CPU基础知识
什么是 CPU？
? CPU（ Central Processing Unit，中央处理
器）是整个计算机系统中最重要的部件，
它由控制器和运算器构成。
? 控制器负责对数据进行算术运算和逻辑运
算操作；
? 运算器主要负责对程序所执行的指令进行
分析，并协调计算机各部件进行工作。
CPU的工作原理
? CPU的工作原理就象一个工厂对产品的
加工过程：进入工厂的原料（指令），
经过物资分配部门（控制单元）的调度
分配，被送往生产线（逻辑运算单元），
生产出成品（处理后的数据）后，再存
储在仓库（存储器）中，最后等着拿到
市场上去卖（交由应用程序使用）。
与 CPU有关的概念
? SIMD—— 单指令多数据流
? MMX—— 多媒体扩展指令集
? 3DNOW！
? SSE（ KNI） —— SIMD扩展指令集
? RISC—— 精简指令系统
? CISC—— 复杂指令系统
与 CPU有关的概念
? COB
? COD
? PSN—— 处理器序列号
? Identify—— 鉴别号码
? Remark—— 芯片频率标识
CPU性能指标
? CPU是整个计算机系统的核心，其性能
可以反映出所配置计算机系统的性能，
直接影响计算机的运行速度，接下来我
们简单介绍一下 CPU主要的性能指标。
主频
? 主频 (Clock Speed) 也叫时钟频率，表示
在 CPU内数字脉冲信号振荡的速度，也
就是 CPU运算时的工作频率，其单位是
MHz。一般说来，主频越高,CPU的速
度就越快，整机的就越高。
外频
? 外频是系统总线的始终频率，简称总线
频率，也就是 CPU与主板之间同步运行
的速度，其单位是 MHz。外频主要由主
板决定，外频越高,CPU就可以同时接
收更多的来自外围设备的数据，从而使
整个系统的速度进一步提高。
倍频
? 倍频则是指 CPU外频与主频相差的倍数。
三者是有十分密切的关系的,
主频 =外频 × 倍频。
缓存
? 缓存又称为高速缓存，是指可以进行高
速数据交换的存储器。
? CPU的缓存分为一级缓存（ L1 Cache）
和二级缓存（ L2 Cache）。
? 早期的 CPU内部只集成了 L1 Cache，而
把 L2 Cache放置在主板上，现在已经成
功集成在 CPU内部并以 CPU相同速度的
频率工作，称为全速二级高速缓存。
内存总线速度
? 内存总线速度（ Memory-Bus Speed，也
就是系统总线速度）是 CPU二级高速缓
存和内存之间的通信速度，主要用于协
调内存和 CPU之间运行速度的差异。
扩展总线
? 扩展总线（ Expansion-Bus）就是指安装
在计算机系统上的局部总线，如 ISA或
PCI总线，我们打开电脑的时候会看见一
些插槽般的东西，这些就是扩展槽，而
扩展总线就是 CPU联系这些外部设备的
桥梁。
协处理器
? 协处理器也叫数学协处理器，主要负责
浮点运算。自从 486以后,CPU一般都内
置了协处理器，协处理器的功能也不再
局限于增强浮点运算，含有内置协处理
器的 CPU，可以加快特定类型的数值计
算。
地址总线宽度
? 地址总线宽度决定了 CPU可以访问的物
理地址空间，简单地说就是 CPU到底能
够使用多大容量的内存。 386以上的微机
系统，地址线的宽度为 32位，最多可以
直接访问 4096 MB（ 4GB）的物理空间。
数据总线宽度
? 数据总线负责整个系统的数据流量的大
小，而数据总线宽度则决定了 CPU与二
级高速缓存、内存以及输入 /输出设备之
间一次数据传输的信息量。
工作电压
? 工作电压（ Supply Voltage）指的也就是
CPU正常工作所需的电压。
? 早期的 CPU（ 286～ 486时代）制造工艺相
对落后，工作电压一般为 5V，导致 CPU
的发热量太大，弄得寿命减短。随着 CPU
的制造工艺与主频的提高，现在 CPU的工
作电压逐步下降，一般为 1.5V～ 2.0V，解
决了发热过高的问题，延长了 CPU使用寿
命。
动态处理
? 动态处理是应用在高能奔腾处理器中的
新技术，创造性地把三项专为提高处理
器对数据的操作效率而设计的技术融合
在一起。这三项技术是多路分流预测、
数据流量分析和猜测执行。
? 动态处理并不是简单执行一串指令，而
是通过操作数据来提高处理器的工作效
率。
流水线
? 流水线 (pipeline) 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，
因此提高了 CPU的运算速度。
超标量
? 超标量是指在一个时钟周期内 CPU可以
执行一条以上的指令。这在 486或者以前
的 CPU上是很难想象的，只有奔腾级以
上 CPU才具有这种超标量结构；这是因
为现代的 CPU越来越多的采用了 RISC技
术，所以才会有超标量的 CPU。
MMX指令集
? MMX（ Multi Media eXtension，多媒体
扩展指令集）是 Intel公司在 1996年推出
