筆記本電腦相關術語介紹

1、芯片組（Chipset）是主板的核心組成部分，如果說中央處理器（CPU）是整個電腦系統(tǒng)的心臟，那么芯片組將是整個身體的軀干。在電腦界稱設計芯片組的廠家為Core Logic，Core的中文意義是核心或中心，光從字面的意義就足以看出其重要性。對于主板而言，芯片組幾乎決定了這塊主板的功能，進而影響到整個電腦系統(tǒng)性能的發(fā)揮，芯片組是主板的靈魂。芯片組性能的優(yōu)劣，決定了主板性能的好壞與級別的高低。這是因為目前CPU的型號與種類繁多、功能特點不一，如果芯片組不能與CPU良好地協(xié)同工作，將嚴重地影響計算機的整體性能甚至不能正常工作。主板芯片組幾乎決定著主板的全部功能，其中CPU的類型、主板的系統(tǒng)總線頻率，

2、內(nèi)存類型、容量和性能，顯卡插槽規(guī)格是由芯片組中的北橋芯片決定的；而擴展槽的種類與數(shù)量、擴展接口的類型和數(shù)量（如1，IEEE1394，串口，并口，筆記本的VGA輸出接口）等，是由芯片組的南橋決定的。還有些芯片組由于納入了3D加速顯示（集成顯示芯片）、AC97聲音解碼等功能，還決定著計算機系統(tǒng)的顯示性能和音頻播放性能等。臺式機芯片組要求有強大的性能，良好的兼容性，互換性和擴展性，對性價比要求也最高，并適度考慮用戶在一定時間內(nèi)的可升級性，擴展能力在三者中最高。在最早期的筆記本設計中并沒有單獨的筆記本芯片組，均采用與臺式機相同的芯片組，隨著技術的發(fā)展，筆記本專用CPU的出現(xiàn)，就有了與之配套的筆記本專用

3、芯片組。筆記本芯片組要求較低的能耗，良好的穩(wěn)定性，但綜合性能和擴展能力在三者中卻也是最低的。服務器/工作站芯片組的綜合性能和穩(wěn)定性在三者中最高，部分產(chǎn)品甚至要求全年滿負荷工作，在支持的內(nèi)存容量方面也是三者中最高，能支持高達十幾GB甚至幾十GB的內(nèi)存容量，而且其對數(shù)據(jù)傳輸速度和數(shù)據(jù)安全性要求最高，所以其存儲設備也多采用SCSI接口而非IDE接口，而且多采用RAID方式提高性能和保證數(shù)據(jù)的安全性。到目前為止，能夠生產(chǎn)芯片組的廠家有英特爾（美國）、VIA（中國臺灣）、SiS（中國臺灣）、ULI（中國臺灣）、AMD（美國）、NVIDIA（美國）、ATI（加拿大）、ServerWorks（美國）、IBM

4、（美國）、HP（美國）等為數(shù)不多的幾家，其中以英特爾和NVIDIA以及VIA的芯片組最為常見。在臺式機的英特爾平臺上，英特爾自家的芯片組占有最大的市場份額，而且產(chǎn)品線齊全，高、中、低端以及整合型產(chǎn)品都有，其它的芯片組廠商VIA、SIS、ULI以及最新加入的ATI和NVIDIA幾家加起來都只能占有比較小的市場份額，除NVIDIA之外的其它廠家主要是在中低端和整合領域，NVIDIA則只具有中、高端產(chǎn)品，缺乏低端產(chǎn)品，產(chǎn)品線都不完整。在AMD平臺上，AMD自身通常是扮演一個開路先鋒的角色，產(chǎn)品少，市場份額也很小，而VIA以前卻占有AMD平臺芯片組最大的市場份額，但現(xiàn)在卻受到后起之秀NVIDIA的強勁

5、挑戰(zhàn)，后者憑借其nForce2、nForce3以及現(xiàn)在的nForce4系列芯片組的強大性能，成為AMD平臺最優(yōu)秀的芯片組產(chǎn)品，進而從VIA手里奪得了許多市場份額，目前已經(jīng)成為AMD平臺上市場占用率最大的芯片組廠商，而SIS與ULI依舊是扮演配角，主要也是在中、低端和整合領域。筆記本方面，英特爾平臺具有絕對的優(yōu)勢，所以英特爾自家的筆記本芯片組也占據(jù)了最大的市場分額，其它廠家都只能扮演配角以及為市場份額極小的AMD平臺設計產(chǎn)品。服務器/工作站方面，英特爾平臺更是絕對的優(yōu)勢地位，英特爾自家的服務器/工作站芯片組產(chǎn)品占據(jù)著絕大多數(shù)的市場份額，但在基于英特爾架構的高端多路服務器領域方面，IBM和HP卻具

