導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇cpu頻率，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

它是整臺(tái)手機(jī)的控制中樞系統(tǒng)，也是邏輯部分的控制中心。微處理器通過(guò)運(yùn)行存儲(chǔ)器內(nèi)的軟件及調(diào)用存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)庫(kù)，達(dá)到控制目的。

例如：

1、德州儀器：

優(yōu)點(diǎn)：低頻高能且耗電量較少，高端智能機(jī)必備cpu。

缺點(diǎn)：價(jià)格不菲，對(duì)應(yīng)的手機(jī)價(jià)格也很高，OMAP3系列GPU性能不高，但OMAP4系列有了明顯改善，數(shù)據(jù)處理能力較弱。

2、INTEL：

優(yōu)點(diǎn)：CPU主頻高，速度快。

缺點(diǎn)：耗電、每頻率性能較低。

3、高通：

優(yōu)點(diǎn)：主頻高，數(shù)據(jù)處理性能表現(xiàn)出色，擁有最廣泛的產(chǎn)品路線圖，支持包括智能手機(jī)、平板電腦、智能電視等各類(lèi)終端，可以支持所有主流移動(dòng)操作系統(tǒng)，支持3G、4G網(wǎng)絡(luò)制式。

篇2

美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體接口產(chǎn)品部技術(shù)營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理Dave Lewis表示：“下一代無(wú)線通信需要提供客戶需要的隨處可見(jiàn)的寬帶服務(wù)，任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都可以得到內(nèi)容豐富的多媒體業(yè)務(wù)，如語(yǔ)音、文本短信、電子郵件、移動(dòng)電視、游戲以及定位服務(wù)等等。移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商出于增加收入的目的，也非常樂(lè)于擴(kuò)大新的基于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的服務(wù)。但目前的2．5G和3G網(wǎng)絡(luò)存在的問(wèn)題是只有有限的帶寬來(lái)支持這些以數(shù)據(jù)為中心的用戶。在有限的帶寬下，運(yùn)營(yíng)商需要更加有效地利用現(xiàn)有的頻譜帶寬，以較低的成本去支持更多用戶。”

無(wú)論是現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)還是大家寄希望很高的下一代網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，頻譜帶寬并不是可以任意擴(kuò)大，相反由于用戶數(shù)量增多，頻譜效率問(wèn)題將越來(lái)越突出。基站設(shè)備供應(yīng)商及運(yùn)營(yíng)商必須充分利用現(xiàn)有的頻譜，提高寬帶網(wǎng)絡(luò)的容量，以及進(jìn)一步擴(kuò)大其覆蓋范圍，才可在符合成本效益的基礎(chǔ)上，確保能夠傳送大量數(shù)據(jù)及移動(dòng)通信設(shè)備的寬帶視頻信號(hào)。由于目前的調(diào)制及編碼技術(shù)無(wú)論在頻率還是速度方面，已接近理論上傳輸極限，因此供應(yīng)商及運(yùn)營(yíng)商都紛紛將技術(shù)改革的重點(diǎn)放在打破地域的限制上，例如采用分散式基站結(jié)構(gòu)以及更多的天線，以便為廣大的移動(dòng)電話用戶提供媲美DSL線路的卓越傳送效果。

美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體的SCAN25100CPRI串行／解串器除了適用于新一代的G SM、CDMA、W―CDMA、CDMA2000、WiMAX、TD-SCDMA及其他基站結(jié)構(gòu)之外，也適用于雷達(dá)系統(tǒng)、衛(wèi)星通信設(shè)備、測(cè)試儀器、醫(yī)療成像設(shè)備、高能粒子加速設(shè)備及其他高性能的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。分散式基站結(jié)構(gòu)將射頻電路從基站，移到了各個(gè)天線端口，讓射頻系統(tǒng)不必集中在一個(gè)地方。這些遠(yuǎn)程射頻單元(RRH)會(huì)產(chǎn)生互連延遲及同步問(wèn)題，對(duì)中央基站造成干擾，因此技術(shù)上仍有許多問(wèn)題尚待解決。美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體的SCAN25100 CPRI串行／解串器不但采用正申請(qǐng)專(zhuān)利的高精度延遲校準(zhǔn)測(cè)量(DCM)電路，而且其中的發(fā)送及接收系統(tǒng)鎖相環(huán)路都各自獨(dú)立，因此系統(tǒng)無(wú)需另外添加任何元件，無(wú)需進(jìn)行復(fù)雜的干預(yù)，可準(zhǔn)確測(cè)量延遲時(shí)間，以及確保遠(yuǎn)程射頻單元與中央基站保持同步。

篇3

CPU主頻緣何不升反降

酷睿i5/i7支持睿頻2.0加速技術(shù)，按理說(shuō)在玩游戲或一些高負(fù)載應(yīng)用中會(huì)自動(dòng)超頻以提升性能，但為什么在需要加速的時(shí)候卻自動(dòng)降頻了呢？筆者認(rèn)為，搭載酷睿i5/i7處理器的筆記本往往也會(huì)與更高端的獨(dú)立顯卡（GPU）組合，以取得更好的游戲和娛樂(lè)體驗(yàn)。而Intel平臺(tái)支持一項(xiàng)名為“BD PROCHOT”的技術(shù)，它會(huì)在CPU和GPU的溫度、功耗明顯升高時(shí)優(yōu)先降低CPU的頻率，以達(dá)到控制整機(jī)溫度及功率保護(hù)的目的（見(jiàn)圖1）。應(yīng)該說(shuō)，這個(gè)設(shè)計(jì)的初衷是好的，可以有效防止筆記本過(guò)熱和超出額定功率帶來(lái)的損害，但一旦因功耗或溫度引起CPU自動(dòng)降頻時(shí)必然會(huì)造成游戲的卡頓。至于進(jìn)行游戲時(shí)CPU降頻的根本原因，目前來(lái)看主要有以下幾種：

1功率的限制：

一些筆記本廠商為新品配備的還是老產(chǎn)品的電源適配器，無(wú)法滿足新版CPU和GPU滿負(fù)載應(yīng)用時(shí)的需求，此時(shí)，BD PROCHOT功能開(kāi)啟，優(yōu)先保證GPU的功率，而強(qiáng)行降低CPU的功率導(dǎo)致CPU降頻。

2溫度的限制：

在CPU和GPU的溫度同時(shí)升高到筆記本設(shè)定的閾值時(shí)，BD PROCHOT功能開(kāi)啟，強(qiáng)制降低CPU的頻率，減少發(fā)熱以保護(hù)整機(jī)。

