cpu调研报告

cpu调研报告（通用3篇）

cpu调研报告 篇1

第一章 CPU的种类

CPU有多种分类方法: 1.1按CPU的生产厂家分

按CPU的生产厂家分，CPU可分为：Intel CPU、AMD CPU等。

1. 2按CPU的接口分

按CPU的接口分，Intel系列分为：Socket 7、Socket 370、Socket 478、Socket T(LGA 775)等接口;AMD系列分为：Socket 7、Socket A(462)、Socket 754、Socket 940、Socket 939等接口。

1.3 按标称速度分 CPU的主频：即CPU内核工作的时钟频率。CPU的主频CPU实际的运算能力并没有直接关系，因为CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标(缓存、指令集，CPU的位数等等)。但提高主频对于提高CPU运算速度却是至关重要的。

同一型号CPU按照标称频率又分为不同档次，如Pentium 4有2.0GHz，2.4GHz，3.2GHz等;Athlon XP有2200+，2800+，3200+等;Athlon 64有3200+，3800+，4000+等。

1.4 按CPU的内核分

同一档次的CPU，按其制造内核技术的不同，又分为多种类型或版本。不同的内核采

用不同的制造技术，将直接影响到CPU的性能。 CPU 制作工艺：通常我们所说的CPU的 制作工艺 指得是在生产CPU过程中，要进行加工各种电路和电子元件，制造导线连接各个元器件。通常其生产的精度以纳米来计量。在集成电路中通称为线宽，线宽是指芯片上的最基本功能单元 门电路的宽度，因为实际上门电路之间连线的宽度同门电路的宽度相同，所以线宽可以描述制造工艺。

制作工艺越先进，在同样的材料中可以制造更多的电子 元件，连接线也越细，CPU的集成度越高，CPU的功耗也越小。

例如，Pentium 4有Willamette、Northwood、Northwood m制造工艺。Athlonm制造工艺，Prescott内核采用0.09m(微米)制造工艺，Northwood内核采用0.13HT、Prescott等内核。Willamette内核采用0.18 m制造工艺。m制造工艺，Thorton、Barton内核采用第三代0.13m制造工艺，Thoroughbred内核采用0.13XP有Palomino、Thoroughbred-A/B、Thorton、Barton等内核，Palomino内核采用0.1

第二章 CPU的体系结构

CPU包括运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件等。 2.1运算逻辑部件

运算逻辑部件，可以执行定点或浮点的算术运算操作、移位操作以及逻辑操作，也可执行地址的运算和转换。

2.2寄存器部件

寄存器部件，包括通用寄存器、专用寄存器和控制寄存器。

通用寄存器又可分定点数和浮点数两类，它们用来保存指令中的寄存器操作数和操作结果。

通用寄存器是中央处理器的重要组成部分，大多数指令都要访问到通用寄存器。通用寄存器的宽度决定计算机内部的数据通路宽度，其端口数目往往可影响内部操作的并行性。

专用寄存器是为了执行一些特殊操作所需用的寄存器。

控制寄存器通常用来指示机器执行的状态，或者保持某些指针，有处理状态寄存器、地址转换目录的基地址寄存器、特权状态寄存器、条件码寄存器、处理异常事故寄存器以及检错寄存器等。

有的时候，中央处理器中还有一些缓存，用来暂时存放一些数据指令，缓存越大，说明CPU的运算速度越快，目前市场上的中高端中央处理器都有2M左右的二级缓存，高端中央处理器有4M左右的二级缓存。

2.3控制部件

控制部件，主要负责对指令译码，并且发出为完成每条指令所要执行的各个操作的控制信号。

其结构有两种：一种是以微存储为核心的微程序控制方式;一种是以逻辑硬布线结构为主的控制方式。

微存储中保持微码，每一个微码对应于一个最基本的微操作，又称微指令;各条指令是由不同序列的微码组成，这种微码序列构成微程序。中央处理器在对指令译码以后，即发出一定时序的控制信号，按给定序列的顺序以微周期为节拍执行由这些微码确定的若干个微操作，即可完成某条指令的执行。

简单指令是由(3～5)个微操作组成，复杂指令则要由几十个微操作甚至几百个微操作组成。

逻辑硬布线控制器则完全是由随机逻辑组成。指令译码后，控制器通过不同的逻辑门的组合，发出不同序列的控制时序信号，直接去执行一条指令中的各个操作。

第三章 CPU的工作原理

CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令，放入指令寄存器，并对指令译码。它把指令分解成一系列的微操作，然后发出各种控制命令，执行微操作系列，从而完成一条指令的执行。

