【正文】 寄存器又可分定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)兩類，它們用來(lái)保存指令中的寄存器操作數(shù)和操作結(jié)果。中央處理器（ CPU）要根據(jù)指令的功能，產(chǎn)生相應(yīng)的操作控制信號(hào)，發(fā)給相應(yīng)的部件，從而控制這些南京機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系 2021 級(jí)畢業(yè)論文 部件按指令的要求進(jìn)行動(dòng)作。在那一年，當(dāng)時(shí)還處在發(fā)展階段的 INTEL 公司推出了世界上第一臺(tái)微處理器 4004。 1990 年推出的 80386 SL 和 80386 DL 都是低功耗、節(jié)能型芯片，主要用于便攜機(jī)和節(jié)能型臺(tái)式機(jī)。這款處理器并沒(méi)有 集成當(dāng)時(shí)賣力不討好的二級(jí)緩存，而是獨(dú)辟蹊徑，采用 MMX 技術(shù)去增強(qiáng)性能。如要將奔騰Ⅱ處理器與單邊插接卡 (也稱 SEC 卡 )相連，只需將該印刷電路板 (PCB)直接卡在 SEC 卡上。 K62 的所有型號(hào)都內(nèi)置了 3DNow! 指令集， 使 AMD 公司的產(chǎn)品首次在某些程序應(yīng)用中，在整數(shù)性能以及浮點(diǎn)運(yùn)算性能都同時(shí)超越 INTEL，讓 INTEL 感覺(jué)到了危機(jī)。從此， Socket370 成為 Celeron 的標(biāo)準(zhǔn)插座結(jié)構(gòu)，直到現(xiàn)在頻率 的 Celeron CPU 也仍然采用這種插座。整數(shù)單元可以同時(shí)調(diào)度 18 條指令。 Pentium 4 沒(méi)有沿用 PIII 的架構(gòu)，而是采用了全新的設(shè)計(jì)，包括等效于的 400MHz 前端總線 (100 x 4), SSE2 指令集， 256K512KB 的二級(jí)緩存，全新的超管線技術(shù)及 NetBurst 架構(gòu)，起步頻率為 。目前他正沿著多核大街繼續(xù)前行。我們只能拭目以待。于是，屢屢有 NVIDIA 的新聞傳出，有說(shuō) NVIDIA 要投入 Intel 的懷抱；也有說(shuō) NVIDIA 即將一蹶不振；同樣我們可以猜想 NVIDIA 是否會(huì)將 CPU整合到其 GPU① 中，因?yàn)?NVIDIA 有這個(gè)實(shí)力?？墒?CPU 它走到了生命的十字路口，它站在路中央面臨著 3 種選擇：向前、向左、向右。 SlotA 外觀看起來(lái)跟傳統(tǒng)的 Slot1 插槽很像，就像 Slot1 插槽倒轉(zhuǎn) 180 度一樣，但兩者在電氣規(guī)格、總線協(xié)議是完全 不兼容的。 真正讓 AMD 揚(yáng)眉吐氣的是原來(lái)代號(hào) K7 的 Athlon 處理器。有一定使用電腦歷史的朋友可能都會(huì)對(duì)這款 CPU 記憶猶新，它集成的二級(jí)緩存容量只有 128KB，但它和 CPU 頻率同步，而奔騰 Ⅱ只是 CPU 頻率一半，因此 Celeron 300A 的性能和同頻奔騰 Ⅱ非常接近。 266MHz的奔騰Ⅱ運(yùn)行起來(lái)只比 200MHz的奔騰 Pro稍熱一些 (其功率分別為 瓦和 瓦 )，但是由于 SEC 卡的尺寸較大，奔騰Ⅱ的散熱槽幾乎相當(dāng)于 Socket7 或 Socket8 處理器所用的散熱槽的兩倍那么大。在奔騰Ⅱ里面， Intel 一改過(guò)去 BiCMOS 制造工藝的笨拙 且耗電量大的雙極硬件 ,將 750 萬(wàn)個(gè)晶體管壓縮到一個(gè) 203 平方毫米的印模上。 而 Pentimu Pro 最引人注目的地方是它具有一項(xiàng)稱為“動(dòng)態(tài)執(zhí)行”的創(chuàng)新技術(shù)，這是繼奔騰在超標(biāo)量體系結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)實(shí)破之后的又一次飛躍。 80386 的內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)總線都是 32 位，地址總線也是32 位，可尋址高達(dá) 4GB 內(nèi)存。任何東西從發(fā)展到壯大都會(huì)經(jīng)歷一個(gè)過(guò)程， CPU 能夠發(fā)展到今天這個(gè)規(guī)模和成就，其中的發(fā)展史更是耐人尋味。指令譯碼后，控制器通過(guò)不同的邏輯門的組合，發(fā)出不同序列的控制時(shí)序信號(hào)，直接去執(zhí)行一條指令中的各個(gè)操作。 運(yùn)算器是計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理的中心，它主要由算術(shù)邏輯部件（ ALU： Arithmetic and Logic Unit）、寄存器組和狀態(tài)寄存器組成。 設(shè)計(jì)（論文）的 內(nèi)容 主要的性能指標(biāo) 主頻：即 CPU 內(nèi)部核心工作的時(shí)鐘頻率，單位一般是兆赫茲（ MHz）。在這種微控制器中，與我們?cè)谶@一章中所討論的CPU 可能十分不同。最后討論 CPU 的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。 