3并非單一因素限制：

即可能由溫度和功率共同作用，但是我們可以看出，無(wú)論是哪種限制，都是GPU的工作優(yōu)先級(jí)更高，因此CPU的頻率總是會(huì)被優(yōu)先降低。對(duì)此，筆者通過(guò)一系列測(cè)試，找到了防止CPU降頻的解決方案。

方案一

系統(tǒng)設(shè)置防降頻

調(diào)節(jié)“電源選項(xiàng)高級(jí)設(shè)置”里的最大處理器狀態(tài)（見(jiàn)圖2），強(qiáng)制降低CPU主頻，以達(dá)到減少CPU功耗和發(fā)熱，防止降頻的目的。首先先來(lái)看一個(gè)電源管理中處理器狀態(tài)與處理器的頻率的對(duì)應(yīng)表（以酷睿i5-2410M為例）。通過(guò)電源管理，我們可以手動(dòng)控制CPU的頻率，降低CPU的功耗和發(fā)熱后就能最大限度避免CPU自動(dòng)降頻。在進(jìn)行游戲時(shí)，筆者建議將處理器的最大最小狀態(tài)都調(diào)節(jié)為99%，關(guān)閉睿頻，減少功率和發(fā)熱，如果仍然存在降頻卡頓現(xiàn)象，可以進(jìn)一步調(diào)節(jié)為78%-98%。

最大處理器狀態(tài) CPU最大頻率

100% 2.3GHz（開(kāi)啟睿頻，最高可達(dá)2.9GHz）

99% 2.3GHz（關(guān)閉睿頻）

78%-98% 1.8GHz

69%-77% 1.6GHz

60%-68% 1.4GHz

52%-59% 1.2GHz

43%-51% 1.0GHz

0%-42% 0.8GHz

方案二

關(guān)閉BD PROCHOT功能

對(duì)于酷睿i5和i7來(lái)說(shuō)，睿頻加速技術(shù)是其最大賣(mài)點(diǎn)，關(guān)閉此功能不就和低端的酷睿i3沒(méi)有區(qū)別了嗎？如果你想在玩游戲時(shí)讓CPU一直保持在全速工作狀態(tài)，則可以利用第三方軟件“ThrottleStop”（下載地址/downloads/）解除BD PROCHOT功能對(duì)功率和發(fā)熱的限制，同時(shí)還可以鎖定最大頻率，防止降頻。在筆記本上安裝并運(yùn)行該軟件，首先在主界面點(diǎn)擊“Options”按鈕，在“Options”設(shè)置頁(yè)中勾選“Unlock Bidirectional PROCHOT”項(xiàng)，點(diǎn)擊“OK”按鈕返回軟件首頁(yè)，去除“BD PROCHOT”選項(xiàng)前面的勾選（見(jiàn)圖3），最后再點(diǎn)擊主界面上的“Save”和“Turn On”按鈕即可（見(jiàn)圖4）。

兩種方案結(jié)合更合理

如果需要一個(gè)折中的效果，以上兩種方案可以結(jié)合使用。如果你擔(dān)心CPU在睿頻加速狀態(tài)時(shí)溫度過(guò)高，可以手動(dòng)降低CPU頻率至合適值后，再開(kāi)啟ThrottleStop防止GPU功耗增加后使CPU再次降頻。這樣的話，既可以保證游戲的流暢度，又可以防止CPU和GPU的發(fā)熱量太大損壞硬件。如果在游戲的同時(shí)給筆記本配備散熱墊等輔助散熱裝置，也可以更好地控制溫度。筆者的建議是：玩游戲時(shí)可把CPU最大最小狀態(tài)在電源管理里調(diào)到99%（關(guān)閉睿頻），然后開(kāi)啟ThrottleStop將CPU頻率鎖定為默認(rèn)最高值（i5-2410M為2.3G，i7-2630QM為2.0G），防CPU降頻以免卡頓。

篇4

筆者本次操作的主角是采用Wolfdale核心，主頻為3，16GHz的酷睿2雙核E8500。與很多DIY玩家一樣。拿到這顆處理器后筆者首先想到的便是看看它的超頻潛力究竟如何，為此筆者動(dòng)用了所能收集到的最頂級(jí)的硬件設(shè)備。為這顆處理器量身打造了一個(gè)高性能超頻平臺(tái)。希望能看清這只頭狼的真正實(shí)力。

操作前的準(zhǔn)備

Wolfdale掃盲在開(kāi)始正題之前，還是讓筆者花一點(diǎn)點(diǎn)時(shí)間讓大家來(lái)認(rèn)識(shí)一下Wolfdale核心。Wolfdale采用45納米制造工藝，由第一批基于65納米制造工藝的Conroe核心改進(jìn)而來(lái)，是基于英特爾Penryn微架構(gòu)的雙核產(chǎn)品線。而四核核心Yotkfield則采用的是將兩顆Wolfdale封裝在一顆CPU之內(nèi)的解決方案。

首批基于Wolfdale核心的桌面級(jí)處理器(E8190，E8200，E8400和E8500)主頻從2.66GHz到3.16GHz不等，均采用LGA775封裝，擁有128KB一級(jí)緩存，6MB共享二級(jí)緩存和1333MHz前端總線頻率。和其他桌面級(jí)處理器一樣，Wolfdale同時(shí)支持32位和64位運(yùn)算，并提供SSE,SSE2，SSE3和SSE4.1多媒體指令集。此外，Wolfdale還支持英特爾的增強(qiáng)型Speedstep。C1E，和xD病毒防護(hù)技術(shù)。

操作平臺(tái)的選擇

為了最大限度地挖掘E8500處理器的超頻潛能，筆者使用了發(fā)燒友級(jí)別的X48主板技嘉GA-X48T-DQ6和海盜船DDR3-2000內(nèi)存。散熱方面，筆者使用的是ZEROtherm NirvanaNVl20 Premium風(fēng)冷散熱器――筆者玩過(guò)的最牛的風(fēng)冷散熱器之一。

選擇這樣的硬件配置是有原因的。Nirvana NV120Premium在散熱器測(cè)試中一枝獨(dú)秀，而GA-X48T-DQ6的超頻能力也是眾所周知的。至于海盜船DDR3內(nèi)存，如此高的工作頻率讓筆者可以讓內(nèi)存頻率與前端總線頻率同步。從而將處理器性能發(fā)揮到極致。

