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简介

  早期的CPU系列型号并没有明显的高低端之分,例如Intel的面向主流桌面市场的Pentium和Pentiu
CPU
m MMX以及面向高端服务器生产的PentiumPro;AMD的面向主流桌面市场的K5、K6、K6-2和K6-III以及面向移动市场的K6-2+和K6-III+等等。

  随着CPU技术和IT市场的发展,Intel和AMD两大CPU生产厂商出于细分市场的目的,都不约而同的将自己旗下的CPU产品细分为高低端,从而以性能高低来细分市场。而高低端CPU系列型号之间的区别无非就是二级缓存容量(一般都只具有高端产品的四分之一)、外频、前端总线频率、支持的指令集以及支持的特殊技术等几个重要方面,基本上可以认为低端CPU产品就是高端CPU产品的缩水版。例如Intel方面的Celeron系列除了最初的产品没有二级缓存之外,就始终只具有128KB的二级缓存和66MHz以及100MHz的外频,比同时代的PentiumII/III/4系列都要差得多,而AMD方面的Duron也始终只具有64KB的二级缓存,外频也始终要比同时代的Athlon和AthlonXP要低一个数量级。

  CPU系列划分为高低端之后,两大CPU厂商分别都推出了自己的一系列产品。在桌面平台方面,有Intel面向主流桌面市场的PentiumII、Pentium III和Pentium4以及面向低端桌面市场的Celeron系列(包括俗称的I/II/III/IV代);而AMD方面则有面向主流桌面市场Athlon、AthlonXP以及面向低端桌面市场的Duron和Sempron等等。在移动平台方面,Intel则有面向高端移动市场的Mobile PentiumII、Mobile Pentium III、Mobile Pentium 4-M、Mobile Pentium 4和PentiumM以及面向低端移动市场的Mobile Celeron和Celeron M;AMD方面也有面向高端移动市场的Mobile Athlon4、Mobile Athlon XP-M和Mobile Athlon 64以及面向低端移动市场的Mobile Duron和MobileSempron等等。

  目前,CPU的系列型号更是被进一步细分为高中低三种类型。就以台式机CPU而言,Intel方面,高端的是双核心的PentiumEE以及单核心的Pentium 4 EE,中端的是双核心的Pentium D和单核心的Pentium 4,低端的则是CeleronD以及已经被淘汰掉的Celeron(即俗称的Celeron IV);而AMD方面,高端的是Athlon 64FX(包括单核心和双核心),中端的则是双核心的Athlon 64 X2和单核心的Athlon64,低端就是Sempron。以笔记本CPU而言,Intel方面高端的是Core Duo,中端的是CoreSolo和即将被淘汰的Pentium M,低端的则是Celeron M;而AMD方面,高端的则是Turion64,中端的是Mobile Athlon 64,低端的则是Mobile Sempron。

  但在购买CPU产品时需要注意的是,以系列型号来区分CPU性能的高低也只对同时期的产品才有效,任何事物都是相对的,今天的高端就是明天的中端、后天的低端,例如昔日的高端产品Pentium4和Pentium M现在已经降为了中端产品,AMD的Turion 64在Turion 64X2发布之后也将降为中端产品。另外某些系列型号的时间跨度非常大,例如Intel的Pentium4系列从2000年11月发布至今已经过了6个年头,而当时属于高端的早期的Pentium 4其性能还远远不及现在属于低端的CeleronD。而且低端CPU产品中也出现过不少以超频性能著称或者能修改的精品,例如Intel方面早期的Celeron300A,中期的图拉丁核心的Celeron III系列,以及现在的CeleronD系列等等;AMD方面也有早期的Duron由于可以依靠连接金桥而修改为Athlon和AthlonXP而风靡一时,中期的Barton核心Athlon XP 2500+和现在的64位Sempron2500+都以超频性能著称。这些低端产品其修改后和超频后的性能也并不比同时期主流的高端型号差,性价比非常高。