6、有絕對的優(yōu)勢，例如IBM的XA32以及HP的F8都是非常優(yōu)秀的高端多路服務器芯片組產(chǎn)品，只不過都是只應用在本公司的服務器產(chǎn)品上而名聲不是太大罷了；而AMD服務器/工作站平臺由于市場份額較小，以前主要都是采用AMD自家的芯片組產(chǎn)品，現(xiàn)在也有部分開始采用NVIDIA的產(chǎn)品。值得注意的是，曾經(jīng)在基于英特爾架構的服務器/工作站芯片組領域風光無限的ServerWorks在被Broadcom收購之后已經(jīng)徹底退出了芯片組市場；而ULI也已經(jīng)被NVIDIA收購，也極有可能退出芯片組市場。芯片組的技術這幾年來也是突飛猛進，從ISA、PCI、AGP到PCI-Express，從ATA到SATA，Ultra DMA技

7、術，雙通道內(nèi)存技術，高速前端總線等等 ，每一次新技術的進步都帶來電腦性能的提高。2004年，芯片組技術又會面臨重大變革，最引人注目的就是PCI Express總線技術，它將取代PCI和AGP，極大的提高設備帶寬，從而帶來一場電腦技術的革命。另一方面，芯片組技術也在向著高整合性方向發(fā)展，例如AMD Athlon 64 CPU內(nèi)部已經(jīng)整合了內(nèi)存控制器，這大大降低了芯片組廠家設計產(chǎn)品的難度，而且現(xiàn)在的芯片組產(chǎn)品已經(jīng)整合了音頻，網(wǎng)絡，SATA，RAID等功能，大幅降低了用戶的成本北橋芯片（North Bridge）是主板芯片組中起主導作用的最重要的組成部分，也稱為主橋（Host Bridge）。一般來

8、說，芯片組的名稱就是以北橋芯片的名稱來命名的，例如英特爾 845E芯片組的北橋芯片是82845E，875P芯片組的北橋芯片是82875P等等。北橋芯片負責與CPU的聯(lián)系并控制內(nèi)存、AGP數(shù)據(jù)在北橋內(nèi)部傳輸，提供對CPU的類型和主頻、系統(tǒng)的前端總線頻率、內(nèi)存的類型（SDRAM，DDR SDRAM以及RDRAM等等）和最大容量、AGP插槽、ECC糾錯等支持，整合型芯片組的北橋芯片還集成了顯示核心。北橋芯片就是主板上離CPU最近的芯片，這主要是考慮到北橋芯片與處理器之間的通信最密切，為了提高通信性能而縮短傳輸距離。因為北橋芯片的數(shù)據(jù)處理量非常大，發(fā)熱量也越來越大，所以現(xiàn)在的北橋芯片都覆蓋著散熱片用來

9、加強北橋芯片的散熱，有些主板的北橋芯片還會配合風扇進行散熱。因為北橋芯片的主要功能是控制內(nèi)存，而內(nèi)存標準與處理器一樣變化比較頻繁，所以不同芯片組中北橋芯片是肯定不同的，當然這并不是說所采用的內(nèi)存技術就完全不一樣，而是不同的芯片組北橋芯片間肯定在一些地方有差別。由于已經(jīng)發(fā)布的AMD K8核心的CPU將內(nèi)存控制器集成在了CPU內(nèi)部，于是支持K8芯片組的北橋芯片變得簡化多了，甚至還能采用單芯片芯片組結構。這也許將是一種大趨勢，北橋芯片的功能會逐漸單一化，為了簡化主板結構、提高主板的集成度，也許以后主流的芯片組很有可能變成南北橋合一的單芯片形式（事實上SIS老早就發(fā)布了不少單芯片芯片組）。前端總線頻率

10、：總線是將計算機微處理器與內(nèi)存芯片以及與之通信的設備連接起來的硬件通道。前端總線將CPU連接到主內(nèi)存和通向磁盤驅(qū)動器、調(diào)制解調(diào)器以及網(wǎng)卡這類系統(tǒng)部件的外設總線。人們常常以MHz表示的速度來描述總線頻率。前端總線（FSB）頻率是直接影響CPU與內(nèi)存直接數(shù)據(jù)交換速度。由于數(shù)據(jù)傳輸最大帶寬取決于所有同時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的寬度和傳輸頻率，即數(shù)據(jù)帶寬（總線頻率×數(shù)據(jù)位寬）÷8。目前PC機上所能達到的前端總線頻率有266MHz、333MHz、400MHz、533MHz、800MHz,1066MHz,1333MHz幾種，前端總線頻率越大，代表著CPU與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)傳輸量越大，更能充分發(fā)揮出C