操作平臺(tái)的安裝

事實(shí)上，要把這些配件組裝起來(lái)還是費(fèi)了些力氣。可以看到。Nirvana NVl20 Premium散熱器是利用主板下方的墊板進(jìn)行固定，但GA-X48T-DQ6的熱管散熱器非常大，且已經(jīng)固定在了主板底部的墊板上，所以筆者不得不把主板原配的熱管散熱器拆掉。在拆卸熱管散熱器的時(shí)候筆者還遇到了一些小麻煩。由于主散熱器上還有幾個(gè)用于固定副散熱器的小“機(jī)關(guān)”，因此在拆掉主散熱器后。筆者不得不用螺釘把副散熱器固定在主板上。

為了保證CPU散熱良好，筆者將CPU背面進(jìn)行了精致打磨，并使用上等的散熱硅脂。本來(lái)筆者還打算對(duì)CPU散熱器進(jìn)行一番同樣的打磨工作，但無(wú)奈Nirvana NVl20Premium的做工太精良了，鏡面打磨對(duì)它來(lái)說(shuō)是多此一舉。于是筆者只是為它涂上了硅脂。一切準(zhǔn)備就緒，插上CPU和內(nèi)存，安裝好散熱器，Show time!

大灰狼來(lái)襲

超頻手記

由于酷睿2雙核E8500并不是一款至尊版產(chǎn)品，因此其倍頻并不是完全解鎖的。你可以把倍頻降至默認(rèn)的9.5以下。但卻不能超過(guò)它。換言之，筆者對(duì)CPU的超頻測(cè)試只能停留在外頻超頻上。對(duì)前端總線超頻會(huì)對(duì)北橋芯片和內(nèi)存構(gòu)成額外壓力，因此筆者必須同時(shí)對(duì)北橋芯片組和內(nèi)存進(jìn)行超頻(當(dāng)然，對(duì)于筆者所使用的海盜船DDR3內(nèi)存而言這一切都不是問(wèn)題)。

為了盡可能讓系統(tǒng)在高FSB下盡可能保持穩(wěn)定，筆者決定在超頻之前對(duì)北橋和內(nèi)存電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。筆者在BIOS中將北橋電壓調(diào)整至1.65V，將內(nèi)存電壓調(diào)整至2V。隨后。筆者以5MHz作為步進(jìn)單位，逐步對(duì)CPU進(jìn)行超頻。在默認(rèn)的CPU核心電壓下，筆者成功將外頻超至418MHz，CPU核心頻率也達(dá)到了3.97GHz。但在筆者嘗試進(jìn)一步提高外頻時(shí)，系統(tǒng)變得極不穩(wěn)定――換言之，418MHz是默認(rèn)CPU核心電壓下的極限。

很顯然。CPU是問(wèn)題的關(guān)鍵，因?yàn)閄48芯片組默認(rèn)支持400MHz外頻，18MHz的提升幾乎可以忽略不計(jì)。而在這個(gè)情況下，CPU溫度僅為36攝氏度。因此散熱也不成問(wèn)題。唯一需要做的。是提升CPU的核心電壓，以便為CPU外頻解禁。于是筆者將CPU電壓從默認(rèn)的1.25V提升到1.425V，這也是筆者計(jì)劃中用風(fēng)冷散熱器所能達(dá)到的最高電壓值。

提升了CPU電壓，外頻超頻也變得容易多了。這次，筆者將外頻成功鎖定在了452MHz，CPU核心頻率也達(dá)到了4.29GHz。筆者并沒(méi)有因此罷休。繼續(xù)超頻至461MHz，并成功進(jìn)入了操作系統(tǒng)，CPU核心頻率攀升至4.37GHz。但不幸的是，盡管進(jìn)入了Windows，系統(tǒng)也并不穩(wěn)定。因此這不能算是成功的。

盡管如此，4.29GHz頻率下的系統(tǒng)還是無(wú)可挑剔的。而CPU溫度也沒(méi)有超過(guò)68攝氏度。內(nèi)存頻率與FSB同步，達(dá)到1.8GHz。稍加計(jì)算。你便不難發(fā)現(xiàn)筆者將CPU主頻提升了1.13GHz，將內(nèi)存頻率提升了475MHz。這無(wú)疑會(huì)對(duì)系統(tǒng)性能帶來(lái)極大改善。

性能對(duì)比

為了更加直觀的了解到超頻后的酷睿2雙核E8500究竟獲得了多大的性能提升，筆者進(jìn)行了一些測(cè)試。測(cè)試對(duì)象分別是超頻前的E8500，超頻后的E8500和未超頻的QX9650(四核)。除了CPU之外。三個(gè)測(cè)試平臺(tái)的硬件配置完全一致：X48主板，2GB DDR3內(nèi)存，GeForce8800GTX顯卡和150GB的西數(shù)Raptor硬盤(pán)。操作系統(tǒng)選用的是Windows VistaUltimate。

筆者同時(shí)選擇了一些單線程測(cè)試軟件和一些多線程測(cè)試軟件。核心數(shù)量并不會(huì)影響CPU在單線程測(cè)試中的表現(xiàn)。因此初始頻率更高的E8500(3.16GHz)在單線程測(cè)試中表現(xiàn)優(yōu)于QX9650(3GHz)也就不足為奇了。超頻后的E8500在多線程測(cè)試中也得到了大幅度的提升，甚至具備了與四核QX9650抗衡的能力。但畢竟雙拳難敵四手。QX9650的優(yōu)勢(shì)還是很明顯的。

超頻至4.29GHz的E8500在8項(xiàng)測(cè)試中領(lǐng)先，其中包括Crysis和LAME MT。由此不難看出，如果PC的主要用途是游戲、音頻編碼或其它單線程任務(wù)。高主頻雙核處理器無(wú)疑要比低主頻四核更超值――況且四核處理器的售價(jià)更高。當(dāng)然。對(duì)雙核處理器進(jìn)行適當(dāng)超頻會(huì)讓你獲得更多的回報(bào)。

血的教訓(xùn)

這里還必須提一下，筆者在進(jìn)行超頻操作的過(guò)程中曾嘗試使用了一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)較高但“號(hào)稱(chēng)”效果很棒的方法一內(nèi)核直接散熱!也就是手動(dòng)移除CPU上蓋。直接對(duì)內(nèi)核進(jìn)行散熱。目前大多數(shù)CPU都事先安裝好了金屬上蓋，以保護(hù)CPU內(nèi)核不受損壞，但這些金屬上蓋卻從一定程度上影響了CPU內(nèi)核的散熱。

