初识硬件之CPU篇
硬件周刊
一、市场领跑──Intel
1.主频之王──P4
经过媒体的狂轰滥炸,身为菜鸟的我也知道有P4这个东西了,而且还是个“双胞胎”!
(1)Socket 423 P4
最初的P4采用Socket423架构,给人的第一感觉就是处理器的核心面积很大,整块CPU比起Socket370接口的PⅢ、Celeron要大一些。不过目前,Intel已经停止生产该系列的P4,把目光投向了Socket478。
(2)Socket 478 P4
采用Socket478架构的P4非常小巧,就像是从Socket423 P4上将核心部分截下来做成的。如此“双胞胎”我等菜鸟如何识别呢?首先,两者的大小不同,针脚也不同,这是外观上最显著的区别。如果将CPU翻过来,能发现两者布满针脚的那面也有很大的不同,如(图1)。

其实,要真正识别CPU的类型,我们还得借助“编号”的帮助。何谓“编号”呢,说简单点就是CPU的“身份证”──上面标明了CPU的主要性能指标,如产品系列、主频、缓存容量、工作电压、封装方式、产地、生产日期等等。
先来看Socket 478 P4的编号示意图,其编号刻印在CPU核心上,如(图2)。

第1、2行上的“Intel P4”表明该CPU是P4处理器。
第3行上的“1.5GHz/256/400/1.75V”表明这是一颗主频为1.5GHz、二级缓存有256KB、前端总线为400MHz、工作电压为1.7V的P4。第三行是整个编号的重点,上面提高的性能指标这里就有四个,非同一般啊。
第4行上的“SYYYY”表示处理器的S-Spec编号,从这个编号也可以查出处理器的其他指标,是否盒装也是靠这个编号来识别的。S-Spec编号后面的“XXXXXX”表示生产的产地,如“MALAY”表示这块CPU是马来西亚生产的。
第5行的“FFFFFFFF-NNNN”是产品的序列号,序列号是唯一的,所以每块CPU的序列号都不相同。
知道了 Socket 478 P4的编号含义后再来看其他CPU的编号就容易多了,Socket 423 P4的编号示意图如(图3)。

2.明日黄花──Pentium Ⅲ
如今我们还能在市场上看到一些采用Coppermine(铜矿)核心的PⅢ处理器,如(图4)。

3.低端悍将──Celeron Ⅱ
Celeron(赛扬)系列一直是在低端市场占有一席之地,目前市场上的Celeron Ⅱ大多是采用简化版Coppermine核心制作的,早期的CeleronⅡ的外频都只有66MHz,如(图5)。为了与AMD的Duron竞争,从800MHz开始,所有Celeron Ⅱ的外频从66MHz提升到了100MHz。

从图片中可以看到,PⅢ及Celeron Ⅱ的编号不是像P4那样刻在核心上的,而是印在CPU的黑色标签上。不同批次生产的CPU的标签样式可能不同,但其编号规律都差不多,只要知道编号中相应字符的意义,不管其标签如何改变,我们都能从编号中了解该CPU的主要性能指标。
在鉴别过程中有一点引起了我们的注意──Celeron Ⅱ、Coppermine等CPU的核心面积很小,而P4的核心面积却很大?为什么呢?因为Celeron Ⅱ、Coppermine等采用的是FC-PGA(Flip Chip Pin-Grid Array,反转芯片针栅阵列)封装技术,把以往倒挂在封装基片下的核心翻转180度,放到封装基片之上,这样可以缩短连线,并有利散热。可这种封装有一个缺点──核心容易被CPU风扇压坏。Socket423 P4吸取了该经验,改用PGA423 封装方式,在原来陶瓷封装的核心上加盖了一个金属的散热壳,称之为Integrated Heat Spreader(整合散热器,IHS)。Socket478 P4则采用的是一种“Micro PGA478”(简称mPGA-478)的封装技术,所以Socket478 P4虽然针脚比Socket423 P4多,体积却少了很多,这就是新封装方式的魅力。
二、市场斗士──AMD
自1997年推出K6以来,AMD连续推出的K7、Duron(毒龙)、Athlon系列处理器越来越被市场所认可,搞得Intel这位大哥不得不“小心提防”。
1.性能超群──Athlon XP
Intel已经将P4的主频拉升至了2GHz。为了对Intel咄咄逼人的攻势进行反击,AMD终于祭出了它重振旗鼓的法宝──Athlon XP,如(图6)。

Athlon XP核心继承了Thunderbird的架构,采用了0.18微米铜制程的Palomino核心,并使用了全新的OPGA(Organic Pin Grid Array)塑料封装取代了旧有Athlon的CPGA(陶瓷封装)。这种所谓的OPGA封装方式其实并不新鲜,Celeron Ⅱ用的就是这种封装,只不过Athlon 使用的是绿色的塑料罢了。
Athlon XP的表面呈茶褐色,以前Athlon正面集成的那12个电容全部被集成到了封装的背面。Athlon XP的编号与Athlon、Duron一样,都是刻在CPU的表面上,其编号示意图如(图7)。注意,不管是采用“Palomino”核心的Athlon XP,还是采用“Thunderbird”(雷鸟)核心的Athlon,其编号规则差不多,具体意思如下:

第一行不用多说,“Athlon”表示该CPU是Athlon系列,这一点Athlon XP与Thunderbird是一样的。
第二行中,“AX”是Athlon XP特有的标示,Thunderbird没有这个“X”,只有一个“A”。“D”为封装形式(D=OPGA,A=PGA,M=卡匣式,其他为TBD),Thunderbird、Duron采用的是传统陶瓷封装,也就是Ceramic-PGA封装,所以它们的编号中对应的这个字母是“A”;“M”表示工作电压(S=1.5V、U=1.6V、P=1.7V、M=1.75V、N=1.8V);“T”表示工作温度(Q=60℃、X=65℃、R=70℃、Y=75℃、T=90℃、S=95℃),注意,这里的工作温度是指CPU最高能承受的温度;“3”为L2 Cache的容量(1=64KB、2=128KB、3=256KB);“C”表示FSB(A/B=200MHz、C=266MHz)。
第三行中我们只要知道“0137”这四个数字的含义就行了,这四个数字表示的是CPU的生产日期,如“0137”就表示这块CPU是2001年的第37个星期生产的。
2.低端首选──Duron
AMD的Spitfire(烈火)核心的Duron(毒龙)处理器发布已经有一年多了,从刚推出时的600MHz、650MHz,到原来的950MHz,表现都非常令人满意。Duron看起来与Thunderbird没什么不同,其编号规则与Athlon XP、Thunderbird也差不多,(图8)是一块Duron的编号图。

经过一番努力,我等菜鸟终于从CPU世界凯旋而归!(不过也累得差不多了,还是赶快停下来休息休息,好好消化一下刚学到的知识……)