11、PU的功能?，F(xiàn)在的CPU技術發(fā)展很快，運算速度提高很快，而足夠大的前端總線可以保障有足夠的數(shù)據(jù)供給給CPU。較低的前端總線將無法供給足夠的數(shù)據(jù)給CPU，這樣就限制了CPU性能得發(fā)揮，成為系統(tǒng)瓶頸。外頻與前端總線頻率的區(qū)別：前端總線的速度指的是數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣龋忸l是CPU與主板之間同步運行的速度。也就是說，100MHz外頻特指數(shù)字脈沖信號在每秒鐘震蕩一千萬次；而100MHz前端總線指的是每秒鐘CPU可接受的數(shù)據(jù)傳輸量是100MHz×64bit=6400Mbit/s=800MByte/s（1Byte=8bit）。主板支持的前端總線是由芯片組決定的，一般都帶有足夠的向下兼容性。如865PE

12、主板支持800MHz前端總線，那安裝的CPU的前端總線可以是800MHz，也可以是533MHz，但這樣就無法發(fā)揮出主板的全部功效 北橋芯片負責聯(lián)系內(nèi)存、顯卡等數(shù)據(jù)吞吐量最大的部件，并和南橋芯片連接。CPU就是通過前端總線（FSB）連接到北橋芯片，進而通過北橋芯片和內(nèi)存、顯卡交換數(shù)據(jù)。前端總線是CPU和外界交換數(shù)據(jù)的最主要通道，因此前端總線的數(shù)據(jù)傳輸能力對計算機整體性能作用很大，如果沒足夠快的前端總線，再強的CPU也不能明顯提高計算機整體速度。數(shù)據(jù)傳輸最大帶寬取決于所有同時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的寬度和傳輸頻率，即數(shù)據(jù)帶寬（總線頻率×數(shù)據(jù)位寬）÷8。目前PC機上所能達到的前端總

13、線頻率有266MHz、333MHz、400MHz、533MHz、800MHz幾種，前端總線頻率越大，代表著CPU與北橋芯片之間的數(shù)據(jù)傳輸能力越大，更能充分發(fā)揮出CPU的功能?，F(xiàn)在的CPU技術發(fā)展很快，運算速度提高很快，而足夠大的前端總線可以保障有足夠的數(shù)據(jù)供給給CPU，較低的前端總線將無法供給足夠的數(shù)據(jù)給CPU，這樣就限制了CPU性能得發(fā)揮，成為系統(tǒng)瓶頸。 外頻與前端總線頻率的區(qū)別：前端總線的速度指的是CPU和北橋芯片間總線的速度，更實質(zhì)性的表示了CPU和外界數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?。而外頻的概念是建立在數(shù)字脈沖信號震蕩速度基礎之上的，也就是說，100MHz外頻特指數(shù)字脈沖信號在每秒鐘震蕩一萬萬次，它更

14、多的影響了PCI及其他總線的頻率。之所以前端總線與外頻這兩個概念容易混淆，主要的原因是在以前的很長一段時間里（主要是在Pentium 4出現(xiàn)之前和剛出現(xiàn)Pentium 4時），前端總線頻率與外頻是相同的，因此往往直接稱前端總線為外頻，最終造成這樣的誤會。隨著計算機技術的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)前端總線頻率需要高于外頻，因此采用了QDR（Quad Date Rate）技術，或者其他類似的技術實現(xiàn)這個目的。這些技術的原理類似于AGP的2X或者4X，它們使得前端總線的頻率成為外頻的2倍、4倍甚至更高，從此之后前端總線和外頻的區(qū)別才開始被人們重視起來。此外，在前端總線中比較特殊的是AMD64的HyperTran

15、sport。南橋芯片（South Bridge）是主板芯片組的重要組成部分，一般位于主板上離CPU插槽較遠的下方，PCI插槽的附近，這種布局是考慮到它所連接的I/O總線較多，離處理器遠一點有利于布線。相對于北橋芯片來說，其數(shù)據(jù)處理量并不算大，所以南橋芯片一般都沒有覆蓋散熱片。南橋芯片不與處理器直接相連，而是通過一定的方式（不同廠商各種芯片組有所不同，例如英特爾的英特爾Hub Architecture以及SIS的Multi-Threaded“妙渠”）與北橋芯片相連。南橋芯片負責I/O總線之間的通信，如PCI總線、USB、LAN、ATA、SATA、音頻控制器、鍵盤控制器、實時時鐘控制器、高級電源管

