2004年主流CPU技术参数手册
网络通信
CPU技术革新代表了整个硬件行业的发展和技术趋势。2004年,对于Intel和AMD来说都是关键的一年,两家公司都有新核心、新架构处理器问世。本文列出2004年主流CPU技术参数,供读者速查。
一、2004年CPU关键词
1.跨越性的技术革命──LGA775封装
LGA即Land Grid Array,栅格阵列封装。与Intel处理器之前的封装技术Socket 478相对应,它也被称为Socket T。说它是“跨越性的技术革命”,主要在于它用金属触点式封装取代了以往的针状插脚。而LGA775,顾名思义,就是有775个触点。
因为从针脚变成了触点,所以采用LGA775接口的处理器在安装方式上也与现在的产品不同,它并不能利用针脚固定接触,而是需要一个安装扣架固定,让CPU可以正确地压在Socket露出来的具有弹性的触须上,其原理就像BGA(Ball Grid Array package,球栅阵列封装)封装一样,只不过BGA是用锡焊死,而LGA则是可以随时解开扣架更换芯片。
LGA的封装接口支持底层和主板之间的直接连接,而且可以均衡分担信号,对频率的提升很有益处。它能够使CPU在不提高成本的情况下加大针脚的密度,将为处理器和主板的发展提供更大的空间,处理器的频率将在此架构上继续提升,突破Socket 478的瓶颈。
以往Socket 478的处理器都是采用针脚与主板上的插座相连,这种架构是限制处理器实现高频率的一大障碍。因为针脚会产生额外的信号噪声,使有效的信号受到影响。处理器工作频率越高,针脚数量越多,针脚所产生的信号噪声就越严重。由于这是针脚方式与生俱来的缺陷,所以要克服噪声的影响,突破这一障碍,就只能更换连接方式,从针脚变为触点。
2.制造工艺
CPU生产处理过程的工艺水平决定了芯片上每一层线路的宽窄和每一个晶体管的大小。制造工艺直接关系到CPU的电气性能,我们常说的处理是0.13微米制造,指的就是制作工艺。
(1)Intel 0.09微米制造工艺
CPU内部整合有了千上万个晶体管,如果要提高CPU的性能,最重要的一点就是如何在相同的CPU面积里整合更多的晶体管。但随着集成度的提高,电路复杂性也随之提高。这时,厂商必须进一步缩小硅晶片内的微细元件的尺寸以腾出空间,以容纳增加的晶体管和元件。而这时就涉及到一个技术参数──蚀刻尺寸。
蚀刻尺寸越小,单个晶体管通道(也称晶体管间的物理门长)就越小,从而可以腾出更多的空间来容纳更多的晶体管。采用0.13微米的Pentium 4的单个晶体管通道为60纳米,而采用90纳米的Prescott的单个晶体管通道已经降到了50纳米。而且蚀刻出来的线条越小,也可以增另加内核心中铜线路互联的层数。
(2)AMD SOI技术
AMD倡导了多年的SOI(Silicon On Insulator,绝缘硅技术)先进制造工艺终于在Athlon 64处理器中得以实现。SOI是目前半导体产业所共同推动的一个产业,它实际上是介于晶体管与底板的二氧化硅层,它可以防止电子溢出,可以解决发热问题和电能消耗。这样,我们所能看到的优越性就是带动处理器的频率和单位性能的提高,它可以提高30%的处理器主频。
3.HyperTransport总线
在Athlon 64系统上,AMD已经完全地抛弃了PCI总线的限制,全力推行自己的HyperTransport总线。
HyperTransport总线具有高速度和很随意的弹性配置,其总线内部采用双向的点对点传输,带宽最高可以达到6.4GB/s。通过对频率和位宽的不同配置,可以对HyperTransport进行不同的配置以满足各种需求。例如,大型的交换设备和网络设计可以使用最高端的HyperTransport,而个人PC则可以使用相对窄带的HyperTransport总线,可以允许更廉价的PCB布线以及设备成本。而在Athlon 64上配备了一个16bit,800MHz/1600MT/s的HyperTransport总线,其主要用途是连接系统北桥芯片。而HyperTransport在处理器上的运用不仅如此,在Opteron处理器上,拥有3个HyperTransport控制器,其中在SMP模式进行HyperTransport互连,实现处理器之间的高速无延迟传输。
4.SSE3扩展指令集
CPU依靠指令来计算和控制系统,每款CPU在设计时就规定了一系列与其硬件电路相配合的指令系统。指令的强弱也是CPU的重要指标,指令集是提高微处理器效率的最有效工具之一。
大家熟悉的SSE2(Streaming-Single instruction multiple data-Extensions2)指令集提供了144个128位多媒体指令,侧重于支持DVD播放、音频、3D图形数据和网络数据流处理。而Pentium 4(Prescott核心)处理器在SSE2的基础上增加了13条新指令,其中包含了一条专门针对视频解码的指令和两条针对线程处理的指令,其他10条指令则用于支持复杂的运算,例如,浮点转整数、单指令多数据流的浮点运算等。