內(nèi)核直接散熱法的概念就是移除CPU金屬上蓋。直接將散熱安裝在CPU內(nèi)核之上。沒(méi)有了金屬上蓋的阻擋，CPU內(nèi)核產(chǎn)生的溫度可以更容易被帶走。CPU內(nèi)核溫度的降低也能提升超頻空間，讓超頻高手可以做出更加瘋狂的事。在本次超頻的過(guò)程中，筆者也的確破壞了幾顆E8500處理器――移除了它們的上蓋。

首先將CPU上蓋朝上固定好，并用妥善的方法保護(hù)好CPU下部，避免不必要的劃傷和損壞。隨后對(duì)金屬上蓋進(jìn)行加熱，使用于固定上蓋的環(huán)氧樹(shù)脂軟化。接下來(lái)用全新的剃刀片小心割開(kāi)已經(jīng)軟化的環(huán)氧樹(shù)脂，成功卸下上蓋。但遺憾的是，上蓋雖然拆了下來(lái)，但CPU再也點(diǎn)不亮了。

考慮到Wolfdale核心的Core 2 Duo處理器的超頻水平，筆者建議用戶還是讓CPU金屬上蓋老老實(shí)實(shí)呆著吧。當(dāng)然，誰(shuí)都希望能讓CPU更涼快點(diǎn)兒。讓超頻幅度更大一點(diǎn)兒，但如果為此撬開(kāi)上蓋犧牲了CPU。顯然是得不償失的。

篇5

“電子遷移”理論

了解CPU相關(guān)知識(shí)的電腦用戶都應(yīng)該知道超頻所帶來(lái)的危害。當(dāng)他們還是“菜鳥(niǎo)”的時(shí)候，就有“老鳥(niǎo)”不斷的告誡他們，超頻會(huì)加速CPU內(nèi)部的“電子遷移”。不但嚴(yán)重影響其正常的使用壽命，還很有可能造成CPU的燒毀。然而就目前的實(shí)際情況來(lái)看，一塊CPU在超頻狀態(tài)下穩(wěn)定工作三四年并不算稀奇的事情，“電子遷移”所造成的影響幾乎可以忽略不計(jì)。即使真的有CPU在超頻過(guò)程中燒毀，也大多是散熱條件沒(méi)有及時(shí)跟上所造成的。主板超頻技術(shù)的不斷發(fā)展，幾乎消滅了CPU因?yàn)槌l而燒毀的可能性。所以對(duì)于大多數(shù)電腦用戶來(lái)說(shuō)，超頻并不是危險(xiǎn)的舉動(dòng)。

二級(jí)緩存更易損壞

超頻所帶來(lái)的真正危害并不是純粹的壽命影響，也不是CPU燒毀慘劇的發(fā)生，而是二級(jí)緩存可能因?yàn)槌l所造成的完全損壞。在我們進(jìn)行超頻時(shí)，不僅是CPU內(nèi)核要工作在更高頻率下，CPU的二級(jí)緩存也同樣工作在更高頻率下。還是單核時(shí)代的時(shí)候，我們便已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，很多P4處理器在超頻性能上無(wú)法與賽揚(yáng)處理器相媲美，其最主要的原因就是因?yàn)檫^(guò)大容量的二級(jí)緩存無(wú)法工作在更高頻率所造成的。CPU二級(jí)緩存的損壞會(huì)造成系統(tǒng)不穩(wěn)定或注冊(cè)表丟失，損壞程度較輕的CPU雖然能夠順利進(jìn)入桌面進(jìn)行正常操作，但運(yùn)行一些數(shù)據(jù)吞吐量較大的程序（媒體播放、游戲、平面/3D繪圖）時(shí)就會(huì)重啟或死機(jī)。這樣的CPU在穩(wěn)定性方面完全無(wú)法信賴(lài)，很容易造成重要數(shù)據(jù)的丟失。

BIOS屏蔽延長(zhǎng)CPU壽命

篇6

關(guān)鍵詞：CPU；超頻；降溫；性能優(yōu)化

1　引言

CPU即中央處理器，顧名思義，它是整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最為重要的核心部件。集成了百萬(wàn)計(jì)、千萬(wàn)計(jì)，甚至數(shù)億計(jì)晶體管的CPU芯片，除了具有計(jì)算能力的電路和結(jié)構(gòu)外，還擁有控制及指揮其他硬件電路相配合的中央控制器。由此可見(jiàn)，CPU的健康狀況，會(huì)對(duì)整套計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生舉足輕重的影響。因此要想讓它竭盡所能，適時(shí)地對(duì)它進(jìn)行保養(yǎng)、維護(hù)及優(yōu)化則顯得尤為重要。

2　常見(jiàn)的CPU故障

2．1　頻繁死機(jī)

在排除病毒原因后，此類(lèi)現(xiàn)象主要原因通常是由于散熱系統(tǒng)工作不良、CPU與插座接觸不良，或BIOS中有關(guān)CPU高溫報(bào)警設(shè)置錯(cuò)誤等造成的。

對(duì)策：檢查風(fēng)扇是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)(如有必要可更換大風(fēng)量的風(fēng)扇)、檢查散熱片與CPU接觸是否良好、導(dǎo)熱硅脂涂層是否均勻、取下CPU檢查插腳與插座的接觸是否可靠、進(jìn)入BIOS設(shè)置調(diào)整溫度保護(hù)點(diǎn)等。

2．2　超頻過(guò)度造成無(wú)法開(kāi)機(jī)

過(guò)度超頻后，電腦啟動(dòng)時(shí)可能出現(xiàn)散熱風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)正常，而硬盤(pán)指示燈只閃一下便沒(méi)了響應(yīng)，顯示器也維持待機(jī)狀態(tài)。這種情況通常有兩種處理方法：

對(duì)策一：打開(kāi)機(jī)箱，找到主板上給CMOS放電的跳線(通常都在鈕扣電池的附近)，將其置于“CMOS放電”位置，也可以將電池?fù)赶?，稍待幾分鐘后，再將跳線或電池復(fù)位并重新啟動(dòng)電腦即可。

對(duì)策二：現(xiàn)在較新的主板大多具有超頻失敗的專(zhuān)用恢復(fù)性措施。如：在開(kāi)機(jī)時(shí)按住“Insert鍵”不放，系統(tǒng)啟動(dòng)后將自動(dòng)進(jìn)入BIOS設(shè)置選項(xiàng)，隨后可進(jìn)行降頻操作。更為先進(jìn)的主板中，還可在超頻失敗后主動(dòng)“自行恢復(fù)”CPU的默認(rèn)運(yùn)行頻率。