英特尔CPU核心

Tualatin

  这也就是大名鼎鼎的“图拉丁”核心,是Intel在Socket370架构上的最后一种CPU核心,采用0.13um制造工艺,封装方式采用FC-PGA2和PPGA,核心电压也降低到了1.5V左右,主频范围从1GHz到1.4GHz,外频分别为100MHz(赛扬)和133MHz(PentiumIII),二级缓存分别为512KB(Pentium III-S)和256KB(Pentium III和赛扬),这是最强的Socket370核心,其性能甚至超过了早期低频的Pentium 4系列CPU。

Willamette

  这是早期的Pentium 4和P4赛扬采用的核心,最初采用Socket 423接口,后来改用Socket478接口(赛扬只有1.7GHz和1.8GHz两种,都是Socket478接口),采用0.18um制造工艺,前端总线频率为400MHz, 主频范围从1.3GHz到2.0GHz(Socket423)和1.6GHz到2.0GHz(Socket 478),二级缓存分别为256KB(Pentium4)和128KB(赛扬),注意,另外还有些型号的Socket 423接口的Pentium4居然没有二级缓存!核心电压1.75V左右,封装方式采用Socket 423的PPGA INT2,PPGA INT3,OOI423-pin,PPGA FC-PGA2和Socket 478的PPGAFC-PGA2以及赛扬采用的PPGA等等。Willamette核心制造工艺落后,发热量大,性能低下,已经被淘汰掉,而被Northwood核心所取代。

Northwood

  这是目前主流的Pentium4和赛扬所采用的核心,其与Willamette核心最大的改进是采用了0.13um制造工艺,并都采用Socket478接口,核心电压1.5V左右,二级缓存分别为128KB(赛扬)和512KB(Pentium4),前端总线频率分别为400/533/800MHz(赛扬都只有400MHz),主频范围分别为2.0GHz到2.8GHz(赛扬),1.6GHz到2.6GHz(400MHzFSB Pentium 4),2.26GHz到3.06GHz(533MHz FSB Pentium4)和2.4GHz到3.4GHz(800MHz FSB Pentium 4),并且3.06GHz Pentium4和所有的800MHz Pentium 4都支持超线程技术(Hyper-ThreadingTechnology),封装方式采用PPGAFC-PGA2和PPGA。按照Intel的规划,Northwood核心会很快被Prescott核心所取代。

Prescott

  这是Intel最新的CPU核心,目前Pentium 4 XXX(如Pentium 4 530)和CeleronD采用该核心,还有少量主频在2.8GHz以上的CPU采用该核心。其与Northwood最大的区别是采用了0.09um制造工艺和更多的流水线结构,初期采用Socket478接口,目前生产的全部转到LGA775接口,核心电压1.25-1.525V,前端总线频率为533MHz(不支持超线程技术)和800MHz(支持超线程技术),最高有1066MHz的Pentium4至尊版。其与Northwood相比,其L1数据缓存从8KB增加到16KB,而L2缓存则从512KB增加到1MB或2MB,封装方式采用PPGA,Prescott核心已经取代Northwood核心成为市场的主流产品。

Intel双核心处理器

  目前Intel推出的双核心处理器有Pentium D和Pentium ExtremeEdition,同时推出945/955芯片组来支持新推出的双核心处理器,采用90nm工艺生产的这两款新推出的双核心处理器使用是没有针脚的LGA775接口,但处理器底部的贴片电容数目有所增加,排列方式也有所不同。

  桌面平台的核心代号Smithfield的处理器,正式命名为PentiumD处理器,除了摆脱阿拉伯数字改用英文字母来表示这次双核心处理器的世代交替外,D的字母也更容易让人联想起Dual-Core双核心的涵义。

  Intel的双核心构架更像是一个双CPU平台,PentiumD处理器继续沿用Prescott架构及90nm生产技术生产。PentiumD内核实际上由于两个独立的2独立的Prescott核心组成,每个核心拥有独立的1MBL2缓存及执行单元,两个核心加起来一共拥有2MB,但由于处理器中的两个核心都拥有独立的缓存,因此必须保正每个二级缓存当中的信息完全一致,否则就会出现运算错误。