目前,SSE3是最先进的指令集,除Prescott核心Pentium 4处理器,Prescott核心Celeron D处理器也支持SSE3指令集,AMD的双核心处理器也加入了对SSE3指令集的支持。
5.Intel处理器的新命名方式
在转入LGA 775封装之后,Intel对产品线进行了重新划分并采用数字命名方式,这样,以频率作为处理器型号标识的方式已成为历史。
Intel处理器产品线被划分为“7”、“5”、“3”三大系列。“7”系列被定为最高端处理器,代表产品为Pentium 4 EE;“5”系列针对主流处理器,代表产品为Prescott核心Pentium 4处理器;“3”系列则针对低端的Celeron处理器,代表产品为Prescott核心Celeron D4处理器。
二、2004年主流CPU技术参数速查
1.英特尔(Intel)
(http://www.intel.com/cd/products/services/apac/zho/85017.htm)
产品型号 |
主频(GHz) |
核心类型 |
CPU架构 |
制造工艺(微米) |
总线频率(MHz) |
外频(MHz) |
L1/L2缓存(KB) |
工作电压(伏) |
晶体管数目(百万) |
核心面积(mm2) |
多媒体指令集 |
|
Celeron 2.50 |
2.50 |
Northwood |
Socket 478 |
0.13 |
400 |
100 |
20/128 |
1.525 |
55 |
146 |
MMX、SSE、SSE2 |
|
Celeron 2.60 |
2.60 |
Northwood |
Socket 478 |
0.13 |
400 |
100 |
20/128 |
1.525 |
55 |
146 |
MMX、SSE、SSE2 |
|
Celeron 2.70 |
2.70 |
Northwood |
Socket 478 |
0.13 |
400 |
100 |
20/128 |
1.525 |
55 |
146 |
MMX、SSE、SSE2 |
|
Celeron 2.80 |
2.80 |
Northwood |
Socket 478 |
0.13 |
400 |
100 |
20/128 |
1.525 |
55 |
146 |
MMX、SSE、SSE2 |
|
CeleronD 320 |
2.40 |
Prescott |
Socket 478 |
0.09 |
533 |
133 |
28/256 |
1.40 |
125 |
112 |
MMX、SSE、SSE2、SSE3 |
|
CeleronD 325 |
2.53 |
Prescott |
Socket 478 |
0.09 |
533 |
133 |
28/256 |
1.40 |
125 |
112 |
MMX、SSE、SSE2、SSE3 |
|
CeleronD 325 |
2.53 |
Prescott |
Socket T |
0.09 |
533 |
133 |
28/256 |
1.40 |
125 |
112 |
MMX、SSE、SSE2、SSE3 |
|
CeleronD 330 |
2.66 |
Prescott |
Socket 478 |
0.09 |
533 |
133 |
28/256 |
1.40 |
125 |
112 |
MMX、SSE、SSE2、SSE3 |
|
CeleronD 330 |
2.66 |
Prescott |
Socket T |
0.09 |
533 |
133 |
28/256 |
1.40 |
125 |
112 |
MMX、SSE、SSE2、SSE3 |
|
CeleronD 335 |
2.80 |
Prescott |
Socket 478 |
0.09 |
533 |
133 |
28/256 |
1.40 |
125 |
112 |
MMX、SSE、SSE2、SSE3 |
|
CeleronD 335 |
2.80 |
Prescott |
Socket T |
0.09 |
533 |
133 |
28/256 |
1.40 |
125 |
112 |
MMX、SSE、SSE2、SSE3 |
|
CeleronD 340 |
2.93 |
Prescott |
Socket 478 |
0.09 |
533 |
133 |
28/256 |
1.40 |
125 |
112 |
MMX、SSE、SSE2、SSE3 |
|
CeleronD 340 |
2.93 |
Prescott |
Socket T |
0.09 |
533 |
133 |
28/256 |
1.40 |
125 |
112 |
MMX、SSE、SSE2、SSE3 |
|
CeleronD 345 |
3.0 |
Prescott |
Socket 478 |
0.09 |
533 |