2．3　開(kāi)機(jī)自檢顯示的工作頻率不正常

具體表現(xiàn)為開(kāi)機(jī)后CPU工作頻率降低，屏幕顯示“Defaults CMOS Setup Loaded”的提示，重新設(shè)置CMOS中的CPU參數(shù)后，系統(tǒng)可恢復(fù)正常，但故障仍會(huì)在下次重啟時(shí)繼續(xù)出現(xiàn)。此類(lèi)情況與CMOS電池或主板的相應(yīng)電路有關(guān)。這時(shí)可先測(cè)量主板電池的電壓，如電壓值低于3V，應(yīng)更換CMOS電池。如果更換電池不久后，相同故障再次出現(xiàn)，則是主板CMOS供電回略的元器件存在漏電，建議將主板送修。

3　如何對(duì)CPU進(jìn)行保養(yǎng)

3．1　保證良好的散熱

CPU的正常工作溫度為50℃以下，其具體工作溫度會(huì)根據(jù)不同的CPU主頻而定。散熱片質(zhì)量要足夠好，且以厚底層為佳，這樣有利于主動(dòng)散熱，保障機(jī)箱內(nèi)外的空氣流通順暢。

3．2　注意減壓及避震

CPU毀于散熱和扣具壓力的慘劇時(shí)有所聞，主要表現(xiàn)在CPU的DIE被壓毀，因此在安裝CPU時(shí)應(yīng)注意用力均勻，扣具的壓力要適中。

3．3　合理超頻

超頻會(huì)導(dǎo)致CPU工作時(shí)溫度上升，而高溫容易使內(nèi)部線路發(fā)生電子遷移，縮短CPU的壽命。目前主流CPU的頻率都在2GHz以上，因此超頻前，應(yīng)更多考慮延長(zhǎng)CPU的壽命。如仍需要超頻，應(yīng)盡可能不用提高內(nèi)核電壓的方式實(shí)現(xiàn)。

3．4　用好硅脂

硅脂有很強(qiáng)的導(dǎo)熱性，安裝散熱風(fēng)扇時(shí)，應(yīng)在CPU及散熱片之間抹上導(dǎo)熱硅脂，以獲取更好的散熱效果。使用時(shí)，將其涂于CPU表面內(nèi)核上，薄薄一層即可。硅脂在使用一段時(shí)間后會(huì)干燥，這時(shí)可先將其除凈后，再重新涂上。

3．5　防止CPU主芯片磨損

常用的方法是CPU不用時(shí)在芯片表面貼上一層膠布。此外，在安裝CPU時(shí)要留意風(fēng)扇的正確安裝，同時(shí)注意芯片與硅脂接觸均勻。

4　如何使用軟件優(yōu)化CPU性能

計(jì)算機(jī)由軟、硬件配合進(jìn)行工作，在硬件規(guī)格確定的情況下，可以通過(guò)特定的軟件對(duì)硬件性能進(jìn)行一定程度的優(yōu)化。

4．1　用SoftFSB軟件對(duì)CPU超頻

對(duì)CPU超頻是使用最多的“性能優(yōu)化”法。通常的超頻方式都是用主板跳線、修改BOOS設(shè)置等硬方法。而無(wú)論對(duì)主板重新跳線還是修改BIOS的設(shè)置，都要求用戶對(duì)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)或BIOS設(shè)置有一定的了解，召則會(huì)適得其反。SoEFSB軟件可以直接在Windows窗口下調(diào)節(jié)系統(tǒng)總線頻率，以達(dá)到超頻目的。若超頻成功，無(wú)需重新開(kāi)機(jī)，系統(tǒng)就將在此設(shè)定的頻率下工作；若超頻失敗，重新開(kāi)機(jī)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)回到原來(lái)的狀態(tài)，不受影響。

SoflFSB通過(guò)軟件來(lái)改變時(shí)鐘芯片部分寄存器數(shù)值，進(jìn)而讓該芯片根據(jù)這些數(shù)值產(chǎn)生相應(yīng)的系統(tǒng)總線頻率。由于目前Intel的詢(xún)?cè)S多CPU倍頻被鎖定，通過(guò)提高系統(tǒng)總線頻率就成了唯一的超頻方式。使用SoEFSB超頻，只需用戶記下主板型號(hào)，之后便可通過(guò)選擇主板型號(hào)來(lái)設(shè)定GetFSB項(xiàng)，或通過(guò)時(shí)鐘芯片來(lái)設(shè)定GetFSB項(xiàng)。

4．2　通過(guò)Powerteak優(yōu)化CPU的性能

Powedweak是Powertweak公司于1999年推出的系統(tǒng)實(shí)用程序。PoweRweak支持大多數(shù)的CPU和芯片組，PoweRweak在安裝過(guò)程中會(huì)自動(dòng)探測(cè)用戶當(dāng)前使用的CPU和芯片組類(lèi)型。安裝結(jié)束后，執(zhí)行“開(kāi)始程序Powertweak”中的PowertweakOptimiyer命令打開(kāi)設(shè)置窗口進(jìn)行基本設(shè)置。設(shè)置完成后，重新啟動(dòng)系統(tǒng)，Powertweak會(huì)隨機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)并使用已有設(shè)置對(duì)用戶的CPU及主板芯片重新配置，讓它們?cè)诠ぷ髦邪l(fā)揮更高的性能。

4．3　用WateffallPro對(duì)CPU降溫并優(yōu)化

新版的Wateffal0Pro幾乎支持現(xiàn)在市場(chǎng)上能見(jiàn)到的所有CPU類(lèi)型(包括筆記本電腦用的CPU)，且與現(xiàn)在的主流主板兼容，為用戶提供了全面的選擇，使用該軟件可以完成如下功能：

(1)最多可將CPU的溫度降低30℃；

(2)調(diào)整CPU的性能，讓它在最優(yōu)狀態(tài)下穩(wěn)定地工作；

(3)可以精確測(cè)量與顯示CPU的使用串，并能同時(shí)監(jiān)控三個(gè)以上的周邊設(shè)備，如主板、硬盤(pán)等；

(4)支持各種流行的主板，并可以選擇在系統(tǒng)發(fā)生問(wèn)題前發(fā)出警報(bào)；

(5)可節(jié)省筆記本電腦電池能量，即使在CPU全速運(yùn)行時(shí)，也可以利用新的HTL(節(jié)流閥)技術(shù)降溫，甚至還可以省下內(nèi)部風(fēng)扇的電源。