16、理等，這些技術一般相對來說比較穩(wěn)定，所以不同芯片組中可能南橋芯片是一樣的，不同的只是北橋芯片。所以現(xiàn)在主板芯片組中北橋芯片的數(shù)量要遠遠多于南橋芯片。例如早期英特爾不同架構的芯片組Socket 7的430TX和Slot 1的440LX其南橋芯片都采用82317AB，而近兩年的芯片組Intel945系列芯片組都采用ICH7或者ICH7R南橋芯片，但也能搭配ICH6南橋芯片。更有甚者，有些主板廠家生產(chǎn)的少數(shù)產(chǎn)品采用的南北橋是不同芯片組公司的產(chǎn)品。   南橋芯片的發(fā)展方向主要是集成更多的功能，例如網(wǎng)卡、RAID、IEEE 1394、甚至WI-FI無線網(wǎng)絡等等。BIOS：計算機用戶在

17、使用計算機的過程中，都會接觸到BIOS，它在計算機系統(tǒng)中起著非常重要的作用。一塊主板性能優(yōu)越與否，很大程度上取決于主板上的BIOS管理功能是否先進。 BIOS（Basic Input/Output System，基本輸入輸出系統(tǒng)）全稱是ROMBIOS，是只讀存儲器基本輸入輸出系統(tǒng)的簡寫，它實際是一組被固化到電腦中，為電腦提供最低級最直接的硬件控制的程序，它是連通軟件程序和硬件設備之間的樞紐，通俗地說，BIOS是硬件與軟件程序之間的一個“轉(zhuǎn)換器”或者說是接口（雖然它本身也只是一個程序），負責解決硬件的即時要求，并按軟件對硬件的操作要求具體執(zhí)行。集成芯片是指主板所整合了顯卡，聲卡或者網(wǎng)卡CPU的主

18、頻，即CPU內(nèi)核工作的時鐘頻率（CPU Clock Speed）。通常所說的某某CPU是多少兆赫的，而這個多少兆赫就是“CPU的主頻”。很多人認為CPU的主頻就是其運行速度，其實不然。CPU的主頻表示在CPU內(nèi)數(shù)字脈沖信號震蕩的速度，與CPU實際的運算能力并沒有直接關系。主頻和實際的運算速度存在一定的關系，但目前還沒有一個確定的公式能夠定量兩者的數(shù)值關系，因為CPU的運算速度還要看CPU的流水線的各方面的性能指標（緩存、指令集，CPU的位數(shù)等等）。由于主頻并不直接代表運算速度，所以在一定情況下，很可能會出現(xiàn)主頻較高的CPU實際運算速度較低的現(xiàn)象。比如AMD公司的AthlonXP系列CPU大多都

19、能已較低的主頻，達到英特爾公司的Pentium 4系列CPU較高主頻的CPU性能，所以AthlonXP系列CPU才以PR值的方式來命名。因此主頻僅是CPU性能表現(xiàn)的一個方面，而不代表CPU的整體性能。CPU的主頻不代表CPU的速度，但提高主頻對于提高CPU運算速度卻是至關重要的。舉個例子來說，假設某個CPU在一個時鐘周期內(nèi)執(zhí)行一條運算指令，那么當CPU運行在100MHz主頻時，將比它運行在50MHz主頻時速度快一倍。因為100MHz的時鐘周期比50MHz的時鐘周期占用時間減少了一半，也就是工作在100MHz主頻的CPU執(zhí)行一條運算指令所需時間僅為10ns比工作在50MHz主頻時的20ns縮短了

20、一半，自然運算速度也就快了一倍。只不過電腦的整體運行速度不僅取決于CPU運算速度，還與其它各分系統(tǒng)的運行情況有關，只有在提高主頻的同時，各分系統(tǒng)運行速度和各分系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸速度都能得到提高后，電腦整體的運行速度才能真正得到提高。提高CPU工作主頻主要受到生產(chǎn)工藝的限制。由于CPU是在半導體硅片上制造的，在硅片上的元件之間需要導線進行聯(lián)接，由于在高頻狀態(tài)下要求導線越細越短越好，這樣才能減小導線分布電容等雜散干擾以保證CPU運算正確。因此制造工藝的限制，是CPU主頻發(fā)展的最大障礙之一64位技術：這里的64位技術是相對于32位而言的，這個位數(shù)指的是CPU GPRs（General-Purpose

21、 Registers，通用寄存器）的數(shù)據(jù)寬度為64位，64位指令集就是運行64位數(shù)據(jù)的指令，也就是說處理器一次可以運行64bit數(shù)據(jù)。64bit處理器并非現(xiàn)在才有的，在高端的RISC（Reduced Instruction Set Computing，精簡指令集計算機）很早就有64bit處理器了，比如SUN公司的UltraSparc 、IBM公司的POWER5、HP公司的Alpha等。 64bit計算主要有兩大優(yōu)點：可以進行更大范圍的整數(shù)運算；可以支持更大的內(nèi)存。不能因為數(shù)字上的變化，而簡單的認為64bit處理器的性能是32bit處理器性能的兩倍。實際上在32bit應用下，32bit處理器的性