的多媒体指令增强技术。增加 57条 MMX
指令，它允许 CPU同时对 2,4甚至 8个数
据进行并行处理，在处理多媒体的能力
上提高了很多。
3D Now！指令集
? 3D Now！是第一种 3D加速指令集，由
AMD公司开发。它一个时钟周期内可同
时处理 4个浮点运算指令或两条 MMX指
令，其在 3D处理能力方面,3D Now！的
威力强大。
SSE指令集
? SSE（ Streaming SIMD Extensions，单指
令多数据流扩展指令集）是 Intel公司在
Pentium III处理器中率先推出的。它总计
包括 70条指令,50条 SIMD（单指令多数
据）浮点指令，主要用于 3D 处理； 12 条
新 MMX指令，和旧的 MMX指令一起加
速系统整数运算速度； 8条系统内存数据
流传输优化指令。从软件实际运行效果
来看 SSE比 3D Now！更胜一筹,
制造工艺
? 制造工艺虽然不会直接影响 CPU的性能，
但它可以可以极大地影响 CPU的集成度
和工作频率，制造工艺越精细,CPU可
以达到的频率越高，集成的晶体管就可
以更多。从早期的 0.5微米到现在的 0.35
微米,0.25微米,0.18微米,0.13微米甚
至更小。
CPU的类别
? 从外观上来看
长方形卡式 —— Slot架构
正方形薄片式 —— Pentium IV
CPU封装形式
? 封装概念 —— 封装厚度 ]
? 封装类型
1,DIP
2,PQFP
3,PGA
4,BGA—— PentiumII,III等
5,CSP
CPU发展历程
? CPU的发展非常迅速，就像列不断在加
速的列车一样。个人电脑从 8088(XT)发
展到现在的 Pentium 4时代，只经过了不
到二十年的时间。
? 从生产技术来说，最初的 8088集成了
29000个晶体管，而 Pentium Ⅲ 的集成度
超过了 2810万个晶体管； CPU的运行速
度，以 MIPS(百万个指令每秒 )为单位，
8088是 0.75MIPS，到高能奔腾时已超过
了 1000MIPS。
常见的 CPU主流品牌
? 英特尔（ INTEL）
? 超微（ AMD）
英特尔（ Intel ） CPU
Pentium（奔腾）
Pentium（奔腾）是 Intel公司于 1993年推出的
新一代微处理器，集成 16KB的 L1高速缓存，
L2高速缓存则做在主板上。接着 Intel推出使
用 MMX技术的 Pentium MMX（多能奔腾）
和 Pentium Pro（高能奔腾）。
英特尔（ Intel ） CPU
Pentium（奔腾）正面 Pentium（奔腾）背面
英特尔（ Intel ） CPU
Pentium MMX（多能奔腾）正面 Pentium MMX（多能奔腾）背面
英特尔（ Intel ） CPU
Pentium II（奔腾 2）
Pentium II与以往的 Pentium处理器使用了不同
的封装方式，它将处理器放到了盒中，采用
SLOT 1模式的插座。
英特尔（ Intel ） CPU
Pentium II（奔腾 2）正面
Pentium II（奔腾 2）侧面
英特尔（ Intel ） CPU
Pentium III（奔腾 3）
Pentium III有两种规格，一种采用了与 Pentium
II 相同的 SLOT1规格；另一种采用 Socket 370规
格。 CPU内部集成了 64K的一级缓存,512K的
二级缓存仍然安装在 SLOT 1的卡盒内。
英特尔（ Intel ） CPU
Pentium III（奔腾 3） Slot 1
Pentium III（奔腾 3） Socket 370
英特尔（ Intel ） CPU
Pentium 4（奔腾 4）
2001年 11月 20日 Intel推出了 Pentium4处理器，在
Pentium 4中 Intel使用了全新的 x86体系结构，在
指令集上也做了很大的改进，增加了新的 SSE2
特殊指令集。内部集成 8KB一级高速执行缓存，
256KB二级高速缓存。
英特尔（ Intel ） CPU
Pentium 4（奔腾 4） 正面
Pentium 4（奔腾 4） 背面
英特尔（ Intel ） CPU
Pentium 4（奔腾 4） 正面
Pentium 4（奔腾 4） 背面
英特尔（ Intel ） CPU
Celeron（赛扬）
赛扬属于 Pentium的低价位版本，最开始的时候
它是将 Pentium II处理器的二级 Cache去掉，并
简化了封装形式，以后它也包含了 128K 二级缓
存。
英特尔（ Intel ） CPU
Celeron（赛扬）早期产品
Celeron（赛扬）后期产品
Pentium 4介绍
? Intel的处理器在市场份额和商业利润
方面相比于 AMD都占有很大的优势，尤
其是赢得不少行业用户的青睐。现在在
市面上主要有针对低端市场的 Celeron4
系列处理器，和面向中高端的 Pentium4
