【正文】 己的多媒體指令集，命名為 3DNow!。 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 感覺到了危機(jī)。 廉價(jià)高性能 CPU 的開端 —— Celeron： 在以往，個(gè)人電腦都是一件相對(duì)奢侈的產(chǎn)品，作為電腦核心部件的 CPU，價(jià)格幾乎都以千元來計(jì)算，不過隨著時(shí)代的發(fā)展，大批用戶急需廉價(jià)而使用的家庭電腦，連帶對(duì)廉價(jià) CPU 的需求也急劇增長(zhǎng)了。 Celeron 可以說是 Intel 為搶占低端市場(chǎng)而專門推出的，當(dāng)時(shí)1000 美元以下 PC 的熱銷，令 AMD 等中小公司在與 Intel 的抗?fàn)幹? 打了個(gè)漂亮的翻身仗，也令 Intel 如芒刺在背。中文名稱為賽揚(yáng) 處理器。接著又出現(xiàn)了 微米制造工藝的 Celeron333。實(shí)際應(yīng)用中也證實(shí)了這種想法， Celeron266 裝在技嘉 BX 主板上，性能比 PII266 下降超過 25%！而相差最大的就是經(jīng)常須要用到二級(jí)緩存 的程序。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。這個(gè)系列的 Celeron出了很多款，最高頻率一直到 566MHz，才被采用奔騰Ⅲ結(jié)構(gòu)的第二代 Celeron所代替。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。 不過平心而論， Katmai 內(nèi)核的奔騰 III 除了上述的 SSE 指令集以外，吸引人的地方并不多，它仍然基本保留了奔騰 II 的架構(gòu)，采用 微米工藝， 100Mhz 的外 頻， Slot1 的架構(gòu)， 512KB的二級(jí)緩存（以 CPU 的半速運(yùn)行）因而性能提高的幅度并不大。 可以大幅提升，從 500Mhz 開始，一直到 ，還有就是超頻性能大幅提高，幅度可以達(dá)到 50%以上。 除了制程帶來的改進(jìn)以外，部分 Coppermine 奔騰 III 還具備了 133Mhz 的總線頻率和 Socket370 的插座，為了區(qū)分它們， Intel 在 133Mhz 總線的奔騰 III 型號(hào)后面加了個(gè)“ B” , Socket370 插座后面加了個(gè)“ E”，例如頻率為 550Mhz，外頻為 133Mhz的 Socket370 奔騰 III就被稱為 550EB。 AMD 的 絕地反擊 —— Athlon 在 AMD 公司方面，剛開始時(shí)為了對(duì)抗奔騰 III，曾經(jīng)推出了 K63 處理器。 K63 處理器還支持增強(qiáng)型的 3D Now！指令集。 真正讓 AMD 揚(yáng)眉吐氣的是原來代號(hào) K7 的 Athlon 處理器。 K7 包含 3 個(gè)解碼器，由解碼器將解碼后的 macroOPS 指令（ K7 把 X86 指令解碼成 macroOPS 指令，把長(zhǎng)短不一的 X86 指令轉(zhuǎn)換成長(zhǎng)短一致的 macroOPS 指令，可以充分發(fā)揮 RISC 核心的威力）送給指令控制單元，指令控制單元能同時(shí)控制（保存） 72 條指令。整數(shù)單元可以同時(shí)調(diào)度 18 條指令。 K7 的多媒體單元（也叫浮點(diǎn)單 元）有可以重命名的堆棧寄存器，浮點(diǎn)調(diào)度單元同時(shí)可以調(diào)度 36 條指令，浮點(diǎn)寄存器可以保存 88 條指令。還有一個(gè)浮點(diǎn) 單元負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的裝載和保存。 Athlon 內(nèi)建 128KB 全速高速緩存（ L1 Cache），芯片外部則是 1／ 2 時(shí)頻率、 512KB 容量的二級(jí)高速緩存（ L2 Cache），最多可支持到 8MB 的 L2 Cache，大的緩存可進(jìn)一步提高服務(wù)器系統(tǒng)所需要的龐大數(shù)據(jù)吞吐量。 Slot A接口源于 Alpha EV6 總線，時(shí)鐘頻率高達(dá) 200MHz， 使峰值帶寬達(dá)到 ，在內(nèi)存總線上仍然兼容傳統(tǒng)的 100MHz 總線，現(xiàn)這樣就保護(hù)了用戶的投資，也降低 了成本。 