22、能甚至會更強，即使是64bit處理器，目前情況下也是在32bit應用下性能更強。所以要認清64bit處理器的優(yōu)勢，但不可迷信64bit。 要實現(xiàn)真正意義上的64位計算，光有64位的處理器是不行的，還必須得有64位的操作系統(tǒng)以及64位的應用軟件才行，三者缺一不可，缺少其中任何一種要素都是無法實現(xiàn)64位計算的。目前，在64位處理器方面，Intel和AMD兩大處理器廠商都發(fā)布了多個系列多種規(guī)格的64位處理器；而在操作系統(tǒng)和應用軟件方面，目前的情況不容樂觀。因為真正適合于個人使用的64位操作系統(tǒng)現(xiàn)在就只有Windows XP X64，而Windows XP X64本身也只是一個過渡性質(zhì)的64位操作系統(tǒng)

23、，在Windows Vista發(fā)布以后就將被淘汰，而且Windows XP X64本身也不太完善，易用性不高，一個明顯的例子就是各種硬件設備的驅(qū)動程序很不完善，而且現(xiàn)在64位的應用軟件還基本上沒有，確實硬件廠商和軟件廠商也不愿意去為一個過渡性質(zhì)的操作系統(tǒng)編寫驅(qū)動程序和應用軟件。所以要想實現(xiàn)真正的64位計算，恐怕還得等到Windows Vista普及一段時間之后才行。 目前主流CPU使用的64位技術主要有AMD公司的AMD64位技術、Intel公司的EM64T技術、和Intel公司的IA-64技術。其中IA-64是Intel獨立開發(fā)，不兼容現(xiàn)在的傳統(tǒng)的32位計算機，僅用于Itanium（安騰）以

24、及后續(xù)產(chǎn)品Itanium 2，一般用戶不會涉及到，因此這里僅對AMD64位技術和Intel的EM64T技術做一下簡單介紹。 AMD64位技術X86-64：AMD64的位技術是在原始32位X86指令集的基礎上加入了X86-64擴展64位X86指令集，使這款芯片在硬件上兼容原來的32位X86軟件，并同時支持X86-64的擴展64位計算，使得這款芯片成為真正的64位X86芯片。這是一個真正的64位的標準，X86-64具有64位的尋址能力。 X86-64新增的幾組CPU寄存器將提供更快的執(zhí)行效率。寄存器是CPU內(nèi)部用來創(chuàng)建和儲存CPU運算結果和其它運算結果的地方。標準的32-bit x86架構包括8個

25、通用寄存器（GPR），AMD在X86-64中又增加了8組（R8-R9），將寄存器的數(shù)目提高到了16組。X86-64寄存器默認位64-bit。還增加了8組128-bit XMM寄存器（也叫SSE寄存器，XMM8-XMM15），將能給單指令多數(shù)據(jù)流技術（SIMD）運算提供更多的空間，這些128位的寄存器將提供在矢量和標量計算模式下進行128位雙精度處理，為3D建模、矢量分析和虛擬現(xiàn)實的實現(xiàn)提供了硬件基礎。通過提供了更多的寄存器，按照X86-64標準生產(chǎn)的CPU可以更有效的處理數(shù)據(jù)，可以在一個時鐘周期中傳輸更多的信息。 EM64T技術 Intel官方是給EM64T這樣定義的：EM64T全稱Exten

26、ded Memory 64 Technology，即擴展64bit內(nèi)存技術。EM64T是Intel IA-32架構的擴展，即IA-32e（Intel Architectur-32 extension）。IA-32處理器通過附加EM64T技術，便可在兼容IA-32軟件的情況下，允許軟件利用更多的內(nèi)存地址空間，并且允許軟件進行32 bit線性地址寫入。EM64T特別強調(diào)的是對32 bit和64 bit的兼容性。Intel為新核心增加了8個64 bit GPRs（R8-R15），并且把原有GRPs全部擴展為64 bit，這樣可以提高整數(shù)運算能力。增加8個128bit SSE寄存器（XMM8-XMM1

27、5），是為了增強多媒體性能，包括對SSE、SSE2和SSE3的支持。 Intel為支持EM64T技術的處理器設計了兩大模式：傳統(tǒng)IA-32模式（legacy IA-32 mode）和IA-32e擴展模式（IA-32e mode）。在支持EM64T技術的處理器內(nèi)有一個稱之為擴展功能激活寄存器（extended feature enable register，IA32_EFER）的部件，其中的Bit10控制著EM64T是否激活。Bit10被稱作IA-32e模式有效（IA-32e mode active）或長模式有效（long mode active，LMA)。當LMA0時，處理器便作為一顆標準的3