WateffallPro的安裝十分簡(jiǎn)潔，軟件安裝完成后，開(kāi)機(jī)會(huì)自動(dòng)執(zhí)行，并在任務(wù)欄右下腳顯示自己的圖標(biāo)。用鼠標(biāo)點(diǎn)擊該圖標(biāo)后，進(jìn)入設(shè)定選單。選擇“Option”中的“Setup”選項(xiàng)，即可針對(duì)主板及CPU進(jìn)行設(shè)置。

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可以通過(guò)軟件來(lái)調(diào)整頻率，如果是保修的話，可以把頻率再調(diào)回原來(lái)的頻率，這樣就不會(huì)影響產(chǎn)品的保修，如果是過(guò)載損壞，無(wú)法保修。

超頻一般是增加處理器的時(shí)鐘頻率，這個(gè)時(shí)候一般“CPU”的發(fā)熱量就會(huì)比較大，而溫度升高是會(huì)導(dǎo)致電子遷移現(xiàn)象的。

超頻實(shí)際上就是指讓電腦的配件在高于標(biāo)準(zhǔn)頻率下工作的一行為。其中主要包括“CPU”的超頻，顯卡的超頻，以及內(nèi)存的超頻，而“CPU”的超頻較早出現(xiàn)。

（來(lái)源：文章屋網(wǎng) ）

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什么是CPU的VID電壓

在生產(chǎn)CPU時(shí)，需要在一塊晶圓上切割出多塊CPU，由于晶圓批次和品質(zhì)的不同，Intel會(huì)對(duì)切割后的每一塊CPU進(jìn)行檢測(cè)，以便確定其可以穩(wěn)定運(yùn)行的頻率和電壓。

這樣當(dāng)一塊CPU在檢測(cè)出一個(gè)穩(wěn)定的運(yùn)行電壓后，Intel會(huì)為它稍加一個(gè)合適的余量，從而得到一個(gè)固定的電壓值，接著將這個(gè)電壓值固化在CPU中，而這個(gè)電壓值就是所謂的VID。事實(shí)上，VID電壓可看做是Intel對(duì)這顆CPU品質(zhì)的鑒定，只有品質(zhì)較好的CPU，才會(huì)擁有一個(gè)較低的VID電壓值。

VID電壓在超頻中的作用

眾所周知，同型號(hào)的CPU運(yùn)行在相同頻率下時(shí)，那么其所使用的CPU電壓越低，相應(yīng)的功耗和發(fā)熱量也會(huì)越低。這樣即便不對(duì)CPU進(jìn)行超頻，那么VID電壓值較低的CPU，也會(huì)更加涼快和省電。

同樣道理，當(dāng)超頻CPU時(shí)，VID電壓越低，那么所需電流相對(duì)較低，產(chǎn)生的熱量也會(huì)較少，因此不需大功率電源和高檔CPU散熱器，就可使CPU穩(wěn)定運(yùn)行在更高頻率上。而在增加電壓后，VID電壓值較低的CPU自然也更易提升主頻速度，好處不言自明。

如何查看CPU的VID電壓

既然VID電壓越低越利于使用和超頻，那么在選購(gòu)超頻CPU時(shí)，自然要優(yōu)先挑選VID電壓值較低的CPU。不過(guò)從CPU表面的參數(shù)標(biāo)識(shí)上，是無(wú)法得到VID電壓值信息的。這時(shí)只能通過(guò)專(zhuān)門(mén)的檢測(cè)軟件來(lái)讀取該信息。

對(duì)于Intel奔騰雙核和酷睿系列處理器來(lái)說(shuō)，目前檢測(cè)VID電壓值的最佳軟件應(yīng)首選“Core temp”。運(yùn)行該軟件后，即可在主界面中查看到當(dāng)前CPU的VID電壓值。如右圖中這顆E5200的VID電壓值為“1.1125V”，相對(duì)大多數(shù)同型號(hào)的E5200來(lái)說(shuō)，可算是非常低的VID電壓值了，因此其也獲得了不錯(cuò)的超頻性，主頻達(dá)到了4GHz的水平。

VID不代表超頻性

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    關(guān)鍵詞：極低功耗系統(tǒng) MSP430 低功耗管理

1 影響系統(tǒng)功耗的主要因素

對(duì)于一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)而言，其功耗大致滿足以下公式：P=CV2f，其中C為系統(tǒng)的負(fù)載電容，V為電源電壓，f為系統(tǒng)工作頻率。由此可見(jiàn)，功耗與電源電壓的平方成正比，因此電源電壓對(duì)系統(tǒng)的功耗影響最大，其次是工作頻率，再就是負(fù)載電容。負(fù)載電容對(duì)設(shè)計(jì)人員而言，一般是不可控的，因此設(shè)計(jì)一個(gè)低功耗系統(tǒng)，應(yīng)該考慮到不影響系統(tǒng)性能前提下，盡可能地降低電源的電壓和使用低頻率的時(shí)鐘。下面對(duì)TI公司新出MSP430來(lái)具體探討這個(gè)問(wèn)題。

2 基于MSP430極低功耗系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

MSP430具有工業(yè)級(jí)16位RISC，其I/O和CPU可以運(yùn)行在不的時(shí)鐘下。CPU功耗可以通過(guò)開(kāi)關(guān)狀態(tài)寄存器的控制位來(lái)控制：正常運(yùn)行時(shí)電流160μA,備用時(shí)為0.1μA，功耗低， 為設(shè)計(jì)低功耗系統(tǒng)提供了有利的條件。

圖1是我們?cè)O(shè)計(jì)的以MSP430為CPU的“精密溫度測(cè)試儀”（下面簡(jiǎn)稱(chēng)測(cè)試儀）。該產(chǎn)品使用電池供電，體積小巧，攜帶方便。

（1）電源電壓

在使用時(shí)應(yīng)該盡可能地選擇最低的電源電壓。對(duì)于MSP430而言，可用的最低電壓是很低的，最低可達(dá)1.8V。我們使用TI公司推薦使用的3V。通常的電源只提供5V電壓，因此，需要將5V電壓由一個(gè)3V的穩(wěn)壓管降壓后給CPU供電，也可以直接鋰電池供電。3V不是標(biāo)準(zhǔn)的TTL電平，因此，在使用時(shí)需要用接口電路使CPU的非TTL標(biāo)準(zhǔn)電平能與TTL標(biāo)準(zhǔn)電平的器件連接。這些接口電路應(yīng)該也是低功耗的，否則會(huì)造成一方面使用低電壓降低了功耗，另一個(gè)方面使用額外的接口電路又增加了系統(tǒng)的功耗?；蛘咧苯邮褂弥С?V電壓的外圍芯片。

