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超标量 标量

有关介绍超标量微处理器的知识?超标量执行技术有什么优点

admin admin 发表于2022-09-02 17:47:12 浏览119 评论0

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有关介绍超标量微处理器的知识


微处理器的出现是一次伟大的工业革命,从1971年到1997年,在短短四分之一世纪内,微处理器的发展日新月异,令人难以置信。目前的PENTIUM比1981年用于第一台PC机的8088几乎要快300倍。可以说,人类的其它发明都没有微处理器发展得那么神速、影响那么深远。
奔腾,6X86与5K86,谁更好微处理器;CPU;Pentium;Cyrix6X86;AMD5K86 介绍Intel的奔腾,Cyrix6X86;AMD的5K86的性能指标,并作出比较目前奔腾级CPU市场上有三类CPU:Intel的奔腾、Cyrix的6X86和AMD的5K86。虽然5X86号称有奔腾级的性能,但实际上属于486档次。而Intel开始在广告中频频出现的高能奔腾,目前还不是市场主流。那么如何在奔腾级的三类CPU中作出明智的选择呢?首先应搞清楚这三类CPU的详细情况。 1.Intel奔腾(P54) P54集成了310万个晶体管,提供8KB指令CACHE和8kB数据CACHE。目前采用0.35微米的制造工艺,未来将改进到0.25微米。
P54的优势:有Intel的金字招牌、浮点运算速度高、适用于所有的奔腾主板。 P54的缺点:价格高 P54产品档次有:75、90、100、120、133、150、166、180、200、233MHz。目前133MHz以下的产品已经停产。 2.Cyrix 6X86(6X86) 6X86集成了400万个以上的晶体管,CACHE为16KB。采用了高能奔腾才具有的先进技术。目前,6X86采用的是0.5微米的制造工艺。 6X86的优势:价格低、整数运算速度高于奔腾,是目前运行WIN3.1、WIN95最快的处理器。 6X86的缺点:浮点运算速度比奔腾低;由于采用较落后的0.5微米制造工艺,从而造成芯片耗电量大,导致发热量大,不过Cyrix专门为6X86配备了专用大功率散热风扇(防伪包装内有)。 6X86产品档次有:90+(80MHz)、120+(100MHz)、133+(110MHz)、150+(120MHz)、166+(133MHz)、200+(150MHz)。其中90+和120+已经停产。
目前,几乎所有的奔腾主板都支持6X86,但是要注意133+和200+这两种CPU,由于它们的外部钟频分别是55MHz和75MHz,因此,很多主板由于没有相应的时钟频率跳线而不能使用(特别是支持后者的主板更少,请与Cyrix代理联系),Cyrix 6x86微处器如图所示: 3.AMD 5K86(K5) K5集成了410万个晶体管,指令CACHE是16KB(实际是24KB,由于还存储了其它数据,相当于16KB),数据CACHE是8K8。K5采用了高能奔腾才具有多种先进技术,比如寄存器换名、动态执行、推测执行、分支预测等功能。目前K5采用的0.35微米的制造工艺。未来将改进到0.25微米。 K5的优势:有价格非常低廉的低端产品,浮点速度接近奔腾,可以作为低端奔腾的廉价替代品。 K5的缺点:目前没有高端产品。对要求高性能的用户,还是去Intel或Cyrix看看吧。
K5产品档次有:PR75(75MHz)、PR90(90MHz)、PR100(100MHz)、PR133(133MHz)、PR150(150MHz)。 K5设计的时候曾经计划在同样钟频下要比奔腾快30%,但是显然这个目标没有达到,目前市场上的K5只是与同样钟频的奔腾速度旗鼓相当而已。K5采用的诸多先进技术并没有保证它高超的性能。不过K5是一个很好的起点,K5的改进余地比奔腾大,问世不久的K6在性能上已有了很大的提高,AMD 5K86微处器