A/B/C/E系列处理器。
Willamette-128核心的
Celeron4
? Willamette-128核心的 Celeron4系列，现在常见的是 1.7G跟 1.8G
的 CPU，不过工艺用的是比较落后一点的 0.18微米工艺，而且只
有 128K的 L2，性能一般，甚至不如以前超频后的图拉丁
CELERON，不过价格也不高，适合对性能要求不高的低端用户
使用。
Northwood-128核心的
Celeron4
? 该系列处理器是属于 INTEL的低端主打产品，
基本上采用 P4架构，把 L2缩减到只有 128K，
因此性能远落后于同频率的 P4系列，功耗跟
P4 A/B系列差不多。 Northwood-128核心低频
的处理器超频性能还可以，不过 INTEL的都是
锁了倍频的，超频只能超外频！这个系列只有
128K的 L2，性能平平，但作为 INTEL低端产
品，相对 P4来说，售价还是比较低廉的，是
喜好 INTEL处理器的低端用户的理想选择，但
性能一般，即使超频后也没什么惊人的表现！
Northwood-128核心的
Celeron4
Northwood核心 Pentium4
A/B系列
? Northwood核心的 P4 A/B系列，凭借 0.13工艺，
512K的 L2,400/533MHZ的前端总线，性能
比前一代的 WILLAMETTE核心的 P4有较大的
提高，性能不错。不过现在的 Athlon XP完全
有能力跟它对抗！功耗也不低，跟 Athlon XP
比没太大优势。该系列低频版本的超频性能还
是不错的。一直以来，价格基本没太大变化，
性价比一般，该系列比较适合对价格不太敏感，
而且喜好 INTEL产品的中端消费者选择！
Northwood核心 Pentium4
A/B系列
Northwood核心的 Pentium4
C系列
? 该系列是 INTEL的中高端产品，跟 P4 A/B系列
比，依然是 Northwood核心，最大的不同就是
前端总线提高到 800MHZ，并且加入了超线程
技术，这些改动使 P4 C系列的性能比 P4 A/B
系列增强不少，具有极大的竞争力。而且这系
列的超频能力比较强。不过最大的缺点就是功
耗比较大，比同频率的 P4 A/B系列和 Athlon
XP都高，发热较大，所以得准备好一个比较
好的风扇！该系列凭借着高性能、出色的超频
能力，以及合理的价格，是现阶段 INTEL产品
中最值得购买的处理器 。
Northwood核心的 Pentium4
C系列
Prescott核心的最新 Pentium4
系列
? Prescott核心的 P4 E系列跟 P4 C系列差不多，还是采
用 Socket 478的接口类型，一样是 200MHZ外频、
800MHZ的 FSB。采用了更先进的 0.09微米的制造工
艺，核心面积由 Northwood核心的 131平方毫米降低
到 112平方毫米，体积大为减少。 L2也增加到 1024K。
还采用了第二代超线程,SSE3等等新技术。不过价
格也不算贵，跟 P4 C系列基本持平。这款处理器最大
的缺点就是功耗比较大，发热量恐怖，一定要注意散
热。唯一比较突出的是超频能力比同频率的 P4 C系列
的要好，如果在散热做好的前提下，超频潜力很大。
Prescott核心的最新 Pentium4
系列
超微（ AMD） CPU
AMD K6-2
AMD K6-2是 AMD（超微）公司推出的与 Pentium II抗
衡、面向低端市场的处理器，率先支持,3Dnow！”
指令集，它大大加强了处理 3D图形和多媒体所需的密
集浮点运算能力。
超微（ AMD） CPU
AMD K6-2
超微（ AMD） CPU
AMD K6-III
AMD的 K6-III是 K6-2的加速版，同样支持,3DNow！”
指令集，性能比 K6-2增加不少。 K6-III 采用三层高速缓
存（ TriLevel）结构设计，核心内建 64KB一级高速缓存
及 256KB二级高速缓存，另外在主板上还配置
512KB~2MB三级缓存。
超微（ AMD） CPU
AMD K6-III
超微（ AMD） CPU
AMD Athlon（速龙）
代号为 K7的 Athlon 处理器是 AMD推出的具有革命性的
产品，采用 Slot A接口规格。 Athlon具备超标量、超管
线、多流水线的 Risc（ 3-Way SuperScalar Risc core）核
心，内建 128KB全速高速缓存,256KB二级高速缓存。
超微（ AMD） CPU
AMD Athlon （速龙）
超微（ AMD） CPU
AMD Athlon（速龙）
Thunderbird（雷鸟）
超微（ AMD） CPU
AMD Duron（毒龙）
AMD Duron采用 Socket 370架构插槽，拥有先进的 K75核
心，包含,3DNow！”核心指令集，核心内建 128KB一
级高速缓存及 64KB全速二级缓存，号称,Celeron”杀手。