圖1 

    （2）時(shí)鐘頻率

從低功耗的角度看，需要較低的頻率，但是在實(shí)時(shí)應(yīng)用中為了快速響應(yīng)外部事件又需要有比較快的系統(tǒng)時(shí)鐘。這就需要系統(tǒng)具有兩個(gè)高低不同的頻率，在需要的時(shí)候可以在兩個(gè)頻率之間進(jìn)行切換。為了保證切換迅速/時(shí)間延遲少，又要求低Q值振蕩器，同時(shí)切換時(shí)往往造成時(shí)鐘頻率的不穩(wěn)定，這對(duì)于要求頻率穩(wěn)定的系統(tǒng)，如實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC而言又是不適合的。設(shè)計(jì)一個(gè)完全達(dá)到以上要求的時(shí)鐘系統(tǒng)是很困難的，MSP430采用了一種折衷辦法，即在CPU外使用一個(gè)較低的頻率為32 768Hz的鐘表晶體振蕩器生成輔助時(shí)鐘ACLK，能夠保證一些低頻率應(yīng)用場(chǎng)合的要求，對(duì)于一些低頻工作的外設(shè)而言可以直接作為信號(hào)源或時(shí)鐘，而無(wú)需增加額外的分頻電路；同時(shí)，在CPU內(nèi)部使用結(jié)合數(shù)字控制振蕩器DCO的FLL技術(shù)，將ACLK倍頻升高，作為系統(tǒng)的主時(shí)鐘MCLK。它使得指令能夠在較低晶振下獲得高時(shí)鐘時(shí)的運(yùn)行速度，能夠滿足高速實(shí)時(shí)的要求。低、高頻之間的切換只需6μs。對(duì)于149型號(hào)的芯片而言，更具有第三個(gè)頻率SMCLK可供外設(shè)使用，它可外接二個(gè)晶振，當(dāng)設(shè)置DCOR=0時(shí)SMCLK使用DCOCLK，當(dāng)DCOR=1時(shí)SMCLK使用第二個(gè)外晶振X2。X2的頻率一般比X1要高，這樣便又可以滿足高速外設(shè)的要求。

（3）低功耗軟件控制

MSP430的工作模式通過(guò)模塊的智能化運(yùn)行管理和CPU的狀態(tài)組合以先進(jìn)的方式支持超低功耗的各種要求。CPU內(nèi)狀態(tài)寄存器SR中的SCG1、SCG2、OscOff與功耗有關(guān)．可由軟件組合成6種工作模式．

①活動(dòng)模式——AM

正常的工作模式，這時(shí)CPU消耗的電能最大．

②低功耗模式0——LPM0

CPUOff置位，CPU停止活動(dòng)，但外圍模塊繼續(xù)工作，ACLK和MCLK信號(hào)保持活動(dòng)，MCLK的鎖頻壞控制正常工作．有關(guān)控制位設(shè)置為：SCG1＝0，SCG0＝0，SCG0=0,OscOff=0,CPUOff=1。

③低功耗模式1——LPM1

CPUOff置位，CPU停止活動(dòng)，但外圍模塊繼續(xù)工作，MCLK的鎖頻環(huán)控制停止工作，ACLK與MCLK保持活動(dòng)，有關(guān)控制位設(shè)置為：SCG1＝0，SCG0＝1，OscOff=0,CPUOff=1。

④低功耗模式2——LPM2

CPUOff置位，CPU停止活動(dòng)，但外圍模塊繼續(xù)工作，MCLK的鎖頻環(huán)控制停止，ACLK活動(dòng)，MCLK停止，有關(guān)控制位設(shè)置為：SCG1＝1，SCG0＝0，OscOff=0,CPUOff=1。

⑤低功耗模式3——LMP3

CPUOff置位，CPU停止活動(dòng)，但外圍模塊繼續(xù)工作，MCLK的鎖頻環(huán)控制和MCLK停止工作，DCO的DC發(fā)生器關(guān)閉，但ACLK信號(hào)仍保持活動(dòng)，有關(guān)控制位設(shè)置為：SCG1＝1，SCG0＝1，OscOff=0,CPUOff=1。

⑥低功耗模式4——LPM4

CPUOff置位，CPU停止活動(dòng)，但外圍模塊繼續(xù)工作，MCLK的鎖頻環(huán)控制和MCLK停止工作，晶振停止，有關(guān)控制位設(shè)置為：SCG1＝X，SCG0＝X，OscOff=1，CPUOff=1。

不同工作模式對(duì)應(yīng)的典型電源消耗如圖2所示。

這些模式可以完成對(duì)晶振的關(guān)閉，F(xiàn)LL關(guān)閉，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)外設(shè)功耗的控制，從而進(jìn)一步降低系統(tǒng)的功耗。

為了充分利用CPU的低功耗功能，可以讓CPU工作于突發(fā)狀態(tài)。在通常情況下，根據(jù)需要使用軟件將CPU設(shè)定到某一種低功耗工作模式下，在需要時(shí)使用中斷將CPU從休眠狀態(tài)中喚醒，完成工作之后又進(jìn)入休眠狀態(tài)。

MSP430的可編程中斷結(jié)構(gòu)可以組成靈活的片上和外部中斷體系，以適應(yīng)實(shí)時(shí)中斷驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的需要。中斷可由處理機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)來(lái)啟動(dòng)，如看門(mén)狗溢出、外部模塊發(fā)生的事件等。每個(gè)中斷源泉可以用中斷允許位單獨(dú)關(guān)閉，而狀態(tài)寄存器中的通用中斷允許位GIE可以禁止全部中斷。