指令是计算机规定执行操作的类型和操作数的基本命令。指令是由 一个字节或者多个字节组成，其中包括操作码字段、一个或多个有关操作数地址的字段以及一些表征机器状态的状态字以及特征码。有的指令中也直接包含操作数本身。 3.1提取

第一阶段，提取，从存储器或高速缓冲存储器中检索指令(为数值或一系列数值)。由程序计数器(Program Counter)指定存储器的位置，程序计数器保存供识别目前程序位置的数值。换言之，程序计数器记录了CPU在目前程序里的踪迹。

提取指令之后，程序计数器根据指令长度增加存储器单元。指令的提取必须常常从相对较慢的存储器寻找，因此导致CPU等候指令的送入。这个问题主要被论及在现代处理器的快取和管线化架构。

3.2解码

CPU根据存储器提取到的指令来决定其执行行为。在解码阶段，指令被拆解为有意义的片断。根据CPU的指令集架构(ISA)定义将数值解译为指令。 一部分的指令数值为运算码(Opcode)，其指示要进行哪些运算。其它的数值通常供给指令必要的信息，诸如一个加法(Addition)运算的运算目标。这样的运算目标也许提供一个常数值(即立即值)，或是一个空间的定址值：暂存器或存储器位址，以定址模式决定。

在旧的设计中，CPU里的指令解码部分是无法改变的硬件设备。不过在众多抽象且复杂的CPU和指令集架构中，一个微程序时常用来帮助转换指令为各种形态的讯号。这些微程序在已成品的CPU中往往可以重写，方便变更解码指令。

3.3执行

在提取和解码阶段之后，接着进入执行阶段。该阶段中，连接到各种能够进行所需运算的CPU部件。

例如，要求一个加法运算，算数逻辑单元(ALU，Arithmetic Logic Unit)将会连接到一组输入和一组输出。输入提供了要相加的数值，而输出将含有总和的结果。ALU内含电路系统，易于输出端完成简单的普通运算和逻辑运算(比如加法和位元运算)。如果加法运算产生一个对该CPU处理而言过大的结果，在标志暂存器里，运算溢出(Arithmetic Overflow)标志可能会被设置。

3.4写回

最终阶段，写回，以一定格式将执行阶段的结果简单的写回。运算结果经常被写进CPU内部的暂存器，以供随后指令快速存取。在其它案例中，运算结果可能写进速度较慢，但容量较大且较便宜的主记忆体中。某些类型的指令会操作程序计数器，而不直接产生结果。这些一般称作 跳转 (Jumps)，并在程式中带来循环行为、条件性执行(透过条件跳转)和函式。

在执行指令并写回结果之后，程序计数器的值会递增，反覆整个过程，下一个指令周期正常的提取下一个顺序指令。如果完成的是跳转指令，程序计数器将会修改成跳转到的指令位址，且程序继续正常执行。许多复杂的CPU可以一次提取多个指令、解码，并且同时执行。这个部分一般涉及 经典RISC管线 ，那些实际上是在众多使用简单CPU的电子装置中快速普及(常称为微控制(Microcontrollers)。

第四章 CPU和芯片组动态及发展趋势

自20xx年第一季度intel推出32nm版的双核心处理器「Clarkdale」和「 Arrandale 」。对应桌面平台为clarkdale，移动处理器为Arrandale。采用Westmere 32纳米工艺制作而成。新的i3,i5 ,i7并第一次将内存控制器整合在当中。同时新的移动处理器还 革命 性的将图形处理核心(GPU)整合到了处理器中。其中GPU核心采用45nm工艺制做，而CPU核心采用32nm工艺。并且为CPU内置3-4M的L3cache。

根据Intel的 Tick - Tock 钟摆策略，intel将更新CPU的微架构，全新微架构命名为Sandy Bridge。相比上代的Nehalem微架构(即Core i5/i7)，Sandy Bridge有几大重要革新：1、内置高性能GPU(核芯显卡)将显卡与CPU无缝结合。2、第二代睿频加速技术。3、在CPU、GPU、L3缓存和其它IO之间引入全新RING(环形)总线。4、全新的AVX指令集。

Sandy Bridge仍会沿用Core i3/i5/i7三大品牌，并用 第二代 加以区别，继续主打 智能 的概念，命名为 第二代智能酷睿处理器

第五章 小结

随着网络时代的到来，网络通信、信息安全和信息家电产品将越来越普及，而CPU正是所有这些信息产品中必不可少的部件，CPU(微型机系统)从雏形出现到发展壮大的今天，由于制造技术的越来越先进，在其中所集成的电子元件也越来越多，上万个，甚至是上百万个微型的晶体管构成CPU的内部结构。