  为了解决这一问题,Intel将两个核心之间的协调工作交给了外部的MCH(北桥)芯片,虽然缓存之间的数据传输与存储并不巨大,但由于需要通过外部的MCH芯片进行协调处理,毫无疑问的会对整个的处理速度带来一定的延迟,从而影响到处理器整体性能的发挥。

  由于采用Prescott内核,因此Pentium D也支持EM64T技术、XD bit安全技术。值得一提的是,PentiumD处理器将不支持Hyper-Threading技术。原因很明显:在多个物理处理器及多个逻辑处理器之间正确分配数据流、平衡运算任务并非易事。比如,如果应用程序需要两个运算线程,很明显每个线程对应一个物理内核,但如果有3个运算线程呢?因此为了减少双核心PentiumD架构复杂性,英特尔决定在针对主流市场的Pentium D中取消对Hyper-Threading技术的支持。

  同出自Intel之手,而且Pentium D和Pentium ExtremeEdition两款双核心处理器名字上的差别也预示着这两款处理器在规格上也不尽相同。其中它们之间最大的不同就是对于超线程(Hyper-Threading)技术的支持。PentiumD不能支持超线程技术,而Pentium ExtremeEdition则没有这方面的限制。在打开超线程技术的情况下,双核心Pentium ExtremeEdition处理器能够模拟出另外两个逻辑处理器,可以被系统认成四核心系统。

AMD CPU核心

Athlon XP的核心类型

  Athlon XP有4种不同的核心类型,但都有共同之处:都采用Socket A接口而且都采用PR
CPU
标称值标注。

  Palomino

  这是最早的AthlonXP的核心,采用0.18um制造工艺,核心电压为1.75V左右,二级缓存为256KB,封装方式采用OPGA,前端总线频率为266MHz。

  Thoroughbred

  这是第一种采用0.13um制造工艺的AthlonXP核心,又分为Thoroughbred-A和Thoroughbred-B两种版本,核心电压1.65V-1.75V左右,二级缓存为256KB,封装方式采用OPGA,前端总线频率为266MHz和333MHz。

  Thorton

  采用0.13um制造工艺,核心电压1.65V左右,二级缓存为256KB,封装方式采用OPGA,前端总线频率为333MHz。可以看作是屏蔽了一半二级缓存的Barton。

  Barton

  采用0.13um制造工艺,核心电压1.65V左右,二级缓存为512KB,封装方式采用OPGA,前端总线频率为333MHz和400MHz。

新Duron的核心类型

  AppleBred

  采用0.13um制造工艺,核心电压1.5V左右,二级缓存为64KB,封装方式采用OPGA,前端总线频率为266MHz。没有采用PR标称值标注而以实际频率标注,有1.4GHz、1.6GHz和1.8GHz三种。

Athlon 64系列CPU的核心类型

  Clawhammer

  采用0.13um制造工艺,核心电压1.5V左右,二级缓存为1MB,封装方式采用mPGA,采用HyperTransport总线,内置1个128bit的内存控制器。采用Socket 754、Socket 940和Socket 939接口。

  Newcastle

  其与Clawhammer的最主要区别就是二级缓存降为512KB(这也是AMD为了市场需要和加快推广64位CPU而采取的相对低价政策的结果),其它性能基本相同。

  AMD双核处理器

  AMD推出的双核心处理器分别是双核心的Opteron系列和全新的Athlon 64 X2系列处理器。其中Athlon 64X2是用以抗衡Pentium D和Pentium Extreme Edition的桌面双核心处理器系列。

  AMD推出的Athlon 64 X2是由两个Athlon64处理器上采用的Venice核心组合而成,每个核心拥有独立的512KB(1MB)L2缓存及执行单元。除了多出一个核芯之外,从架构上相对于目前Athlon 64在架构上并没有任何重大的改变。