P55C、K6、M2,谁更好微处理器;CPU;P55C;K6;M2 介绍P55C相对于P54C的改进性能及K6和M2的特点一块奔腾,加上57条多媒体指令,就得到了多能奔腾(P55C),按下按键你可以看到P55C芯片的外观,相对于P54C,P55C在以下几方面做了改进:
(1)支持称为MMX(Multi Media Extension多媒体扩展)的新指令集,有57条新指令用于高效率地处理图形、视频、音频数据。
(2)内部CACHE从16KB增加到了32KB
(3)优化CPU的执行核心
Intel要发展MMX CPU,AMD自然也不甘心落后,今年4月,AMD公司推出了K6系列芯片,时钟频率分别为166MHz、200MHz和233MHz,可运行16位及32位软件,按下按键你可以看K6芯片的外观。 AMD K6采用RISC86超标量微结构,可同时发出6条指令,将X86指令集的兼容性能与高效的精简指令集(RISC)技术结合在一起,从而执行简单、高效、固定长度的RISC86操作编码,而非直接执行复杂的、长度不固定的X86指令,使CPU核心可以发挥更高的性能;K6内置已成为业内标准的57条高能多媒体指令(MMX),具有多媒体扩展功能;内置分离式64K一级高速缓存(Cache)、多个精密译码器、专门的平行执行单元、高性能浮点运算单元,同时还具备分支目标高速缓存、返回地址堆栈及8192个输入分支历史图表。
AMD K6采用0.35微米工艺,五层金属片制作技术,内置880万个晶体管,采用C4倒装片互连技术封装,充分利用了芯片空间。AMD继续使用Socket7来支持K6,可使现系统方便地改用K6芯片,降低了PC制造商的成本。 AMDK6已获微软授权采用Designed for Microsoft Windows 95标志,并可与市场上主要操作系统、6万多种其他软件以及MMX多媒体应用软件兼容。据资料显示,AMD K6在运行Windows 95和Windows NT时,可比相同配置的Pentium Pro及Penitum MMX发挥更高的效能,而且其价格要比Intel产品低25%以上。AMD公司称K6将改变个人电脑业的竞争形势,打破PC微处理器市场的垄断,这是因为K6既可发挥更高的性能与兼容能力,又能保持合理的价格水平。见于P55C及K6的强大攻势,Cyrix公司也推出了M2(目前正式定名为6X86 MX)芯片,按下按键你可以看到M2芯片的外观。Cyrix M2系列CPU是一种高性能的超标量结构微处理器。它专门针对16位和32位的X86软件进行了优化。并配有MMX指令集,兼容Intel的Pentium MMX微处理器。Cyrix M2还配有增强型内存管理单元和64KB内置高速缓冲内存,能够大大提高处理器和电脑系统的性能。这种微处理器适用于Socket 7的586级主板。 Cyrix M2系列CPU的性能比6X86系列产品有显著提高,按照Cyrix公司的说法,M2系列产品会比类似的Pentium MMX微处理器及Pentium Pro微处理器有更高的性能。M2系列产品的时钟频率在166MHz以上。 Cyrix M2能够运行各种系统软件和应用软件,包括Windows 3.X、Windows 95、Windows NT、UNIX和OS/2,还有数量广泛的16位和32位X86应用软件,特别是最新的MMX多媒体应用软件。
Cyrix M2同Cyrix 6X86微处理器相比有以下主要区别:
1.对主板要求不同。Cyrix M2要求主板能够提供双电压:2.8V核心电压和3.3V输入输出电压,与Cyrix 6X86L相同;而6X86只需要3.3V或3.52V电压。
2.微处理器内置高速缓冲内存大小不同。Cyrix M2配有64KB内置高速缓冲内存,比6X86的内置16K大4倍。
3.分支预测功能增强。M2系列有512路输入分支目标缓冲、1024路输入分支历史图表;而6X86系列只有256路输入分支目标缓冲、512路输入分支历史图表,只有M2产品的一半。
4.M2系列在第1级高速缓冲内存有专门的区域供高频率使用数据,这样能够提高CPU的性能;而6X86系列没有类似的设计。 5.M2系列内置57条多媒体指令,是一种Pentium MMX级的处理器;而6X86或6X86L系列不能运行多媒体指