如果一味地提升CPU 的性能，而没有相匹配的软件运行在上面，那么CPU性能提升也无法体现其效果和意义。因此，我们进一步的工作是，应该结合当前CPU 的发展趋势，设计和开发一些CPU 能运行起来的相关应用软件，为新一代的软件产业发展指导方向。

经过此次调研我发现，计算机由于各种原因总会出现一些故障。特别当遇到CPU 常见故障时, 我们应该对CPU 的主要性能指标有充分的了解，分析故障原因，掌握常用的排除方法与技巧，避免CPU 故障造成计算机黑屏、死机等麻烦。当今对计算机速度的需求越来越大，为了迎合市场需求，电子产品更新换代越来越快，更快的研发新型产品势必成为研发人员的方向，在未来我，我相信会有更加多种多样的CPU问世。

cpu调研报告 篇2

计算机硬件市场调查报告

通常所有的计算机的硬件系统通常包括五大件即为：输入设备、输出设备、储存器、控制器和运算器。

本次调研的目的就是获取电脑硬件的市场价格行情.

我们最先了解的就是主机三大件的情况，业内通常说的三大件指的就是：CPU、内存、硬盘。

CPU:电脑的核心中央处理器，处理器性能的好坏关系到整机的运行速度，CPU从最初发展至今已经有二十多年的历史了，这期间，按照其处理信息的字长，CPU可以分为：四位微处理器、八位微处理器、十六位微处理器、三十二位微处理器以及六十四位微处理器等等。据此CPU主要是由两大厂商制造AMD和intel对于这种高精密度的硬件市场上基本没有存在所谓的 山寨 CPU。店家基本上都会对客户配置INTEL厂商的CPU,经过了解发现了其中的缘由，AMD的CPU适合超频玩家使用。为游戏玩家提供了一个很好的自主发挥的平台。Intel的CPU一贯是以稳定性著称，给用户带来长久稳定的使用。Intel的CPU目前在市场上占据主导地位。下面列举些近期市场上主要的CPU市场行情

硬盘经历IDE转变为现在大家广为使用的SATA速度上有了极大的提升，sata的硬盘先进我们通常使用的容量为500G或者1T，按理来说SATA的已经出来有些时候了但是近期硬盘的价格上下浮动不定。给现在准备出手装配电脑的用户带来困惑，价格涨了一倍是该出手配呢还是缓缓再出手呢?硬盘的厂商主要是有西部数据和希捷这两大厂商，除了这2个还有很多生产硬盘的厂商，如东芝，三星，威刚等，下面列举两大厂商不同容量的价格：

经过对比发现两大厂商间硬盘的价格相差不大，硬盘的该买参数除了看容量之外 一个重要的还有缓存的大小缓存越大越好。

内存价格也会因为厂商的原因而大幅变动，内存主要有金士顿、威刚、三星、南亚易胜、金泰克、现代等电脑城主要的还是以金士顿为主，但是金士顿的由于牌子做得非常大内存市面上存在很多的假货冒仿，推荐购买非金士顿的内存，内存其实都差不多只是封装的外观不一样所以只要不要买到假货冒牌的就可以了其他的大牌子也是可以作为选择的，下面列出通过调查的pc机金士顿内存的几种型号及价格：当然市面上现在还存在着一些DDR和DDR2内存的机子即商家们常说的一代和二代机，即将面临淘汰，目前主流的是频率为1333(DDR3)的3代机子。内存的价格是越 早产 的价格会越高，原因更新换代之后由于厂商停产从而导致供不应求价格上涨。 主板：

主板的选购也是极其重要的，主板的主要几家厂商有华硕、技嘉、微星、映泰、昂达等同学在配置主板的时候要根据CPU型号进行配置然后要注意主板的芯片类型高端的CPU尽量配置一线的主板比如华硕技嘉就是不错的牌子主板稳定性能突出值得推荐。 主板的价格从低到高，各档次的价格都有，低至三四百，高至一二千不等。

电源：

电源是一个比较关键的电脑城店家给我推荐电源的时候都要问我机子是不是有显卡的玩不玩大型游戏的，调查发现电源很多杂牌上标的功率都是虚的，应该选用大品牌比如航嘉、长城、大水牛等这样的就不错电源稳定机子性能才可以得到发挥。 其他配件：

显示器、机箱、键鼠、音箱、显示器、光驱(非必须)