EV6總線最高可以支持到 400MHz，可以完善的支持多處理器。 SlotA 外觀看起來跟傳統(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。 三、踏入新世紀(jì)的 CPU 進(jìn)入新世紀(jì)以來， CPU 進(jìn)入了更高速發(fā)展的時(shí)代，以往可望而不可及的 1Ghz 大關(guān)被輕松突破了，在市場(chǎng)分布方面，仍然是 Intel 跟 AMD 公司在 兩雄爭(zhēng)霸，它們分別推出了 Pentium Tualatin 核心 Pentium Ⅱ和 Celeron、 Tunderbird 核心 Athlon、 AthlonXP 和 Duron 等處理器，競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。 Pentium 4 沒有沿用 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 。 和奔騰 III 一樣，第一個(gè) Pentium4 核心并不受到太多的好評(píng)，主要原因是新的 CPU 架構(gòu)還不能受到程序軟件的充分支持，因此 Pentium4 經(jīng)常大幅落后于同頻的 Athlon，甚至還如Intel 自己的奔騰 III。 在低端 CPU 方面， Intel 發(fā)布了第三代的 Celeron 核心，代號(hào)為 Tualatin，這個(gè)核心也轉(zhuǎn)用了 微米的工藝，與此同時(shí)二 級(jí)緩存的容量提高到256KB，外頻也提高到 100Mhz 在 AMD 方面，在 2021 年中發(fā)布了第二個(gè) Athlon 核心 —— Tunderbird，這個(gè)核心的 Athlon 有以下的改進(jìn)，首先是制造工 藝改進(jìn)為 微米，其次是安裝界面 改為了 SocketA，這是一種類似于 Socket370，但針腳數(shù)為 462 的安裝接口。 Tunderbird 核心的 Athlon 不但在性能上要稍微領(lǐng)先于奔騰 III，而且其最高的主頻也一直比奔騰 III 高， 1Ghz 頻率的里程碑 就是由這款 CPU 首先達(dá)到的。最 后， AthlonXP 還兼容 Intel 的 SSE 指令集，在專門為 SSE 指令集優(yōu)化的軟件中也能充分發(fā)揮性能。 Duron 從發(fā)布開始，就能遠(yuǎn)遠(yuǎn)拋離同樣主攻低端市場(chǎng)的 Celeron，而且價(jià)格更 低廉，一時(shí)間 Duron 成為低價(jià) DIY 兼容機(jī)的第一選擇，但 Duron 也有它致命的弱點(diǎn)，首先是繼承了 Athlon 發(fā)熱量大的特點(diǎn)，其次是它的核心非常脆弱，在安裝 CPU 散熱器時(shí)很容易損壞?？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。直到有一天，頻率之路變得崎嶇泥濘。目前他正沿著多核大街繼續(xù)前行。平臺(tái)成熟度應(yīng)很高，雙核 CPU 及其配 套的主板價(jià)格已經(jīng)降到了普通消費(fèi)者也能承受的地步。沿著雙核大街走下去，也許后年就成了 8 核，再往后 16 核、 32 核??。更重要的是消費(fèi)者到底需要多少核？ 向左：干掉內(nèi)存。TERAFLOP 處理器每個(gè)核心都獨(dú)立集成了 256MB 的內(nèi)存，預(yù)計(jì)這款產(chǎn)品將在 2021 年上市。 向右：被顯卡整合。于是，屢屢有 NVIDIA 的新聞傳出，有說 NVIDIA 要投入 Intel 的懷抱；也有說 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。甚至已經(jīng)有人將 CPU 和 GPU 的聯(lián)合體命名為 IPU(Intergrated Processing Unit整合處理單元 )。我們只能拭目以待。 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 致謝詞 本設(shè)計(jì)是在南京機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院信 息工程系老師的悉心指導(dǎo)下完成的。此外，對(duì)本設(shè)計(jì)過程中給予我?guī)椭耐瑢W(xué)和同事也表示最誠(chéng)摯的