內(nèi)部緩存：采用速度極快的 SRAM 制作，用于暫時(shí)存儲(chǔ) CPU 運(yùn)算時(shí)的最近的部分指令和數(shù)據(jù)，存取速度與 CPU 主頻相同， 內(nèi)部緩存的容量一般以 KB 為單位。通用寄存器是中央處理器的重要組成部分，大多數(shù)指令都要訪問(wèn)到通用寄存器。 時(shí)間控制 就是對(duì)各種操作實(shí)施時(shí)間上的定時(shí)。這不但是第一個(gè)用于計(jì)算器的 4位微處理器，也是第一款個(gè)人有能力買得起的電腦處理器！ 1978 年， Intel 公司再次領(lǐng)導(dǎo)潮流，首次生產(chǎn)出 16 位的微處理器，并命名為 i8086，同時(shí)還生產(chǎn)出與之相配合的數(shù)學(xué)協(xié)處理器 i8087，這兩種芯片使用相互兼容的指令集，但在 i8087 指令集中增加了一些專門用于對(duì)數(shù)、指數(shù)和三角函數(shù)等數(shù)學(xué)計(jì)算指令。 80386 SL 與 80386 DL 的不 同在于前者是基于 80386SX 的，后者是基于 80386DX 的，但兩者皆增南京機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系 2021 級(jí)畢業(yè)論文 加了一種新的工作方式：系統(tǒng)管理方式。 MMX 技術(shù)是 INTEL 最新發(fā)明的一項(xiàng)多媒體增強(qiáng)指令集技術(shù)，它的英文全稱可以翻譯“多媒體擴(kuò)展指令集”。 SEC 卡的塑料封裝外殼稱為單邊插接卡盒，也稱SEC(Single edgecontactCartridge)卡盒，其上帶有奔騰Ⅱ的標(biāo)志和奔騰Ⅱ印模的彩色圖像。不過(guò)和奔騰 Ⅱ相比， K62 仍然沒(méi)有集成二級(jí)緩存，因此盡管廣受好評(píng)，但始終沒(méi)有能在市場(chǎng)占有率上戰(zhàn)勝奔騰Ⅱ。 世紀(jì)末的輝煌 —— 奔騰 III： 在 99 年初， Intel 發(fā)布了第三代的奔騰處理器—— 奔騰 III，第一批的奔騰 III 處理器采用了 Katmai 內(nèi)核，主頻有 450 和 500Mhz 兩種，這個(gè)內(nèi)核最大的特點(diǎn)是更新了名為 SSE 的多媒體指令集，這個(gè)指令集在 MMX 的基礎(chǔ)上添加 了 70 條新指令，以增強(qiáng)三維和浮點(diǎn)應(yīng)用，并且可以兼容以前的所有 MMX 程序。每個(gè)整數(shù)單元都是一個(gè)獨(dú)立的管道，調(diào)度單元可以對(duì)指令進(jìn)行分支預(yù)測(cè)，可以亂序執(zhí)行。 第一個(gè) Pentium4 核心為 Willamette，全新的 Socket 423 插座，集成 256KB 的二級(jí)緩存，支持更為強(qiáng)大的 SSE2 指令集，多達(dá) 20級(jí)的超標(biāo)量流水線，搭配 i850/i845 系列芯片組，隨后 Intel 陸 續(xù)推出了 的 Willamette P4 處理器，而后期的 P4 處理器均轉(zhuǎn)到了針角更多的 Socket 478 插座。時(shí)下，雙核 CPU 已然成為主流。 參考文獻(xiàn) 本論文通過(guò)網(wǎng)上搜索 CPU 功能，向有關(guān)人士了解 CPU 性能的方法來(lái)完成，并借閱了有關(guān)書(shū)籍和文章。自從 AMD 和 ATI 雙 A 合璧以來(lái)， AMD 與 NVIDIA 的合作依然進(jìn)行，但是后者的卻處在一個(gè)很尷尬的地位。 的發(fā)展趨勢(shì) 南京機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系 2021 級(jí)畢業(yè)論文 CPU 自打電腦誕生以來(lái)就一直平穩(wěn)的升級(jí)、換代、過(guò)度，充當(dāng)著計(jì)算機(jī)大腦的角色。所以具有天生的優(yōu)勢(shì)，要知道Slot1 只支持雙處理器 而 SlotA 可支持 4 處理器。由于成本上和成品率方面的問(wèn)題， K63 處理器在臺(tái)式機(jī)市場(chǎng)上并不是很成功，因此它逐漸從臺(tái)式機(jī)市場(chǎng)消失，轉(zhuǎn)進(jìn)筆記本市場(chǎng)。 Intel 也很快了解到這個(gè)情況，于是隨機(jī)南京機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系 2021 級(jí)畢業(yè)論文 應(yīng)變，推出了集成 128KB 二級(jí)緩存的 Celeron，起始頻率為 300Mhz，為了和沒(méi)有集成二 級(jí)緩存的同頻 Celeron 區(qū)分，它被命名為 Celeron 300A。將該 SEC 卡插入到位后，就可以將一個(gè)散熱槽附著到其鋁制散熱片上。由于配備了可重命名的段寄存 器 ,因此奔騰Ⅱ可以猜測(cè)地執(zhí)行寫操作，并允許使用舊段值的指令與使用新段值的指令同時(shí)存在。這樣的設(shè)計(jì)領(lǐng)奔騰 Pro 達(dá)到了最高的性能。 1985 年 INTEL 推出了 80386 芯片，它是 80X86 系列中的第一種 32 位微處理器，而且制