这些配件对电脑机子整体性能没有太大的影响，关键看自己选择，一个原则选购电脑时不要一心只想便宜，要相信品牌的力量，品牌是品质的保证。至于其他的硬件经过调研搞清楚了自己的需求才能配到适合自己用的电脑。

cpu调研报告 篇3

CPU与外部设备、存储器的连接和数据交换都需要通过接口设备来实现，前者被称为I/O接口，而后者则被称为存储器接口。存储器通常在CPU的同步控制下工作，接口电路比较简单;而I/O设备品种繁多，其相应的接口电路也各不相同，因此，习惯上说到接口只是指I/O接口。

一、I/0接口的概念

1、接口的分类

I/O接口的功能是负责实现CPU通过系统总线把I/O电路和 外围设备联系在一起，按照电路和设备的复杂程度，I/O接口的硬件主要分为两大类：

(1)I/O接口芯片

这些芯片大都是集成电路，通过CPU输入不同的命令和参数，并控制相关的I/O电路和简单的外设作相应的操作，常见的接口芯片如定时/计数器、中断控制器、DMA控制器、并行接口等。

(2)I/O接口控制卡

有若干个集成电路按一定的逻辑组成为一个部件，或者直接与CPU同在主板上，或是一个插件插在系统总线插槽上。

按照接口的连接对象来分，又可以将他们分为串行接口、并行接口、键盘接口和磁盘接口等。

2、接口的功能

由于计算机的外围设备品种繁多，几乎都采用了机电传动设备，因此，CPU在与I/O设备进行数据交换时存在以下问题：

速度不匹配：I/O设备的工作速度要比CPU慢许多，而且由于种类的不 同，他们之间的速度差异也很大，例如硬盘的传输速度就要比打印机快出很多。

时序不匹配：各个I/O设备都有自己的定时控制电路，以自己的速度传 输数据，无法与CPU的时序取得统一。

信息格式不匹配：不同的I/O设备存储和处理信息的格式不同，例如可以分为串行和并行两种;也可以分为二进制格式、ACSII编码和BCD编码等。

信息类型不匹配：不同I/O设备采用的信号类型不同，有些是数字信号，而 有些是模拟信号，因此所采用的处理方式也不同。

基于以上原因，CPU与外设之间的数据交换必须通过接口来完成，通常接口有以下一些功能：

(1)设置数据的寄存、缓冲逻辑，以适应CPU与外设之间的速度差异，接口通常由一些寄存器或RAM芯片组成，如果芯片足够大还可以实现批量数据的传输;

(2)能够进行信息格式的转换，例如串行和并行的转换;

(3)能够协调CPU和外设两者在信息的类型和电平的差异，如电平转换驱动器、数/模或模/数转换器等;

(4)协调时序差异;

(5)地址译码和设备选择功能;

(6)设置中断和DMA控制逻辑，以保证在中断和DMA允许的情况下产生中断和DMA请求信号，并在接受到中断和DMA应答之后完成中断处理和DMA传输。

3、接口的控制方式

CPU通过接口对外设进行控制的方式有以下几种：

(1)程序查询方式

这种方式下，CPU通过I/O指令询问指定外设当前的状态，如果外设准备就绪，则进行数据的输入或输出，否则CPU等待，循环查询。

这种方式的优点是结构简单，只需要少量的硬件电路即可，缺点是由于CPU的速度远远高于外设，因此通常处于等待状态，工作效率很低

(2)中断处理方式

在这种方式下，CPU不再被动等待，而是可以执行其他程序，一旦外设为数据交换准备就绪，可以向CPU提出服务请求，CPU如果响应该请求，便暂时停止当前程序的执行，转去执行与该请求对应的服务程序，完成后，再继续执行原来被中断的程序。

中断处理方式的优点是显而易见的，它不但为CPU省去了查询外设状态和等待外设就绪所花费的时间，提高了CPU的工作效率，还满足了外设的实时要求。但需要为每个I/O设备分配一个中断请求号和相应的中断服务程序，此外还需要一个中断控制器(I/O接口芯片)管理I/O设备提出的中断请求，例如设置中断屏蔽、中断请求优先级等。

此外，中断处理方式的缺点是每传送一个字符都要进行中断，启动中断控制器，还要保留和恢复现场以便能继续原程序的执行，花费的工作量很大，这样如果需要大量数据交换，系统的性能会很低。

(3)DMA(直接存储器存取)传送方式

DMA最明显的一个特点是它不是用软件而是采用一个专门的控制器来控制内存与外设之间的数据交流，无须CPU介入，大大提高CPU的工作效率。

在进行DMA数据传送之前，DMA控制器会向CPU申请总线控制 权，CPU如果允许，则将控制权交出，因此，在数据交换时，总线控制权由DMA控制器掌握，在传输结束后，DMA控制器将总线控制权交还给CPU 。

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