28、2 bit（IA32）處理器運行在傳統(tǒng)IA-32模式；當LMA1時，EM64T便被激活，處理器會運行在IA-32e擴展模式下。 目前AMD方面支持64位技術的CPU有Athlon 64系列、Athlon FX系列和Opteron系列。Intel方面支持64位技術的CPU有使用Nocona核心的Xeon系列、使用Prescott 2M核心的Pentium 4 6系列和使用Prescott 2M核心的P4 EE系列。二級緩存容量：CPU緩存（Cache Memoney）位于CPU與內(nèi)存之間的臨時存儲器，它的容量比內(nèi)存小但交換速度快。在緩存中的數(shù)據(jù)是內(nèi)存中的一小部分，但這一小部分是短時間內(nèi)CPU即將

29、訪問的，當CPU調(diào)用大量數(shù)據(jù)時，就可避開內(nèi)存直接從緩存中調(diào)用，從而加快讀取速度。由此可見，在CPU中加入緩存是一種高效的解決方案，這樣整個內(nèi)存儲器（緩存+內(nèi)存）就變成了既有緩存的高速度，又有內(nèi)存的大容量的存儲系統(tǒng)了。緩存對CPU的性能影響很大，主要是因為CPU的數(shù)據(jù)交換順序和CPU與緩存間的帶寬引起的。 緩存的工作原理是當CPU要讀取一個數(shù)據(jù)時，首先從緩存中查找，如果找到就立即讀取并送給CPU處理；如果沒有找到，就用相對慢的速度從內(nèi)存中讀取并送給CPU處理，同時把這個數(shù)據(jù)所在的數(shù)據(jù)塊調(diào)入緩存中，可以使得以后對整塊數(shù)據(jù)的讀取都從緩存中進行，不必再調(diào)用內(nèi)存。 正是這樣的讀取機制使CPU讀取緩存的命

30、中率非常高（大多數(shù)CPU可達90%左右），也就是說CPU下一次要讀取的數(shù)據(jù)90%都在緩存中，只有大約10%需要從內(nèi)存讀取。這大大節(jié)省了CPU直接讀取內(nèi)存的時間，也使CPU讀取數(shù)據(jù)時基本無需等待。總的來說，CPU讀取數(shù)據(jù)的順序是先緩存后內(nèi)存。 最早先的CPU緩存是個整體的，而且容量很低，英特爾公司從Pentium時代開始把緩存進行了分類。當時集成在CPU內(nèi)核中的緩存已不足以滿足CPU的需求，而制造工藝上的限制又不能大幅度提高緩存的容量。因此出現(xiàn)了集成在與CPU同一塊電路板上或主板上的緩存，此時就把 CPU內(nèi)核集成的緩存稱為一級緩存，而外部的稱為二級緩存。一級緩存中還分數(shù)據(jù)緩存（I-Ca

31、che）和指令緩存（D-Cache）。二者分別用來存放數(shù)據(jù)和執(zhí)行這些數(shù)據(jù)的指令，而且兩者可以同時被CPU訪問，減少了爭用Cache所造成的沖突，提高了處理器效能。英特爾公司在推出Pentium 4處理器時，還新增了一種一級追蹤緩存，容量為12KB.隨著CPU制造工藝的發(fā)展，二級緩存也能輕易的集成在CPU內(nèi)核中，容量也在逐年提升?，F(xiàn)在再用集成在CPU內(nèi)部與否來定義一、二級緩存，已不確切。而且隨著二級緩存被集成入CPU內(nèi)核中，以往二級緩存與CPU大差距分頻的情況也被改變，此時其以相同于主頻的速度工作，可以為CPU提供更高的傳輸速度。二級緩存是CPU性能表現(xiàn)的關鍵之一，在CPU核心不變化的情況下，增

32、加二級緩存容量能使性能大幅度提高。而同一核心的CPU高低端之分往往也是在二級緩存上有差異，由此可見二級緩存對于CPU的重要性。CPU在緩存中找到有用的數(shù)據(jù)被稱為命中，當緩存中沒有CPU所需的數(shù)據(jù)時（這時稱為未命中），CPU才訪問內(nèi)存。從理論上講，在一顆擁有二級緩存的CPU中，讀取一級緩存的命中率為80%。也就是說CPU一級緩存中找到的有用數(shù)據(jù)占數(shù)據(jù)總量的80%，剩下的20%從二級緩存中讀取。由于不能準確預測將要執(zhí)行的數(shù)據(jù)，讀取二級緩存的命中率也在80%左右（從二級緩存讀到有用的數(shù)據(jù)占總數(shù)據(jù)的16%）。那么還有的數(shù)據(jù)就不得不從內(nèi)存調(diào)用，但這已經(jīng)是一個相當小的比例了。目前的較高端的CPU中，還會帶