超微（ AMD） CPU
AMD Duron（毒龙）
超微（ AMD） CPU
AMD Athlon XP
AMD Athlon XP 处理器是 AMD为了在高端 CPU市场和
Intel公司竞争而推出的产品，内建 128KB一级缓存，
256KB二级缓存，具有增强型 3DNow！ Professional。
超微（ AMD） CPU
AMD Athlon XP（正面） AMD Athlon XP（背面）
AMD系列介绍
? 一提起 AMD的 CPU，许多 DIYer的脑海
中就会联想到低廉的价格、强劲的性能
和极佳的超频潜力。目前市场上 AMD所
生产的处理器主要有面向高端的 AMD
Athlon 64、主流的 AMD Athlon XP以及
面向低端的 Duron处理器。 AMD的命名
大部分采用 PR值，只有 Duron系列是采
用实际频率来命名的，这一点大家要分
清楚。
Appelbred核心的 Duron
? 这是 AMD在 2003年中推出的新毒龙系列处理
器,L1128K,L264K，前端总线 266MHZ！
制造工艺 0.13微米，总体性能提升不少！ SSE
指令集，超频性能强劲。默认电压是 1.5V，
功耗最大不过 57W，所以发热量十分低，可
以说是现在市面上发热量最小的处理器了。新
毒龙的最大特点是价格十分便宜。价格低、超
频性能好、功耗低、发热量不高加上还有可能
改造成 Athlon XP的特点，该系列是低端用户
产品。
Appelbred核心的 Duron
Thoroughbred-AO的 Athlon
XP
? Thoroughbred-AO(简称 TB-AO）核心的
Athlon XP采用 0.13微米的制造工艺,256K的
L2。该系列处理器的性能不错，价格也比较
便宜，不过相对它的继承者 Thoroughbred-
BO（ TB-BO）核心的 Athlon XP开说，超频能
力一般。所以在价格差不多的情况下，一般人
都会选择 TB-BO核心的 Athlon XP。现在市面
上的 TB-AO也基本被淘汰了，被 TB-BO核心
的 Athlon XP完全取代，不过市场上面还有少
量的留存，大家买的时候注意区分一下。
Thoroughbred-AO的 Athlon
XP
T-BO核心的 Athlon XP
? Thoroughbred-BO（ TB-BO）核心的 Athlon
XP，采用 0.13工艺，是 TB-AO核心 Athlon XP
的升级版。核心面积从 TB-AO的 80平方毫米
增大到 84平方毫米。大多采用 266MHZ的 FSB，
不过有部分高频版本也采用了 333MHZ的 FSB。
此系列性能不错，跟相对应的 Intel的 P4 A/B系
列的处理器的性能处于同一水平，功耗也跟
P4 A/B系列差不多，但价格相对 P4 A/B系列
来说，超级便宜，性价比很高。
T-BO核心的 Athlon XP
BARTON核心的 Athlon XP
? BARTON核心的 Athlon XP应该是 Athlon XP
系列最后一代的处理器，是现阶段 AMD的主
流和中高端处理器，跟 TB-BO最大的不同就是
L2容量增大一倍,L2由 256K提高到 512K，前
端总线也由 266MHZ提高到 333MHZ，部分高
端型号的 FSB是 400MHZ，这些都大大提高了
处理器的性能。其核心面积比 TB-BO核心的核
心稍长一点。该系列还是保持着 AMD一贯的
高性价比，是现在最值得购买的中低端产品之
一。功耗比 TB-BO核心的 Athlon XP稍高，不
过比 P4 C系列的功耗要低不少。
BARTON核心的 Athlon XP
AMD Athlon 64 系列
? AMD的 Athlon 64处理器是全球首款 64位 PC处理器，
采用基于 X-86指令体系的 64位架构。该处理器最大亮
点就是支持 64bit寻址位宽，并提供良好的向下兼容
性 — 支持 32bit。该系列采用的是 Socket754针脚设计，
L2缓存分别有 1MB和 512KB两个版本。采用的是 0.13
微米的工艺，不过即将推出采用更先进的 0.09工艺的
产品。这系列的处理器性能十分强劲，当然，价格也
不算便宜。但在 Athlon 64在高性能的同时能保持着低
功耗，最大功耗比 P4 E系列低不少。如果价格能够得
到进一步下调，该系列将成为高端处理器中最理想的
选择。
AMD Athlon 64 系列
Cyrix系列
? 6X86或 MI
? 6X86或 M— II
? M3
? Cyrix III
各类 CPU性能比较
? Intel
性能良好、价格昂贵、超频潜力大
? AMD
物美价廉、性能相比较差
? Cyrix
便宜、浮点运算差
CPU新架构
? 20段超级流水线
? 高效乱序执行
? 2倍速 ALU
? 新型片上缓存
? SSE2指令扩展集
? 400MHz前端总线 (目前常用的 FSB一般
为 533MHz)
