CPU基础知识

关于cpu的一些基础知识,欢迎批评指正

厂商

两大厂商,AMD Intel
intel

CPU分代

I7 6700K,6代表的是6代,7代表的是性能等级,0代表核显的类型,0代表标准电压中功率。
U,M,HQ,F,X,XE,K
HQ高性能4核,u为低功耗,F为CPU里面不核心带显卡(HD620)X为至尊版。XE至尊版的旗舰版。K为不锁频。

CPU的物理结构

1,PCB(基板,印刷电路板):一般为6层,每层电路不同,6层连起来是完整的电路板。
2,硅晶体:提供计算能力
3,散热(硅晶体与外壳加硅脂)
4,封装(接口)PGA针脚式,引脚式,卡式,LGA触电式,BGA(与主板焊死)

制造工艺

主流的英特尔处理器会有20亿个晶体管,高端产品可以达到60亿个,采用光刻蚀技术;光刻蚀过程就是使用一定波长的光在感光层中刻出相应的刻痕,由此改变该处材料的化学特性

晶体管结构中,电流从Source(源极)流入Drain(漏级),Gate(栅极)相当于闸门,主要负责控制两端源极和漏级的通断。电流会损耗,而栅极的宽度则决定了电流通过时的损耗,表现出来就是手机常见的发热和功耗,宽度越窄,功耗越低。而栅极的最小宽度(栅长),就是XX nm工艺中的数值。

1,台湾厂家台积电,首次将芯片制作成7nm,
2,光刻机来刻电路。光刻机制造商三个巨头,2014年ASML(荷兰厂家),与台积电合伙研发沉浸式(紫外线)光刻机,17年发发布,也导致ASML变成了世界最大得光刻机厂家
3.中国只能做到28mm。中国最大得芯片厂商是中芯国际。老板是台湾人,张汝京台湾人,成立以来一直被台积电(台积电收购张汝京创建的世大被台积电)告,于09年11月离职。
4。集成度与工艺不同,intel工艺10nm但是却能集成1.08亿个晶体管,三星工艺7nm集成1.1亿个晶体管,台机电工艺7nm集成5千5百万。

CPU架构

功能分为:控制单元,逻辑单元,存储单元,逻辑单元提供计算能力,储存单元提供计算过程中的储存。
位与字长:32bit,64bit(二进制)。对应4字节,8字节。
1B=8b,1个字节等于8个二进制
1024GB=1TB,PB,EB(内存的进制是1024,速度进制是1000)

CPU频率

主频不代表运行速度,代表计算速度(运行速度遵循木桶原理)
频率:CPU主频=外频x倍频
CPU-主板-MEM(CPU与主板的连接关系)
1,外频是与外部相接的频率,现在一般都是锁死得。
2,倍频是一个系数(兴奋剂),通过加电压变化改变倍频
3,外频大众化都是100MHZ,133MHz
4,赛扬超频事件,CPU后面8250K代表可以超频
睿频技术(自动调节频率和电压来超频)
频率越高不代表性能越好。

缓存

层级越高缓存越大,离内存越远,速度越慢,一般较好的9-16MB
一般CPU三级缓存,服务器4级缓存起步

指令集

就是指挥机器工作的指示和命令,程序就是一系列按一定顺序排列的指令,执行程序的过程就是计算机的工作过程。一台计算机中的所有指令的集合,称作指令集。
类型:X86指令集,EM64T指令集,
RISC架构(精简指令集计算机),CISC架构(复杂指令集计算机)
拓展指令集
MMX(视频指令集),3D处理指令
CPU不擅长处理3D性能,主要依靠显卡
类型:MMX指令集,SSE系列指令集,3D NOW!拓展指令集,3DNow!+指令集,
CV-T指令集为虚拟化指令集
ARM(英国厂家,设计CPU架构的公司),设计CPU架构,现在用的手机,芯片架构都是ARM设计的,
ARM设计的架构,卖给高通等。

超线程,线程与进程。多核心

超线程技术指在一颗CPU同时执行多个程序而共同分享一颗CPU内的资源。其实在CPU中仅仅多加了一块逻辑处理单元。
程序运行就是进程,操作界面管理进程来实现运行。进程是在内存里面运行的。

1,CPU处理最小的单元为线程,线程面对的是CPU,是一个单独的处理路径。
2,进程面对的是操作系统(OS)
3.程序就是指令的集合,一个程序又可能由多个进程共同完成。
**线程:**每个进程中至少包含一个线程,而这些线程都在共享进程的资源空间等,当线程发生变化的时候只会引起CPU执行的过程发生变化,不会改变进程所拥有的资源。同理一个程序中至少包含一个进程。进程中执行运算的最小单位,亦是执行处理机调度的基本单位
**进程:**每个进程都有自己的地址空间,资源如,内存,I/O,CPU,同一个进程里的 线程共享本进程里的地址空间,那能不能使用别人家进程的地址空间呢,显然这是不可以的。由于进程的独立性,当某一个进程崩溃之后,在保护模式下不会对别的进程进行影响。资源分配的基本单位,运行调度的基本单位,系统中并发执行的单位。
多核心技术是指在单个半导体的单个处理器中拥有多个同样功能的处理器核心。即将多个核心融入到一个内核中。

风扇功率

风冷,水冷,液氮冷却。
对吹,抽风式。风扇片有铜的,有铝的,铜的扇热比较好。扇热片数越多越好。

CPU包装

CPU有散片与盒装。散片比较便宜。

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