33、有三級緩存，它是為讀取二級緩存后未命中的數(shù)據(jù)設計的種緩存，在擁有三級緩存的CPU中，只有約5%的數(shù)據(jù)需要從內(nèi)存中調(diào)用，這進一步提高了CPU的效率。 為了保證CPU訪問時有較高的命中率，緩存中的內(nèi)容應該按一定的算法替換。一種較常用的算法是“最近最少使用算法”（LRU算法），它是將最近一段時間內(nèi)最少被訪問過的行淘汰出局。因此需要為每行設置一個計數(shù)器，LRU算法是把命中行的計數(shù)器清零，其他各行計數(shù)器加1。當需要替換時淘汰行計數(shù)器計數(shù)值最大的數(shù)據(jù)行出局。這是一種高效、科學的算法，其計數(shù)器清零過程可以把一些頻繁調(diào)用后再不需要的數(shù)據(jù)淘汰出緩存，提高緩存的利用率。 CPU產(chǎn)品中，一級緩存的容量基本在4KB到

34、18KB之間，二級緩存的容量則分為128KB、256KB、512KB、1MB等。一級緩存容量各產(chǎn)品之間相差不大，而二級緩存容量則是提高CPU性能的關鍵。二級緩存容量的提升是由CPU制造工藝所決定的，容量增大必然導致CPU內(nèi)部晶體管數(shù)的增加，要在有限的CPU面積上集成更大的緩存，對制造工藝的要求也就越高。    雙核心CPU的二級緩存比較特殊，和以前的單核心CPU相比，最重要的就是兩個內(nèi)核的緩存所保存的數(shù)據(jù)要保持一致，否則就會出現(xiàn)錯誤，為了解決這個問題不同的CPU使用了不同的辦法：Intel雙核心處理器的二級緩存    目前Intel的

35、雙核心CPU主要有Pentium D、Pentium EE、Core Duo三種，其中Pentium D、Pentium EE的二級緩存方式完全相同。Pentium D和Pentium EE的二級緩存都是CPU內(nèi)部兩個內(nèi)核具有互相獨立的二級緩存，其中，8xx系列的Smithfield核心CPU為每核心1MB，而9xx系列的Presler核心CPU為每核心2MB。這種CPU內(nèi)部的兩個內(nèi)核之間的緩存數(shù)據(jù)同步是依靠位于主板北橋芯片上的仲裁單元通過前端總線在兩個核心之間傳輸來實現(xiàn)的，所以其數(shù)據(jù)延遲問題比較嚴重，性能并不盡如人意。    Core Duo使用的核心為Yona

36、h，它的二級緩存則是兩個核心共享2MB的二級緩存，共享式的二級緩存配合Intel的“Smart cache”共享緩存技術，實現(xiàn)了真正意義上的緩存數(shù)據(jù)同步，大幅度降低了數(shù)據(jù)延遲，減少了對前端總線的占用，性能表現(xiàn)不錯，是目前雙核心處理器上最先進的二級緩存架構。今后Intel的雙核心處理器的二級緩存都會采用這種兩個內(nèi)核共享二級緩存的“Smart cache”共享緩存技術。AMD雙核心處理器的二級緩存    Athlon 64 X2 CPU的核心主要有Manchester和Toledo兩種，他們的二級緩存都是CPU內(nèi)部兩個內(nèi)核具有互相獨立的二級緩存，其中，Manchest

37、er核心為每核心512KB，而Toledo核心為每核心1MB。處理器內(nèi)部的兩個內(nèi)核之間的緩存數(shù)據(jù)同步是依靠CPU內(nèi)置的System Request Interface(系統(tǒng)請求接口，SRI)控制，傳輸在CPU內(nèi)部即可實現(xiàn)。這樣一來，不但CPU資源占用很小，而且不必占用內(nèi)存總線資源，數(shù)據(jù)延遲也比Intel的Smithfield核心和Presler核心大為減少，協(xié)作效率明顯勝過這兩種核心。不過，由于這種方式仍然是兩個內(nèi)核的緩存相互獨立，從架構上來看也明顯不如以Yonah核心為代表的Intel的共享緩存技術Smart Cache。   DDR2（Double Data