什么是 CPU？
? CPU（ Central Processing Unit，中央处理
器）是整个计算机系统中最重要的部件，
它由控制器和运算器构成。
? 控制器负责对数据进行算术运算和逻辑运
算操作；
? 运算器主要负责对程序所执行的指令进行
分析，并协调计算机各部件进行工作。
CPU的工作原理
? CPU的工作原理就象一个工厂对产品的
加工过程：进入工厂的原料（指令），
经过物资分配部门（控制单元）的调度
分配，被送往生产线（逻辑运算单元），
生产出成品（处理后的数据）后，再存
储在仓库（存储器）中，最后等着拿到
市场上去卖（交由应用程序使用）。
与 CPU有关的概念
? SIMD—— 单指令多数据流
? MMX—— 多媒体扩展指令集
? 3DNOW！
? SSE（ KNI） —— SIMD扩展指令集
? RISC—— 精简指令系统
? CISC—— 复杂指令系统
与 CPU有关的概念
? COB
? COD
? PSN—— 处理器序列号
? Identify—— 鉴别号码
? Remark—— 芯片频率标识
CPU性能指标
? CPU是整个计算机系统的核心，其性能
可以反映出所配置计算机系统的性能，
直接影响计算机的运行速度，接下来我
们简单介绍一下 CPU主要的性能指标。
主频
? 主频 (Clock Speed) 也叫时钟频率，表示
在 CPU内数字脉冲信号振荡的速度，也
就是 CPU运算时的工作频率，其单位是
MHz。一般说来，主频越高,CPU的速
度就越快，整机的就越高。
外频
? 外频是系统总线的始终频率，简称总线
频率，也就是 CPU与主板之间同步运行
的速度，其单位是 MHz。外频主要由主
板决定，外频越高,CPU就可以同时接
收更多的来自外围设备的数据，从而使
整个系统的速度进一步提高。
倍频
? 倍频则是指 CPU外频与主频相差的倍数。
三者是有十分密切的关系的,
主频 =外频 × 倍频。
缓存
? 缓存又称为高速缓存，是指可以进行高
速数据交换的存储器。
? CPU的缓存分为一级缓存（ L1 Cache）
和二级缓存（ L2 Cache）。
? 早期的 CPU内部只集成了 L1 Cache，而
把 L2 Cache放置在主板上，现在已经成
功集成在 CPU内部并以 CPU相同速度的
频率工作，称为全速二级高速缓存。
内存总线速度
? 内存总线速度（ Memory-Bus Speed，也
就是系统总线速度）是 CPU二级高速缓
存和内存之间的通信速度，主要用于协
调内存和 CPU之间运行速度的差异。
扩展总线
? 扩展总线（ Expansion-Bus）就是指安装
在计算机系统上的局部总线，如 ISA或
PCI总线，我们打开电脑的时候会看见一
些插槽般的东西，这些就是扩展槽，而
扩展总线就是 CPU联系这些外部设备的
桥梁。
协处理器
? 协处理器也叫数学协处理器，主要负责
浮点运算。自从 486以后,CPU一般都内
置了协处理器，协处理器的功能也不再
局限于增强浮点运算，含有内置协处理
器的 CPU，可以加快特定类型的数值计
算。
地址总线宽度
? 地址总线宽度决定了 CPU可以访问的物
理地址空间，简单地说就是 CPU到底能
够使用多大容量的内存。 386以上的微机
系统，地址线的宽度为 32位，最多可以
直接访问 4096 MB（ 4GB）的物理空间。
数据总线宽度
? 数据总线负责整个系统的数据流量的大
小，而数据总线宽度则决定了 CPU与二
级高速缓存、内存以及输入 /输出设备之
间一次数据传输的信息量。
工作电压
? 工作电压（ Supply Voltage）指的也就是
CPU正常工作所需的电压。
? 早期的 CPU（ 286～ 486时代）制造工艺相
对落后，工作电压一般为 5V，导致 CPU
的发热量太大，弄得寿命减短。随着 CPU
的制造工艺与主频的提高，现在 CPU的工
作电压逐步下降，一般为 1.5V～ 2.0V，解
决了发热过高的问题，延长了 CPU使用寿
命。
动态处理
? 动态处理是应用在高能奔腾处理器中的
新技术，创造性地把三项专为提高处理
器对数据的操作效率而设计的技术融合
在一起。这三项技术是多路分流预测、
数据流量分析和猜测执行。
? 动态处理并不是简单执行一串指令，而
是通过操作数据来提高处理器的工作效
率。
流水线
? 流水线 (pipeline) 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，
因此提高了 CPU的运算速度。
超标量
? 超标量是指在一个时钟周期内 CPU可以
执行一条以上的指令。这在 486或者以前
的 CPU上是很难想象的，只有奔腾级以
上 CPU才具有这种超标量结构；这是因
为现代的 CPU越来越多的采用了 RISC技
术，所以才会有超标量的 CPU。
MMX指令集
? MMX（ Multi Media eXtension，多媒体
扩展指令集）是 Intel公司在 1996年推出
