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  • 不可不知的CPU参数大全

    CPU是Central Processing Unit(中央处理器)的缩写,CPU一般由逻辑运算单元、控制单元和存储单元组成。在逻辑运算和控制单元中包括一些寄存器,这些寄存器用于CPU在处理数据过程中数据的暂时保存。大家需要重点了解的CPU主要指标/参数有:

    1.主频

    主频,也就是CPU的时钟频率,简单地说也就是CPU的工作频率,例如我们常说的P4(奔四)1.8GHz,这个1.8GHz(1800MHz)就是CPU的主频。一般说来,一个时钟周期完成的指令数是固定的,所以主频越高,CPU的速度也就越快。主频=外频X倍频。

    此外,需要说明的是AMD的Athlon XP系列处理器其主频为PR(Performance Rating)值标称,例如Athlon XP 1700+和1800+。举例来说,实际运行频率为1.53GHz的Athlon XP标称为1800+,而且在系统开机的自检画面、Windows系统的系统属性以及WCPUID等检测软件中也都是这样显示的。

    2.外频

    外频即CPU的外部时钟频率,主板及CPU标准外频主要有66MHz、100MHz、133MHz几种。此外主板可调的外频越多、越高越好,特别是对于超频者比较有用。

    3.倍频

    倍频则是指CPU外频与主频相差的倍数。例如Athlon XP 2000+的CPU,其外频为133MHz,所以其倍频为12.5倍。

    4.接口

    接口指CPU和主板连接的接口。主要有两类,一类是卡式接口,称为SLOT,卡式接口的CPU像我们经常用的各种扩展卡,例如显卡、声卡等一样是竖立插到主板上的,当然主板上必须有对应SLOT插槽,这种接口的CPU目前已被淘汰。另一类是主流的针脚式接口,称为Socket,Socket接口的CPU有数百个针脚,因为针脚数目不同而称为Socket370、Socket478、Socket462、Socket423等。

    5.缓存

    缓存就是指可以进行高速数据交换的存储器,它先于内存与CPU交换数据,因此速度极快,所以又被称为高速缓存。与处理器相关的缓存一般分为两种——L1缓存,也称内部缓存;和L2缓存,也称外部缓存。例如Pentium4“Willamette”内核产品采用了423的针脚架构,具备400MHz的前端总线,拥有256KB全速二级缓存,8KB一级追踪缓存,SSE2指令集。

    内部缓存(L1 Cache)

    也就是我们经常说的一级高速缓存。在CPU里面内置了高速缓存可以提高CPU的运行效率,内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大,L1缓存越大,CPU工作时与存取速度较慢的L2缓存和内存间交换数据的次数越少,相对电脑的运算速度可以提高。不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成,结构较复杂,在CPU管芯面积不能太大的情况下,L1级高速缓存的容量不可能做得太大,L1缓存的容量单位一般为KB。

    外部缓存(L2 Cache)

    CPU外部的高速缓存,外部缓存成本昂贵,所以Pentium 4 Willamette核心为外部缓存256K,但同样核心的赛扬4代只有128K。

    6.多媒体指令集

    为了提高计算机在多媒体、3D图形方面的应用能力,许多处理器指令集应运而生,其中最著名的三种便是Intel的MMX、SSE/SSE2和AMD的3D NOW!指令集。理论上这些指令对目前流行的图像处理、浮点运算、3D运算、视频处理、音频处理等诸多多媒体应用起到全面强化的作用。

    7.制造工艺

    早期的处理器都是使用0.5微米工艺制造出来的,随着CPU频率的增加,原有的工艺已无法满足产品的要求,这样便出现了0.35微米以及0.25微米工艺。制作工艺越精细意味着单位体积内集成的电子元件越多,而现在,采用0.18微米和0.13微米制造的处理器产品是市场上的主流,例如Northwood核心P4采用了0.13微米生产工艺。而在2003年,Intel和AMD的CPU的制造工艺会达到0.09毫米。

    8.电压(Vcore)

    CPU的工作电压指的也就是CPU正常工作所需的电压,与制作工艺及集成的晶体管数相关。正常工作的电压越低,功耗越低,发热减少。CPU的发展方向,也是在保证性能的基础上,不断降低正常工作所需要的电压。例如老核心Athlon XP的工作电压为1.75v,而新核心的Athlon XP其电压为1.65v。

    9.封装形式

    所谓CPU封装是CPU生产过程中的最后一道工序,封装是采用特定的材料将CPU芯片或CPU模块固化在其中以防损坏的保护措施,一般必须在封装后CPU才能交付用户使用。CPU的封装方式取决于CPU安装形式和器件集成设计,从大的分类来看通常采用Socket插座进行安装的CPU使用PGA(栅格阵列)方式封装,而采用Slot x槽安装的CPU则全部采用SEC(单边接插盒)的形式封装。现在还有PLGA(Plastic Land Grid Array)、OLGA(Organic Land Grid Array)等封装技术。由于市场竞争日益激烈,目前CPU封装技术的发展方向以节约成本为主.


  • 嵌入式系统的分类

    有些人把单个嵌入式微处理器就当作嵌入式系统,这是不对的。因为嵌入式系统实质上是一个嵌入式计算机系统,因此,只有将嵌入式微处理器构成了一个计算机系统,并作为嵌入式应用时,这样的计算机系统才可称为嵌入式系统。

    根据不同的分类标准嵌入式系统有不同的分类方法,如按其形态的差异,一般可将嵌入式系统分为:芯片级(MCU、SoC)、板级(单片机、模块)和设备级(工控机)三级。

    如按其复杂程度的不同,又可将嵌入式系统分为以下四类:

    (1)主要由微处理器构成的嵌入式系统,常常用于小型设备中(如温度传感器、烟雾和气体探测器及断路器);

    (2)不带计时功能的微处理器装置,可在过程控制、信号放大器、位置传感器及阀门传动器等中找到;

    (3)带计时功能的组件,这类系统多见于开关装置、控制器、电话交换机、包装机、数据采集系统、医药监视系统、诊断及实时控制系统等等;

    (4)在制造或过程控制中使用的计算机系统,这也就是由工控机级组成的嵌入式计算机系统,是这四类中最复杂的一种。也是现代印刷设备中经常应用一种。


  • 嵌入式系统的特点

    (1)嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物。这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。嵌入式CPU能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部,从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化,移动能力大大增强,跟网络的耦合也越来越紧密。

    (2)嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计,量体裁衣、去除冗余,力争在同样的硅片面积上实现更高的性能,这样才能在具体应用中对微处理器的选择更具有竞争力。

    (3)嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起,它的升级换代也是和具体产品同步进行,因此嵌入式系统产品一旦进入市场,具有较长的生命周期。

    (4)高实时性的系统软件(OS)是嵌入式软件的基本要求。而且软件要求固态存储,以提高速度;软件代码要求高质量和高可靠性。

    (5)、嵌入式系统本身不具备自举开发能力,即使设计完成后用户通常也不能对其中的程序、功能进行修改。而且还必须有一套开发工具和环境才能进行开发。


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