133 |
28/256 |
1.40 |
125 |
112 |
MMX、SSE、SSE2、SSE3 |
|
CeleronD 345 |
3.0 |
Prescott |
Socket T |
0.09 |
533 |
133 |
28/256 |
1.40 |
125 |
112 |
MMX、SSE、SSE2、SSE3 |
|
Pentium 4 2.40A |
2.40 |
Northwood |
Socket 478 |
0.09 |
533 |
133 |
20/1024 |
1.40 |
55 |
146 |
MMX、SSE、SSE2 |
|
Pentium 4 2.40B |
2.40 |
Northwood |
Socket 478 |
0.13 |
533 |
133 |
20/512 |
1.525 |
55 |
146 |
MMX、SSE、SSE2 |
|
Pentium 4 2.53 |
2.53 |
Northwood |
Socket 478 |
0.13 |
533 |
133 |
20/512 |
1.525 |
55 |
146 |
MMX、SSE、SSE2 |
|
Pentium 4 2.66 |
2.66 |
Northwood |
Socket 478 |
0.13 |
533 |
133 |
20/512 |
1.525 |
55 |
146 |
MMX、SSE、SSE2 |
|
Pentium 4 2.80 |
2.80 |
Northwood |
Socket 478 |
0.13 |
533 |
133 |
20/512 |
1.525 |
55 |
146 |
MMX、SSE、SSE2 |
|
Pentium 4 2.80A |
2.80 |
Northwood |
Socket 478 |
0.09 |
533 |
133 |
20/1024 |
1.40 |
55 |
146 |
MMX、SSE、SSE2 |
|
Pentium 4 3.06 |
3.06 |
Northwood |
Socket 478 |
0.13 |
533 |
133 |
20/512 |
1.55 |
55 |
146 |
MMX、SSE、SSE2 |
|
Pentium 4 2.40C |
2.40 |
Northwood |
Socket 478 |
0.13 |
800 |
200 |
20/512 |
1.525 |
55 |
146 |
MMX、SSE、SSE2 |
|
Pentium 4 2.60C |
2.60 |
Northwood |
Socket 478 |
0.13 |
800 |
200 |
20/512 |
1.525 |
55 |
146 |
MMX、SSE、SSE2 |
|
Pentium 4 2.80C |
2.80 |
Northwood |
Socket 478 |
0.13 |
800 |
200 |
20/512 |
1.525 |
55 |
146 |
MMX、SSE、SSE2 |
|
Pentium 4 3.00 |
3.00 |
Northwood |
Socket 478 |
0.13 |
800 |
200 |
20/512 |
1.525 |
55 |
146 |
MMX、SSE、SSE2 |
|
Pentium 4 3.20 |
3.20 |
Northwood |
Socket 478 |
0.13 |
800 |
200 |
20/512 |
1.55 |
55 |
146 |
MMX、SSE、SSE2 |
|
Pentium 4 3.40 |
3.40 |
Northwood |
Socket 478 |
0.13 |
800 |
200 |
20/512 |
1.40 |
55 |
146 |
MMX、SSE、SSE2 |
|
Pentium 4 2.80E |
2.80 |
Prescott |
Socket 478 |
0.09 |
800 |
200 |
28/1024 |
1.40 |
125 |
112 |
MMX、SSE、SSE2、SSE3 |
|
Pentium 4 3.00E |
3.00 |
Prescott |
Socket 478 |
0.09 |
800 |
200 |
28/1024 |
1.40 |
125 |
112 |
MMX、SSE、SSE2、SSE3 |
|
Pentium 4 3.20E |
3.20 |
Prescott |
Socket 478 |
0.09 |
800 |
200 |
28/1024 |
1.40 |
125 |
112 |
MMX、SSE、SSE2、SSE3 |
|
Pentium 4 3.40E |
3.40 |
Prescott |
Socket 478 |
0.09 |
800 |
200 |
28/1024 |
1.40 |
125 |
112 |
MMX、SSE、SSE2、SSE3 |