超标量执行技术有什么优点

超标量执行技术优点:利用特殊的硬件指令,把两个逻辑内核模拟成两个物理芯片,让单个处理器都能使用线程级并行计算。

主频=外频×倍频数:二级缓存(L2 cache),集成于CPU外部的高速缓存, 存取速度与CPU主频相同或与主板频率相同. 容量一般为KB~MB。

MMX(Multi-Media extension)指令技术,增加了多媒体扩展指令集的CPU, 对多媒体信息的处理能力可以提高60%左右。

超标量体系结构基础:

超标量结构的处理器每个时钟周期也并行发射和执行多条指令 . 区别在于 ,VLIW的处理器采用静态调度, 而超标量结构的处理器采用动态指令调度。

在指令执行时根据资源 、数据相关等情况 ,决定是否并行执行指令. 超标量结构是当代多发射微处理器所广泛采用的微体系结构。

什么是超标量


奔腾芯片制造生产采用地流水线技术有超流水线与超标量两种:
1.超流水线
流水线是Intel首次在486芯片中开始使用的。流水线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CPU的运算速度。经典奔腾每条整数流水线都分为四级流水,即指令预取、译码、执行、写回结果,浮点流水又分为八级流水。
2.超标量
超标量是通过内置多条流水线来同时执行多个处理器,其实质是以空间换取时间。而超流水线是通过细化流水、提高主频,使得在一个机器周期内完成一个甚至多个操作,其实质是以时间换取空间。例如Pentium 4的流水线就长达20级。将流水线设计的步(级)越长,其完成一条指令的速度越快,因此才能适应工作主频更高的CPU。但是流水线过长也带来了一定副作用,很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象,Intel的奔腾4就出现了这种情况,虽然它的主频可以高达1.4G以上,但其运算性能却远远比不上AMD 1.2G的速龙甚至奔腾III。
-标量

超标量和超流水线的区别,哪个是时间换空间


满意答案特种兵--猎人4级2009-04-30超标量是通过内置多条流水线来同时执行多个处理器,其实质是以空间换取时间。而超流水线是通过细化流水、提高主频,使得在一个机器周期内完成一个甚至多个操作,其实质是以时间换取空间。将流水线设计的步(级)越长,其完成一条指令的速度越快,因此才能适应工作主频更高的CPU
-识

超标量是什么


1) CPU的时钟频率称为主频, 主频越高, 则计算机工作速度越快; 主板的频率称为外频; 主频与外频的关系为:
(2) 内部缓存(cache), 也叫一级缓存(L1 cache). 这种存储器由SRAM制作, 封装于CPU内部, 存取速度与CPU主频相同. 内部缓存容量越大, 则整机工作速度也越快. 一般容量为KB.
主频=外频×倍频数
(3) 二级缓存(L2 cache). 集成于CPU外部的高速缓存, 存取速度与CPU主频相同或与主板频率相同. 容量一般为KB~MB.
(4) MMX(Multi-Media extension)指令技术. 增加了多媒体扩展指令集的CPU, 对多媒体信息的处理能力可以提高60%左右.
(5) 3D指令技术. 增加了3D扩展指令集的CPU, 可大幅度提高对三维图象的处理速度.
-标量

cpu的性能指标有哪些

cpu的性能指标有:

1、频率

CPU的频率是指其工作频率,分为主频、外频。主频其实就是CPU内核工作时的时钟频率。CPU的主频所表示的是CPU内数字脉冲信号振荡的速度。外频是系统总线的工作频率,即CPU的基准频率,是CPU与主板之间同步运行的速度。外频速度越高,CPU就可以同时接受更多来自外围设备的数据,从而使整个系统的速度进一步提高。-识

2、CPU的缓存容量与性能

计算的缓存容量越大,那么他的性能就越好。计算机在进行数据处理和运算时,会把读出来的数据先存储在一旁,然后累计到一定数量以后同时传递,这样就能够把不同设备之间处理速度的差别给解决了,这个就是缓存容量。在处理数据时,数据的临时存放点,按道理,只要缓存容量越大,计算机的数据处理速度将会越大,则计算机运行速度将会越快。-标量

3、CPU工作电压

CPU的正常工作电压的范围比较宽,在计算机发展的初期,这时候CPU的核定电压为5伏左右,后来CPU工艺、技术发展,CPU正常工作所需电压相较以前而言越来越低,最低可达1.1V,如此低电压下的环境,CPU也能正常运行。有些发烧友通过加强工作电压,加强CPU的运转效率,达到超频的目的,极大的提升了CPU的运行效率,但这样是一种消耗CPU使用寿命的不可取的办法。-识

4、CPU的总线方式

一般来说,我们把CUP内部的总线结构分为三类:单线结构,由一条总线连接内部所有的部件,结构简单,性能低下。双总线结构,连接各部件的总线有两条,被叫做双总线结构。多总线结构,连接CPU内各部件的总线有3条及以上,则构成多总线结构。-标量

5、CPU制造

CPU的制造工艺最早是0.5um的,随着制造水平的提高,后来人们大多用的是0.25um的。如今,科学技术飞速发展,CPU的制造工艺已经开始用纳米衡量了。

6、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Pentium级以上CPU才具有这种超标量结构;486以下的CPU属于低标量结构,即在这类CPU内执行一条指令至少需要一个或一个以上的时钟周期。-识