的多媒体指令增强技术。增加 57条 MMX
指令，它允许 CPU同时对 2,4甚至 8个数
据进行并行处理，在处理多媒体的能力
上提高了很多。
3D Now！指令集
? 3D Now！是第一种 3D加速指令集，由
AMD公司开发。它一个时钟周期内可同
时处理 4个浮点运算指令或两条 MMX指
令，其在 3D处理能力方面,3D Now！的
威力强大。
SSE指令集
? SSE（ Streaming SIMD Extensions，单指
令多数据流扩展指令集）是 Intel公司在
Pentium III处理器中率先推出的。它总计
包括 70条指令,50条 SIMD（单指令多数
据）浮点指令，主要用于 3D 处理； 12 条
新 MMX指令，和旧的 MMX指令一起加
速系统整数运算速度； 8条系统内存数据
流传输优化指令。从软件实际运行效果
来看 SSE比 3D Now！更胜一筹,
制造工艺
? 制造工艺虽然不会直接影响 CPU的性能，
但它可以可以极大地影响 CPU的集成度
和工作频率，制造工艺越精细,CPU可
以达到的频率越高，集成的晶体管就可
以更多。从早期的 0.5微米到现在的 0.35
微米,0.25微米,0.18微米,0.13微米甚
至更小。
CPU的类别
? 从外观上来看
长方形卡式 —— Slot架构
正方形薄片式 —— Pentium IV
CPU封装形式
? 封装概念 —— 封装厚度 ]
? 封装类型
1,DIP
2,PQFP
3,PGA
4,BGA—— PentiumII,III等
5,CSP
CPU发展历程
? CPU的发展非常迅速，就像列不断在加
速的列车一样。个人电脑从 8088(XT)发
展到现在的 Pentium 4时代，只经过了不
到二十年的时间。
? 从生产技术来说，最初的 8088集成了
29000个晶体管，而 Pentium Ⅲ 的集成度
超过了 2810万个晶体管； CPU的运行速
度，以 MIPS(百万个指令每秒 )为单位，
8088是 0.75MIPS，到高能奔腾时已超过
了 1000MIPS。
常见的 CPU主流品牌
? 英特尔（ INTEL）
? 超微（ AMD）
英特尔（ Intel ） CPU
Pentium（奔腾）
Pentium（奔腾）是 Intel公司于 1993年推出的
新一代微处理器，集成 16KB的 L1高速缓存，
L2高速缓存则做在主板上。接着 Intel推出使
用 MMX技术的 Pentium MMX（多能奔腾）
和 Pentium Pro（高能奔腾）。
英特尔（ Intel ） CPU
Pentium（奔腾）正面 Pentium（奔腾）背面
英特尔（ Intel ） CPU
Pentium MMX（多能奔腾）正面 Pentium MMX（多能奔腾）背面
英特尔（ Intel ） CPU
Pentium II（奔腾 2）
Pentium II与以往的 Pentium处理器使用了不同
的封装方式，它将处理器放到了盒中，采用
SLOT 1模式的插座。
英特尔（ Intel ） CPU
Pentium II（奔腾 2）正面
Pentium II（奔腾 2）侧面
英特尔（ Intel ） CPU
Pentium III（奔腾 3）
Pentium III有两种规格，一种采用了与 Pentium
II 相同的 SLOT1规格；另一种采用 Socket 370规
格。 CPU内部集成了 64K的一级缓存,512K的
二级缓存仍然安装在 SLOT 1的卡盒内。
英特尔（ Intel ） CPU
Pentium III（奔腾 3） Slot 1
Pentium III（奔腾 3） Socket 370
英特尔（ Intel ） CPU
Pentium 4（奔腾 4）
2001年 11月 20日 Intel推出了 Pentium4处理器，在
Pentium 4中 Intel使用了全新的 x86体系结构，在
指令集上也做了很大的改进，增加了新的 SSE2
特殊指令集。内部集成 8KB一级高速执行缓存，
256KB二级高速缓存。
英特尔（ Intel ） CPU
Pentium 4（奔腾 4） 正面
Pentium 4（奔腾 4） 背面
英特尔（ Intel ） CPU
Pentium 4（奔腾 4） 正面
Pentium 4（奔腾 4） 背面
英特尔（ Intel ） CPU
Celeron（赛扬）
赛扬属于 Pentium的低价位版本，最开始的时候
它是将 Pentium II处理器的二级 Cache去掉，并
简化了封装形式，以后它也包含了 128K 二级缓
存。
英特尔（ Intel ） CPU
Celeron（赛扬）早期产品
Celeron（赛扬）后期产品
Pentium 4介绍
? Intel的处理器在市场份额和商业利润
方面相比于 AMD都占有很大的优势，尤
其是赢得不少行业用户的青睐。现在在
市面上主要有针对低端市场的 Celeron4
系列处理器，和面向中高端的 Pentium4