|
Pentium 4 520 |
2.80 |
Prescott |
Socket T |
0.09 |
800 |
200 |
28/1024 |
1.40 |
125 |
112 |
MMX、SSE、SSE2、SSE3 |
|
Pentium 4 530 |
3.00 |
Prescott |
Socket T |
0.09 |
800 |
200 |
28/1024 |
1.40 |
125 |
112 |
MMX、SSE、SSE2、SSE3 |
|
Pentium 4 540 |
3.20 |
Prescott |
Socket T |
0.09 |
800 |
200 |
28/1024 |
1.40 |
125 |
112 |
MMX、SSE、SSE2、SSE3 |
|
Pentium 4 550 |
3.40 |
Prescott |
Socket T |
0.09 |
800 |
200 |
28/1024 |
1.40 |
125 |
112 |
MMX、SSE、SSE2、SSE3 |
|
Pentium 4 560 |
3.60 |
Prescott |
Socket T |
0.09 |
800 |
200 |
28/1024 |
1.40 |
125 |
112 |
MMX、SSE、SSE2、SSE3 |
|
Pentium 4 570 |
3.80 |
Prescott |
Socket T |
0.09 |
800 |
200 |
28/1024 |
1.40 |
125 |
112 |
MMX、SSE、SSE2、SSE3 |
|
Pentium 4EE 3.20 |
3.20 |
Northwood |
Socket 478 |
0.13 |
800 |
200 |
20/512 |
1.60 |
178 |
237 |
MMX、SSE、SSE2 |
|
Pentium 4EE 3.40 |
3.40 |
Northwood |
Socket T |
0.13 |
800 |
200 |
20/512 |
1.60 |
178 |
237 |
MMX、SSE、SSE2 |
|
Pentium 4EE 3.40 |
3.40 |
Northwood |
Socket 478 |
0.13 |
800 |
200 |
20/512 |
1.60 |
178 |
237 |
MMX、SSE、SSE2 |
|
Pentium 4EE 3.46 |
3.46 |
Northwood |
Socket T |
0.13 |
1066 |
266 |
20/512 |
1.60 |
178 |
237 |
MMX、SSE、SSE2 |
注:上表中,Pentium 4EE 3.40、Pentium 4EE 3.46同时具有2M三级缓存。
2.超微(AMD)
(http://www.amd.com.cn/products/cpg/cpg.asp)
产品型号 |
主频(GHz) |
核心类型 |
CPU架构 |
制造工艺(微米) |
总线频率(MHz) |
外频(MHz) |
L1/L2缓存(KB) |
工作电压(伏) |
晶体管数目(百万) |
核心面积(mm2) |
多媒体指令集 |
|
Athlon XP 2500+ |
1.83 |
Barton |
Socket 462 |
0.13 |
333 |
166 |
128/512 |
1.65 |
54.3 |
101 |
MMX、3DNow! |
|
Athlon XP 2600+ |
1.91 |
Barton |
Socket 462 |
0.13 |
333 |
166 |
128/512 |
1.65 |
54.3 |
101 |
MMX、3DNow! |
|
Athlon XP 2800+ |
2.08 |
Barton |
Socket 462 |
0.13 |
333 |
166 |
128/512 |
1.65 |
54.3 |
101 |
MMX、3DNow! |
|
Athlon XP 3000+ |
2.16 |
Barton |
Socket 462 |
0.13 |
333 |
166 |
128/512 |
1.65 |
54.3 |
101 |
MMX、3DNow! |
|
Athlon XP 3000+ |
2.10 |
Barton |
Socket 462 |
0.13 |
400 |
200 |
128/512 |
1.65 |
54.3 |
101 |
MMX、3DNow! |
|
Athlon XP 3200+ |
2.20 |
Barton |
Socket 462 |
0.13 |
400 |
200 |
128/512 |
1.65 |
54.3 |
101 |
MMX、3DNow! |
|
Sempron 2200+ |
1.50 |
T-B |
Socket 462 |
0.13 |
333 |
166 |
