示微米值越小制作工艺越先进，CPU 可以达到的频率越高，集成的晶体管就可以更多目前 Intel的 P4和 AMD的 XP都已经达到了 0.13微米的制造工艺，明年将达到 0.09微米的制作工艺。

9.指令集 (1)X86指令集 要知道什么是指令集还要从当今的 X86架构的 CPU说起X86 指令集是 Intel为其第一块 16位 CPU(i8086)专门开发的，IBM1981 年推出的世界第一台 PC机中的 CPU—i8088(i8086简化版)使用的也是 X86指令，同时电脑中为提高浮点数据处理能力而增加了 X87芯片，以后就将 X86指令集和 X87指令集统称为X86指令集 虽然随着 CPU技术的不断发展，Intel 陆续研制出更新型的 i80386、i80486直到今天的 Pentium 4(以下简为 P4)系列，但为了保证电脑能继续运行以往开发的各类应用程序以保护和继承丰富的软件资源，所以 Intel公司所生产的所有 CPU仍然继续使用 X86指令集，所以它的 CPU仍属于 X86系列由于 Intel X86系列及其兼容 CPU都使用 X86指令集，所以就形成了今天庞大的 X86系列及兼容 CPU阵容 (2)RISC指令集 RISC 指令集是以后高性能 CPU的发展方向它与传统的 CISC(复杂指令集)相对相比而言，RISC 的指令格式统一，种类比较少，寻址方式也比复杂指令集少。

当然处理速度就提高很多了而且 RISC指令集还兼容原来的 X86指令集 10.字长 电脑技术中对 CPU在单位时间内(同一时间)能一次处理的二进制数的位数叫字长所以能处理字长为 8位数据的 CPU通常就叫 8位的 CPU同理 32位的CPU就能在单位时间内处理字长为 32位的二进制数据当前的 CPU都是 32位的 CPU，但是字长的最佳是 CPU发展的一个趋势AMD 未来将推出 64位的 CPU-Atlon64未来必然是 64位 CPU的天下 11.IA-32、IA-64 架构 IA 是 Intel Architecture(英特尔体系结构)的英语缩写，IA-32 或 IA-64是指符合英特尔结构字长为 32或 64位的 CPU，其他公司所生产的与 Intel产品相兼容的 CPU也包括在这一范畴当前市场上所有的 X86系列 CPU仍属 IA-32架构AMD 即将推出 Athlon64是 IA-64架构的 CPU 12.流水线与超流水线 流水线(pipeline)是 Intel首次在 486芯片中开始使用的流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线在 CPU中由 5—6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线，然后将一条 X86指令分成 5—6步后再由这些电路单元分别执行，这样就能实现在一个 CPU时钟周期完成一条指令，因此提高 CPU的运算速度。

超流水线(superpiplined)是指某型 CPU内部的流水线超过通常的 5—6步以上，例如 Pentium pro的流水线就长达 14步将流水线设计的步(级)越长，其完成一条指令的速度越快，因此才能适应工作主频更高的 CPU但是流水线过长也带来了一定副作用，很可能会出现主频较高的 CPU实际运算速度较低的现象，Intel 的奔腾 4就出现了这种情况，虽然它的主频可以高达 1.4G以上，但其运算性能却远远比不上 AMD 1.2G的速龙甚至奔腾 III 13.封装形式 CPU 封装是采用特定的材料将 CPU芯片或 CPU模块固化在其中以防损坏的保护措施，一般必须在封装后 CPU才能交付用户使用CPU 的封装方式取决于 CPU安装形式和器件集成设计，从大的分类来看通常采用 Socket插座进行安装的 CPU使用 PGA(栅格阵列)方式封装，而采用 Slot x槽安装的 CPU则全部采用SEC(单边接插盒)的形式封装现在还有 PLGA(Plastic Land Grid Array)、OLGA(Organic Land Grid Array)等封装技术由于市场竞争日益激烈，目前 CPU封装技术的发展方向以节约成本为主。