處理器的重要性不言而喻,一切可計算機器的核心都是處理器。為增進大家對處理器的認識,本文將對處理器頂蓋的作用,以及通用處理器予以介紹。如果你對處理器、通用處理器具有興趣,不妨和小編一起繼續(xù)往下認真閱讀哦。
一、處理器頂蓋作用
現(xiàn)在小伙伴們看到的處理器外形已經(jīng)有點類似,都是個金屬塊一樣的東西連接著一塊基板,其實這個”鐵坨坨“并不是處理器的本體,只是扣在處理器芯片上的頂蓋。為什么處理器上要扣這樣一個頂蓋,它又有哪些講究呢?咱們今天就來說說關于它的那些事兒吧。
只要親手摸一摸處理器頂蓋,就一定會對它的厚實留下深刻印象,很明顯,它的首要作用就是保護脆弱的處理器芯片,可以安裝更緊密更重的散熱器。第二則是借助金屬銅的高導熱能力,快速導出熱量,較大面積的外殼本身就能比小小的芯片更易于發(fā)散熱量,也增大了與散熱器的接觸面積,可以更快將熱量引走。
就像是在處理器上安裝散熱器的時候,我們會先涂抹一層硅脂來填充空間,保證散熱效果,在處理器芯片和頂蓋之間也有這樣的圖層,其中有些也會使用硅脂,而另一些使用的就是效果更好的金屬釬焊,后者更優(yōu)秀的散熱能力可以讓處理器運行更穩(wěn)定,甚至能提升超頻效果。
了解頂蓋的最基礎知識之后,讓我們再來看看它的一些有趣細節(jié)吧,比如英特爾處理器同時有使用硅脂和釬焊工藝的,它們怎么區(qū)分呢?答案是形狀,硅脂頂蓋側(cè)邊帶有凸出,而釬焊頂蓋則是很規(guī)整的正方形。
另外英特爾處理器的頂蓋兩側(cè)還帶有略低一點的“護翼”設計,它的主要目的是保護基板,在安裝時支撐處理器夾具,不讓它直接壓在相對脆弱的基板上。
AMD的最新銳龍?zhí)幚砥鲃t在頂蓋的二維碼左下方帶有一個微微凸起的圓形,它可以看作是一種防偽措施,可以分辨新舊型號,也防止有人打磨頂蓋,修改處理器信息。
其實處理器的頂蓋還隱藏著一個小秘密,考慮到導熱能力,它們的主要材質(zhì)其實是銅,小伙伴們是不是沒想到?因為它們出于表面防護和美觀的考慮,又涂了一層銀色金屬涂層,隱藏了銅的原色。其實歷史上也有展示銅本色的處理器頂蓋,只是現(xiàn)在已經(jīng)不再這樣設計了。
別看只個薄薄的金屬蓋,處理其頂蓋的講究可不少,以后在購買和安裝處理器的時候,小伙伴們不妨仔細看看它,體會一下其中看似普通,實則精巧的設計吧。
二、通用處理器
通用微處理器一般指的是服務器用和桌面計算用CPU芯片。
目前,在桌面計算領域,Intel公司的PenTIum系列微處理器芯片領導了市場的主流,占據(jù)著微機芯片市場的絕大部分份額,當前主流的芯片配置是32位的PenTIum IV。2001年8月Intel采用0.18μm工藝實現(xiàn)了主頻為2GHz的PenTIum IV芯片,目前生產(chǎn)的PenTIum IV芯片則大都采用0.13μm工藝,主頻已超過3GHz。AMD公司的Athlon K系列微處理器與Intel的Pentium系列二進制兼容,是Intel公司的強勁對手,現(xiàn)在的AMD Athlon處理器的主頻也超過了1GHz,并且即使頻率略低,在實際性能上卻并不遜色。AMD的AMD-64處理器,在實現(xiàn)與IA-32兼容的同時,支持全64位計算,更展示了強勁的潛力。另外,VIA公司通過購并Cyrix公司,也開始生產(chǎn)與Pentium系列二進制兼容的微處理器芯片。目前,VIA的C3芯片已開始進入桌面系統(tǒng)的低端市場。
IBM、HP(COMPAQ)、SGI、SUN等公司都生產(chǎn)各具特點的服務器用高性能通用微處理器,這些微處理器都采用RISC指令系統(tǒng),通過超標量、亂序執(zhí)行、動態(tài)分支預測、推測執(zhí)行等機制,提高指令級并行性,改善性能。這類芯片被廣泛用于各種工作站、服務器和高性能計算機中。
另外,Intel和HP公司早在1994年就啟動了設計和生產(chǎn)基于EPIC顯式并行體系結(jié)構(gòu)的IA-64芯片合作項目,并陸續(xù)推出了Itanium和Itanium II處理器。有人預計不久,IA-64對服務器市場的占有量將全面超過RISC,以后IA-64標準也會形成,Intel將會主導這個標準。但是這些并不意味著IA-64將最終代替RISC體系結(jié)構(gòu)而一統(tǒng)天下。Intel自己估計,要到2005甚至2010年,基于Itanium的64位的計算平臺才會成為主流。同時,IBM、SUN等一些實力雄厚的公司,仍在繼續(xù)發(fā)展新的基于RISC體系結(jié)構(gòu)的芯片。
傳統(tǒng)上,通用微處理器的工作負載以非數(shù)值、不規(guī)則標量應用為主(這種負載也是目前事務處理和Web服務類服務器的工作負載特征),實現(xiàn)高性能的方法主要是開發(fā)指令級并行性(ILP, instruction-level parallelism)?! ∫訧ntel x86為代表的CISC體系結(jié)構(gòu)以超流水結(jié)構(gòu)為提高性能的主要手段給人們留下了深刻的印象,這種結(jié)構(gòu)將指令流水線劃分成更簡單的流水級以提高時鐘速率。目前,Pentium IV的流水線級數(shù)對定點運算已達20級,浮點運算達到29級,處于執(zhí)行狀態(tài)的指令數(shù)達到126條。而RISC芯片則采用超標量結(jié)構(gòu)為提高處理器性能的主要手段,這種結(jié)構(gòu)在指令界面上保持與RISC結(jié)構(gòu)兼容,但在內(nèi)部由硬件做動態(tài)調(diào)度,實現(xiàn)多個操作的并行執(zhí)行。為了進一步提高性能,CISC與RISC微處理器在發(fā)展的過程中都從對方借鑒了很多東西,兩者在體系結(jié)構(gòu)上的界限已越來越模糊?!ISC微處理器在進入后RISC時代以后,其性能的進一步提高,已不再是通過體系結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新得到的,而是用提高復雜度換來的。這種以復雜度換取性能的做法現(xiàn)在已達到收益遞減點,效果已不再顯著并且?guī)砹撕芏鄦栴}。
為了將多媒體處理器(MMP,Multimedia Processor)的功能融入通用處理器(GPP,General-Purpose Processor),替代計算機中越來越多的各種專用的媒體及數(shù)字信號處理芯片和插卡的功能,實現(xiàn)對多媒體應用的支持,工業(yè)界的一個努力是在通用微處理器上擴展SIMD的多媒體處理功能,如Intel的MMX/SSE/SSE2,IBM/Motorola的AltiVec, SUN的VIS,HP的MAX-I/MAX-II,SGI/MIPS的MDMX,以及Compaq/Digital的MVI。這些努力展示了在通用微處理器中提供實時的向量處理,代替DSP的功能實現(xiàn)對多媒體應用的支持良好的發(fā)展前景
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