  双核心Athlon 64 X2的大部分规格、功能与我们熟悉的Athlon 64架构没有任何区别,也就是说新推出的Athlon 64X2双核心处理器仍然支持1GHz规格的HyperTransport总线,并且内建了支持双通道设置的DDR内存控制器。

  与Intel双核心处理器不同的是,Athlon 64 X2的两个内核并不需要经过MCH进行相互之间的协调。AMD在Athlon64 X2双核心处理器的内部提供了一个称为System RequestQueue(系统请求队列)的技术,在工作的时候每一个核心都将其请求放在SRQ中,当获得资源之后请求将会被送往相应的执行核心,也就是说所有的处理过程都在CPU核心范围之内完成,并不需要借助外部设备。

  对于双核心架构,AMD的做法是将两个核心整合在同一片硅晶内核之中,而Intel的双核心处理方式则更像是简单的将两个核心做到一起而已。与Intel的双核心架构相比,AMD双核心处理器系统不会在两个核心之间存在传输瓶颈的问题。因此从这个方面来说,Athlon64 X2的架构要明显优于Pentium D架构。

  虽然与Intel相比,AMD并不用担心Prescott核心这样的功耗和发热大户,但是同样需要为双核心处理器考虑降低功耗的方式。为此AMD并没有采用降低主频的办法,而是在其使用90nm工艺生产的Athlon 64X2处理器中采用了所谓的Dual Stress Liner应变硅技术,与SOI技术配合使用,能够生产出性能更高、耗电更低的晶体管。

  AMD推出的Athlon 64X2处理器给用户带来最实惠的好处就是,不需要更换平台就能使用新推出的双核心处理器,只要对老主板升级一下BIOS就可以了,这与Intel双核心处理器必须更换新平台才能支持的做法相比,升级双核心系统会节省不少费用。

CPU系列型号列表

  系列型号代号接口核心主频

  (GHz)倍频HT

  (GHz)L1(KB)L2(KB)L3

  (MB)TDP

  (W)Sempron2800+ManilaAM211.680.8128128-62Sempron3000+ManilaAM211.680.8128256-62Sempron3000+

  EE SFFManilaAM211.680.8128256-35Sempron3200+ManilaAM211.890.8128128-62Sempron3200+

  EE SFFManilaAM211.890.8128128-35Sempron3400+ManilaAM211.890.8128256-62Sempron3400+ManilaAM211.890.8128256-62Sempron3400+

  EE SFFManilaAM211.890.8128256-35Sempron3500+ManilaAM212.0100.8128128-62Sempron3500+

  EE SFFManilaAM212.0100.8128128-35Sempron3600+ManilaAM212.0100.8128256-62Sempron3800+ManilaAM212.2110.8128256-62SempronLE-1100SpartaAM211.99.50.8128256-45SempronLE-1150SpartaAM212.0100.8128256-45SempronLE-1200SpartaAM212.110.50.8128512-45SempronLE-1200SpartaAM212.110.50.8128512-45SempronLE-1250SpartaAM212.2110.8128512-45SempronLE-1300SpartaAM212.311.50.8128512-45Sempron140SargasAM312.713.52.01281024-45Sempron X22100BrisbaneAM221.890.82×1282×256-65Sempron X22100BrisbaneAM221.890.82×1282×256-65Sempron X22200BrisbaneAM222.0100.82×1282×256-65Sempron X22300BrisbaneAM222.2110.82×1282×256-65Athlon 643000+OrleansAM211.891.0128512-62Athlon 643200+OrleansAM212.0101.0128512-62Athlon 643500+OrleansAM212.2111.0128512-62Athlon 643500+OrleansAM212.2111.0128512-62Athlon 643500+OrleansAM212.2111.0128512-62Athlon 643500+

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  系列型号代号接口核心主频

  (GHz)倍频HT

  (GHz)L1(KB)L2(KB)L3

  (MB)TDP

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