A/B/C/E系列处理器。
Willamette-128核心的
Celeron4
? Willamette-128核心的 Celeron4系列，现在常见的是 1.7G跟 1.8G
的 CPU，不过工艺用的是比较落后一点的 0.18微米工艺，而且只
有 128K的 L2，性能一般，甚至不如以前超频后的图拉丁
CELERON，不过价格也不高，适合对性能要求不高的低端用户
使用。
Northwood-128核心的
Celeron4
? 该系列处理器是属于 INTEL的低端主打产品，
基本上采用 P4架构，把 L2缩减到只有 128K，
因此性能远落后于同频率的 P4系列，功耗跟
P4 A/B系列差不多。 Northwood-128核心低频
的处理器超频性能还可以，不过 INTEL的都是
锁了倍频的，超频只能超外频！这个系列只有
128K的 L2，性能平平，但作为 INTEL低端产
品，相对 P4来说，售价还是比较低廉的，是
喜好 INTEL处理器的低端用户的理想选择，但
性能一般，即使超频后也没什么惊人的表现！
Northwood-128核心的
Celeron4
Northwood核心 Pentium4
A/B系列
? Northwood核心的 P4 A/B系列，凭借 0.13工艺，
512K的 L2,400/533MHZ的前端总线，性能
比前一代的 WILLAMETTE核心的 P4有较大的
提高，性能不错。不过现在的 Athlon XP完全
有能力跟它对抗！功耗也不低，跟 Athlon XP
比没太大优势。该系列低频版本的超频性能还
是不错的。一直以来，价格基本没太大变化，
性价比一般，该系列比较适合对价格不太敏感，
而且喜好 INTEL产品的中端消费者选择！
Northwood核心 Pentium4
A/B系列
Northwood核心的 Pentium4
C系列
? 该系列是 INTEL的中高端产品，跟 P4 A/B系列
比，依然是 Northwood核心，最大的不同就是
前端总线提高到 800MHZ，并且加入了超线程
技术，这些改动使 P4 C系列的性能比 P4 A/B
系列增强不少，具有极大的竞争力。而且这系
列的超频能力比较强。不过最大的缺点就是功
耗比较大，比同频率的 P4 A/B系列和 Athlon
XP都高，发热较大，所以得准备好一个比较
好的风扇！该系列凭借着高性能、出色的超频
能力，以及合理的价格，是现阶段 INTEL产品
中最值得购买的处理器 。
Northwood核心的 Pentium4
C系列
Prescott核心的最新 Pentium4
系列
? Prescott核心的 P4 E系列跟 P4 C系列差不多，还是采
用 Socket 478的接口类型，一样是 200MHZ外频、
800MHZ的 FSB。采用了更先进的 0.09微米的制造工
艺，核心面积由 Northwood核心的 131平方毫米降低
到 112平方毫米，体积大为减少。 L2也增加到 1024K。
还采用了第二代超线程,SSE3等等新技术。不过价
格也不算贵，跟 P4 C系列基本持平。这款处理器最大
的缺点就是功耗比较大，发热量恐怖，一定要注意散
热。唯一比较突出的是超频能力比同频率的 P4 C系列
的要好，如果在散热做好的前提下，超频潜力很大。
Prescott核心的最新 Pentium4
系列
超微（ AMD） CPU
AMD K6-2
AMD K6-2是 AMD（超微）公司推出的与 Pentium II抗
衡、面向低端市场的处理器，率先支持,3Dnow！”
指令集，它大大加强了处理 3D图形和多媒体所需的密
集浮点运算能力。
超微（ AMD） CPU
AMD K6-2
超微（ AMD） CPU
AMD K6-III
AMD的 K6-III是 K6-2的加速版，同样支持,3DNow！”
指令集，性能比 K6-2增加不少。 K6-III 采用三层高速缓
存（ TriLevel）结构设计，核心内建 64KB一级高速缓存
及 256KB二级高速缓存，另外在主板上还配置
512KB~2MB三级缓存。
超微（ AMD） CPU
AMD K6-III
超微（ AMD） CPU
AMD Athlon（速龙）
代号为 K7的 Athlon 处理器是 AMD推出的具有革命性的
产品，采用 Slot A接口规格。 Athlon具备超标量、超管
线、多流水线的 Risc（ 3-Way SuperScalar Risc core）核
心，内建 128KB全速高速缓存,256KB二级高速缓存。
超微（ AMD） CPU
AMD Athlon （速龙）
超微（ AMD） CPU
AMD Athlon（速龙）
Thunderbird（雷鸟）
超微（ AMD） CPU
AMD Duron（毒龙）
AMD Duron采用 Socket 370架构插槽，拥有先进的 K75核
心，包含,3DNow！”核心指令集，核心内建 128KB一
级高速缓存及 64KB全速二级缓存，号称,Celeron”杀手。