38、Rate 2） SDRAM是由JEDEC（電子設備工程聯(lián)合委員會）進行開發(fā)的新生代內(nèi)存技術標準，它與上一代DDR內(nèi)存技術標準最大的不同就是，雖然同是采用了在時鐘的上升/下降延同時進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕痉绞?，但DDR2內(nèi)存卻擁有兩倍于上一代DDR內(nèi)存預讀取能力（即：4bit數(shù)據(jù)讀預?。?。換句話說，DDR2內(nèi)存每個時鐘能夠以4倍外部總線的速度讀/寫數(shù)據(jù)，并且能夠以內(nèi)部控制總線4倍的速度運行。DDR3是一種電腦內(nèi)存規(guī)格。它屬于SDRAM家族的內(nèi)存產(chǎn)品，提供了相較于DDR2 SDRAM更高的運行效能與更低的電壓，是DDR2 SDRAM（四倍資料率同步動態(tài)隨機存取內(nèi)存）的后繼者（增加至八倍），也是現(xiàn)時流行的

39、內(nèi)存產(chǎn)品。硬盤（港臺稱之為硬碟，英文名：Hard Disc Drive 簡稱HDD 全名 溫徹斯特式硬盤）是電腦主要的存儲媒介之一，由一個或者多個鋁制或者玻璃制的碟片組成。這些碟片外覆蓋有鐵磁性材料。絕大多數(shù)硬盤都是固定硬盤，被永久性地密封固定在硬盤驅(qū)動器中。使用SATA（Serial ATA）口的硬盤又叫串口硬盤，是未來PC機硬盤的趨勢。2001年，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、邁拓這幾大廠商組成的Serial ATA委員會正式確立了Serial ATA 1.0規(guī)范，2002年，雖然串行ATA的相關設備還未正式上市，但Serial ATA委員會已搶先確立了Serial ATA

40、 2.0規(guī)范。Serial ATA采用串行連接方式，串行ATA總線使用嵌入式時鐘信號，具備了更強的糾錯能力，與以往相比其最大的區(qū)別在于能對傳輸指令（不僅僅是數(shù)據(jù)）進行檢查，如果發(fā)現(xiàn)錯誤會自動矯正，這在很大程度上提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。串行接口還具有結構簡單、支持熱插拔的優(yōu)點。EMCEMC為一家美國信息存儲資訊科技公司， 主要業(yè)務為信息存儲及管理產(chǎn)品、服務和解決方案。EMC 公司創(chuàng)建于 1979 年，總部在馬薩諸塞州霍普金頓市EMC Clariion CX500EMC公司的股票符號是 EMC，在紐約股票交易所交易，并且是 S&P 500 成份股之一。希捷(Seagate)希捷科技（英語：

41、Seagate Technology，NYSE：STX）是全球主要的硬盤廠商之一，于1979年在美國加州成立，現(xiàn)時在開曼群島注冊。現(xiàn)時，希捷的主要產(chǎn)品包括桌面硬盤，企業(yè)用硬盤，筆記本電腦硬盤和微型硬盤。在專門研發(fā)硬盤的廠商中，希捷是歷史最悠久的。它的第一個硬盤產(chǎn)品，容量是5MB。在2006年5月，希捷科技收購了另一間硬盤廠商邁拓公司。產(chǎn)品銷量方面，希捷報稱自己是第一間公司，售出10億個硬盤產(chǎn)品。西部數(shù)據(jù)(Westdigital)市場占有率僅次于希捷。以桌面產(chǎn)品為主。其桌面產(chǎn)品分為側(cè)重高IO性能的Black系列（俗稱“黑盤”），普通的Blue系列（俗稱藍盤），以及側(cè)重低功耗、低噪音的環(huán)保Gree

42、n系列（俗稱綠盤）。 西部數(shù)據(jù)同時也提供面向企業(yè)近線存儲的Raid Edition系列，簡稱RE系列。同時也有SATA接口的10000RPM的猛禽系列和迅猛龍(VelociRaptor)系列。日立(Hitachi)第三大硬盤廠商。主要由收購的原IBM硬盤部門發(fā)展而來。日立制作所（日文：株式會社日立制作所；英文：Hitachi, Ltd.），簡稱日立，總部位于日本東京，致力于家用電器、電腦產(chǎn)品、半導體、產(chǎn)業(yè)機械等產(chǎn)品，是日本最大的綜合電機生產(chǎn)商。三星(Samsung)三星電子（Samsung Electronics KSE：005930 、KSE：005935 、LSE：SMSN、LSE：SMSD）是世界上最大的電子工業(yè)公司，三星集團子公司之一。1938年3月它于大韓民國大邱廣域市成立，創(chuàng)始人是李秉喆，現(xiàn)在的社長是李健熙。一開始它是一個出口商，但很快它就進入了許多其它領域。今天它在全世界58個國家擁有20多萬職員。2003年，它的周轉(zhuǎn)值為1017億美元。在世界上最有名的100個商標的列表中，