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| 文章：1734 |
| 性别：男 |
| 注册：2002-12-01 |
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每块CPU中都有“执行管道流水线”的存在（以下简称“管线”），管线就类似汽车组装线。CPU的管线并不是物理意义上供数据输入输出的的管路或通道，它是为了执行指令而归纳出的“下一步需要做的事情”。每一个指令的执行都必须经过相同的步骤，我们把这样的步骤称作“级”。管线中的“级”的任务包括分支下一步要执行的指令、分支数据的运算结果、分支结果的存储位置、执行运算等等…… 最基础的CPU管线可以被分为5级： 1、取指令; 2、译解指令; 3、演算出操作数; 4、执行指令; 5、存储到高速缓存. 你可能会发现以上所说的5级的每一级的描述都非常的概括，同时如果增加一些特殊的级的话，管线将会有所延长： 1、取指令1; 2、取指令2; 3、译解指令1; 4、译解指令2; 5、演算出操作数; 6、分派操作; 7、确定时; 8、执行指令; 9、存储到高速缓存1; 10、存储到高速缓存2. 无论是最基本的管线还是延长后的管线都是必须完成同样的任务：接受指令，输出运算结果。两者之间的不同是：前者只有5级，其每一级要比后者10级中的每一级处理更多的工作。如果除此以外的其它细节都完全相同的话，那么你一定希望采用第一种情况的“5级”管线，原因很简单：数据填充5级要比填充10级容易的多。而且如果处理器的管线不是始终充满数据的话，那么将会损失宝贵的执行效率--这将意味着CPU的执行效率会在某种程度上大打折扣。 那么CPU管线的长短有什么不同呢？--其关键在于管线长度并不是简单的重复，可以说它把原来的每一级的工作细化，从而让每一级的工作更加简单，因此在“10级”模式下完成每一级工作的时间要明显的快于“5级”模式。
现在的情况是CPU内的管线级数越来越多，为此必须明显的缩短时钟周期来提供等于或者高于较短管线处理器的性能。好在，较长管线中每个时钟周期内所做的工作减少了，因此即使处理器频率提升了，但每个时钟周期缩短了，每个“级”所用的时间也就相应的减少了，从而可以让CPU运行在更高的频率上了。
实际上CPU在每一Hz仅仅完成一级(或一步)的工作.
假设CPU要完成1+1=?的运算,P4E照样要经过31级管线(31Hz)运作,AXP照样要经过10级管线(10Hz)运作,P4E设计了那么长的管线,仅是为了便于提升频率.在3GHz频率下,电磁感应只能作用的距离为3e8/3e9=0.1m(光速除频率),这只是理想值,由于CPU的CMOS电路的触发延迟(比如给CMOS非门电路一个高电平,它输出低电平需要转换时间,这是由材料特性而非距离决定的,IBM及AMD研发Low-K最终是为了降低转换时间),电磁感应作用的距离更短.10级流水线相对31级流水线因每级要完成更多任务,所以每级CMOS电路要多得多,多出来的CMOS电路联合叠加造成的转换时间(又称延迟)使电磁感应不能在1/3Ghz(秒)内走完一级管线的路程,所以10级管线CPU主频上限不能达到2.5GHz.
管线不是越多越好,夸张地说,假设一个3G的CPU有3G级管线,那它要完成1+1=?的运算要1秒(比人脑要慢了).
P4E及LGA775接口的赛羊是31管线的,假设一个3GHz的P4E,完成一条单精度指令所需时间为1/(3*9e10/31)=1.033e-8秒;
解释一下,假设CPU仅处理一条单循环指令,那么主频除以管线就是CPU每秒处理的指令数目,1/指令数目就是完成一条指令所需时间.当然具体CPU每秒实际完成多少条指令可参考Sisoft Sandra 2005的CPU测试.
AthlonXP及Socket462接口的闪龙是10管线的,假设一个2GHz的XP2400+,完成一条单精度指令所需时间为1/(2*9e10/10)=0.000000005秒
从运算时间来说P4E3.0G是XP2400+的2.06倍,也就是延迟了1.06倍,P4E3.0G比XP2400+快的原因是800MHz的前端总线(6.4GB/S),而XP2400+前端总线为266MHz(2.1GB/S).仅从核心来说,XP2400+比P4E3.0G效率高两倍,如果AMD不考虑市场策略推出前端总线800MHz,主频2GHz的AthlonXP的话,P4E起码要上到6GHz才能与之抗衡.另外Athlon64是12管线的,所以它的主频能上到2.4GHz以上.
不要说Athlon64卖的贵,AMD能生存到现在确实不容易,它仅在德国有一家CPU晶圆厂(其他都是生产闪存的),而Intel有12家CPU晶圆厂,AMD好不容易撑到了收获期,我们为什么不支持它呢?而且Athlon64还是比垃圾P4E3.0G便宜啊.
Intel变着花样骗消费者的钱,P4有三种接口,自家芯片组有7到8种,你要升级往往要换主板,Intel就从主板上赚芯片组钱,其他P4芯片组厂商要向Intel交技术授权费,所以Intel变着花样换主板接口和芯片组,以及BTX架构等,根本不理会消费者的利益,只想剥消费者的皮,它从内在心理素质来说,Intel的高层都是人渣(请管理员莫删).
如果AMD倒闭了,Intel一旦没竞争对手,Intel的Fans就要比现在花多的多的价钱买IntelCPU,说到底Intel的Fans还是要感谢AMD.
其实本人最初用的是赛羊266 OC 400,那是在99年,自从我用过AMDCPU后,我对IntelCPU失去兴趣,基本上IntelFans都没用过AMDCPU,只有两家的CPU都用过的人才会知道AMDCPU的优越,高性价比,低热量,少交电费,性能超越同频P4,我不明白为什么还有人买Intel的CPU,也许买IntelCPU的人就是那些刚学会开机的菜鸟或者是易受广告影响的人吧.
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