超微（ AMD） CPU
AMD Duron（毒龙）
超微（ AMD） CPU
AMD Athlon XP
AMD Athlon XP 处理器是 AMD为了在高端 CPU市场和
Intel公司竞争而推出的产品，内建 128KB一级缓存，
256KB二级缓存，具有增强型 3DNow！ Professional。
超微（ AMD） CPU
AMD Athlon XP（正面） AMD Athlon XP（背面）
AMD系列介绍
? 一提起 AMD的 CPU，许多 DIYer的脑海
中就会联想到低廉的价格、强劲的性能
和极佳的超频潜力。目前市场上 AMD所
生产的处理器主要有面向高端的 AMD
Athlon 64、主流的 AMD Athlon XP以及
面向低端的 Duron处理器。 AMD的命名
大部分采用 PR值，只有 Duron系列是采
用实际频率来命名的，这一点大家要分
清楚。
Appelbred核心的 Duron
? 这是 AMD在 2003年中推出的新毒龙系列处理
器,L1128K,L264K，前端总线 266MHZ！
制造工艺 0.13微米，总体性能提升不少！ SSE
指令集，超频性能强劲。默认电压是 1.5V，
功耗最大不过 57W，所以发热量十分低，可
以说是现在市面上发热量最小的处理器了。新
毒龙的最大特点是价格十分便宜。价格低、超
频性能好、功耗低、发热量不高加上还有可能
改造成 Athlon XP的特点，该系列是低端用户
产品。
Appelbred核心的 Duron
Thoroughbred-AO的 Athlon
XP
? Thoroughbred-AO(简称 TB-AO）核心的
Athlon XP采用 0.13微米的制造工艺,256K的
L2。该系列处理器的性能不错，价格也比较
便宜，不过相对它的继承者 Thoroughbred-
BO（ TB-BO）核心的 Athlon XP开说，超频能
力一般。所以在价格差不多的情况下，一般人
都会选择 TB-BO核心的 Athlon XP。现在市面
上的 TB-AO也基本被淘汰了，被 TB-BO核心
的 Athlon XP完全取代，不过市场上面还有少
量的留存，大家买的时候注意区分一下。
Thoroughbred-AO的 Athlon
XP
T-BO核心的 Athlon XP
? Thoroughbred-BO（ TB-BO）核心的 Athlon
XP，采用 0.13工艺，是 TB-AO核心 Athlon XP
的升级版。核心面积从 TB-AO的 80平方毫米
增大到 84平方毫米。大多采用 266MHZ的 FSB，
不过有部分高频版本也采用了 333MHZ的 FSB。
此系列性能不错，跟相对应的 Intel的 P4 A/B系
列的处理器的性能处于同一水平，功耗也跟
P4 A/B系列差不多，但价格相对 P4 A/B系列
来说，超级便宜，性价比很高。
T-BO核心的 Athlon XP
BARTON核心的 Athlon XP
? BARTON核心的 Athlon XP应该是 Athlon XP
系列最后一代的处理器，是现阶段 AMD的主
流和中高端处理器，跟 TB-BO最大的不同就是
L2容量增大一倍,L2由 256K提高到 512K，前
端总线也由 266MHZ提高到 333MHZ，部分高
端型号的 FSB是 400MHZ，这些都大大提高了
处理器的性能。其核心面积比 TB-BO核心的核
心稍长一点。该系列还是保持着 AMD一贯的
高性价比，是现在最值得购买的中低端产品之
一。功耗比 TB-BO核心的 Athlon XP稍高，不
过比 P4 C系列的功耗要低不少。
BARTON核心的 Athlon XP
AMD Athlon 64 系列
? AMD的 Athlon 64处理器是全球首款 64位 PC处理器，
采用基于 X-86指令体系的 64位架构。该处理器最大亮
点就是支持 64bit寻址位宽，并提供良好的向下兼容
性 — 支持 32bit。该系列采用的是 Socket754针脚设计，
L2缓存分别有 1MB和 512KB两个版本。采用的是 0.13
微米的工艺，不过即将推出采用更先进的 0.09工艺的
产品。这系列的处理器性能十分强劲，当然，价格也
不算便宜。但在 Athlon 64在高性能的同时能保持着低
功耗，最大功耗比 P4 E系列低不少。如果价格能够得
到进一步下调，该系列将成为高端处理器中最理想的
选择。
AMD Athlon 64 系列
Cyrix系列
? 6X86或 MI
? 6X86或 M— II
? M3
? Cyrix III
各类 CPU性能比较
? Intel
性能良好、价格昂贵、超频潜力大
? AMD
物美价廉、性能相比较差
? Cyrix
便宜、浮点运算差
CPU新架构
? 20段超级流水线
? 高效乱序执行
? 2倍速 ALU
? 新型片上缓存
? SSE2指令扩展集
? 400MHz前端总线 (目前常用的 FSB一般
为 533MHz)