128/256 |
1.60 |
37.5 |
84 |
3DNow!P、SSE2 |
|
Sempron 2300+ |
1.58 |
T-B |
Socket 462 |
0.13 |
333 |
166 |
128/256 |
1.60 |
37.5 |
84 |
3DNow!P、SSE2 |
|
Sempron 2400+ |
1.66 |
T-B |
Socket 462 |
0.13 |
333 |
166 |
128/256 |
1.60 |
37.5 |
84 |
3DNow!P、SSE2 |
|
Sempron 2500+ |
1.75 |
T-B |
Socket 462 |
0.13 |
333 |
166 |
128/256 |
1.60 |
37.5 |
84 |
3DNow!P、SSE2 |
|
Sempron 2600+ |
1.83 |
T-B |
Socket 462 |
0.13 |
333 |
166 |
128/256 |
1.60 |
37.5 |
84 |
3DNow!P、SSE2 |
|
Sempron 2800+ |
2.00 |
T-B |
Socket 462 |
0.13 |
333 |
166 |
128/256 |
1.60 |
37.5 |
84 |
3DNow!P、SSE2 |
|
Sempron 3100+ |
1.80 |
Paris |
Socket 754 |
0.13(SOI) |
800 |
200 |
128/256 |
1.60 |
68.5 |
144 |
3DNow!P、SSE2 |
|
Athlon64 3000+ |
2.0 |
Newcastle |
Socket 754 |
0.13(SOI) |
800 |
200 |
128/512 |
1.5 |
68.5 |
144 |
3DNow!P、SSE2 |
|
Athlon64 3000+ |
1.8 |
Newcastle |
Socket 939 |
0.13(SOI) |
800 |
200 |
128/512 |
1.5 |
68.5 |
144 |
3DNow!P、SSE2 |
|
Athlon64 3200+ |
2.0 |
ClawHammer |
Socket 754 |
0.13(SOI) |
800 |
200 |
128/1024 |
1.5 |
68.5 |
144 |
3DNow!P、SSE2 |
|
Athlon64 3200+ |
2.0 |
Newcastle |
Socket 939 |
0.13(SOI) |
800 |
200 |
128/512 |
1.5 |
68.5 |
144 |
3DNow!P、SSE2 |
|
Athlon64 3400+ |
2.4 |
Newcastle |
Socket 754 |
0.13(SOI) |
800 |
200 |
128/512 |
1.5 |
68.5 |
144 |
3DNow!P、SSE2 |
|
Athlon64 3500+ |
2.2 |
Newcastle |
Socket 939 |
0.13(SOI) |
800 |
200 |
128/512 |
1.5 |
68.5 |
144 |
3DNow!P、SSE2 |
|
Athlon64 3700+ |
2.4 |
ClawHammer |
Socket 754 |
0.13(SOI) |
800 |
200 |
128/1024 |
1.5 |
68.5 |
144 |
3DNow!P、SSE2 |
|
Athlon64 3800+ |
2.4 |
Newcastle |
Socket 939 |
0.13(SOI) |
800 |
200 |
128/1024 |
1.5 |
68.5 |
144 |
3DNow!P、SSE2 |
|
Athlon64 4000+ |
2.4 |
Newcastle |
Socket 939 |
0.13(SOI) |
1000 |
200 |
128/1024 |
1.5 |
105.9 |
193 |
3DNow!P、SSE2 |
|
Athlon64 FX-53 |
2.4 |
Sledgehammer |
Socket 939 |
0.13(SOI) |
800 |
200 |
128/1024 |
1.5 |
105.9 |
193 |
3DNow!P、SSE2 |
|
Athlon64 FX-55 |
2.6 |
Sledgehammer |
Socket 939 |
0.13(SOI) |
800 |
200 |
128/1024 |
1.5 |
105.9 |
193 |
3DNow!P、SSE2 |
注:上表中,T-B即Thoroughbred-B;SOI即Silicon On Insulator,绝缘体上硅技术;3DNow!P即3DNow! Professional,增强型3DNow!。