當(dāng)中斷請(qǐng)求發(fā)生并且相應(yīng)的中斷允許位和通用中斷允許位（GIE）置位時(shí)，中斷服務(wù)程序按下順序激活：

如果CPU處于活動(dòng)狀態(tài)則完成當(dāng)前執(zhí)行指令。如果處于省電狀態(tài)，則終止低功耗模式將指向下一條指令的PC值壓堆棧將SR壓入堆棧如果在執(zhí)行上條指令時(shí)已有多個(gè)中斷請(qǐng)求發(fā)生，則選擇最高優(yōu)先級(jí)者在單一中斷源標(biāo)志中的中斷請(qǐng)求標(biāo)志位自動(dòng)復(fù)位，多中斷源標(biāo)志仍保持置位以等待軟件服務(wù)通用中斷允許位GIE復(fù)位，CPUOff位／OscOff位和SCG1位復(fù)位，SCG0不改變，F(xiàn)LL環(huán)路控制保持原有工作狀態(tài)，狀態(tài)位VNZ和C復(fù)位將相應(yīng)的中斷向量值裝入PC，程序從該地址繼續(xù)執(zhí)行中斷處理，中斷響應(yīng)從接受中斷請(qǐng)求開(kāi)始到執(zhí)行相應(yīng)的中斷服務(wù)程序的首條指令，持續(xù)6個(gè)周期，中斷處理結(jié)束的最后指令為RETI將SR從堆棧中彈出，被中斷的程序回到與中斷前完全相同的狀態(tài)將PC機(jī)堆棧中彈出。因此它的中斷系統(tǒng)也配合極低功耗的要求，一個(gè)中斷事件可將系統(tǒng)從各種工作模式中喚醒，而RETI指令又使運(yùn)行返回到事件發(fā)生前的工作模式，不需額外的指令。測(cè)試儀的主要工作就是測(cè)量并顯示溫度。系統(tǒng)啟動(dòng)后首先進(jìn)入低功耗的休眠模式，因?yàn)闇囟鹊臏y(cè)試可以間隔一段時(shí)間測(cè)量一次，設(shè)定一個(gè)觸發(fā)周期，當(dāng)周期的觸發(fā)脈沖到來(lái)時(shí)，CPU退出休眠，測(cè)量溫度并顯示，檢測(cè)完之后又自動(dòng)回到休眠狀態(tài)。

（4）外設(shè)

MSP430系列微控制器的運(yùn)行主要受控于存儲(chǔ)在特殊寄存器（SFR）中的信息，不同SFR中的位可以根據(jù)需要允許中斷或用來(lái)定義外圍模塊的工作模式，能夠作到部分或全部禁止外圍模塊的功能，被禁止的外圍模塊將停止它的功能以減少電源消耗。

例如，Basic Timer1可以根據(jù)需要對(duì)輸入時(shí)鐘源選擇MCLK、ACLK或ACLK/256之一，同時(shí)控制位包含HOLD，當(dāng)HOLD=1時(shí)，可以禁止模塊的所有功能，并把功耗降低到最低只有漏電流。

串口是系統(tǒng)與外圍聯(lián)系的重要手段，可以利用MSP430對(duì)幀的敏感作為啟動(dòng)條件。通常情況下都應(yīng)該從低功耗模式中被啟動(dòng)，這就需要用到UART的中斷接收方式，有關(guān)代碼如下：

IFG2 .EQU 3 ；URXIFG和UTXIFG標(biāo)志地址

UTCTL .EQU 71h ；USART控制寄存器

UTXIFG .EQU 0

URXSE .EQU 8

……

URX_INT BIT.B #URXIFG，&IFG2 ；檢查URXIFG信號(hào)以確定幀開(kāi)始

JNE ST_COND

……

ST_COND BIC.B #URXSE，&UTCTL；清除URXS觸發(fā)器信號(hào)，消除中斷請(qǐng)求

BIS.B #URXSE，&UTCTL；準(zhǔn)備用URXS觸發(fā)器檢查下一幀開(kāi)始條件

當(dāng)有多臺(tái)機(jī)進(jìn)行通信時(shí)，還應(yīng)該充分利用線路空閑多處理機(jī)模式。使用此模式可以使處于多機(jī)通信的CPU在接收數(shù)據(jù)之前首先判斷地址，如果地址與自己軟件中設(shè)定的一款，則CPU被激活接收下面的數(shù)據(jù)；如果不一致，則保持休眠狀態(tài)。這樣可以最大限度地降低UART所消耗的功率。

低功耗系統(tǒng)必須采用LCD，MSP430有些型號(hào)中已經(jīng)為我們集成了LCD驅(qū)動(dòng)器，在使用時(shí)只有需要顯示時(shí)才打開(kāi)LCD模塊，休眠狀態(tài)下控制LCD的控制方式與模式寄存器中的LCDM0=0，可以關(guān)閉LCD。LCDM1=1，高電壓驅(qū)動(dòng)；LCDM1=0，LCDM1=1，驅(qū)動(dòng)低電壓。盡可能選擇低電壓驅(qū)動(dòng)。通過(guò)以上處理，LCD的功耗可以達(dá)到最少。

MSP430的A/D也具有微功耗的模式。當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)（EOC），中斷標(biāo)志會(huì)自動(dòng)設(shè)置進(jìn)入中斷例程，通知處理機(jī)一次轉(zhuǎn)換已經(jīng)完成。這時(shí)CPU關(guān)閉A/D時(shí)鐘，A/D通道停止工作，直到下一次SOC位置位才開(kāi)啟，因此，模/數(shù)的開(kāi)啟是可以由CPU通過(guò)控制ACTL寄存器主動(dòng)進(jìn)行的?！皽y(cè)試儀”需要測(cè)量傳感器送來(lái)的電壓，使用A/D進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，可以通過(guò)鍵盤(pán)輸入或周期性觸發(fā)脈沖選擇開(kāi)啟A/D轉(zhuǎn)換，完成后又自動(dòng)關(guān)閉，以節(jié)省電流消耗。

此外在設(shè)計(jì)外設(shè)時(shí)還有一些常規(guī)原則：將不用的FETI輸入端連接到VSS；JTAG端口TMS、TCK和TDI不要連接到VSS；CMOS輸入端不能有浮空的節(jié)點(diǎn)，將所有輸入端接適當(dāng)?shù)碾娖?；不論?duì)于內(nèi)核還是對(duì)于各外圍模塊，選擇盡可能低的運(yùn)行頻率，如果不影響功能應(yīng)設(shè)計(jì)自動(dòng)關(guān)機(jī)。

篇10

最終目的――提升晶體管效率與能源效率

無(wú)論你遇到的是什么應(yīng)用，例如3D游戲、2D圖像處理、多媒體娛樂(lè)、上網(wǎng)瀏覽或者IM交流，它們的本質(zhì)都是二進(jìn)制數(shù)的加減乘除運(yùn)算，只是應(yīng)用不同，所對(duì)應(yīng)的計(jì)算類(lèi)型也各不相同，例如3D游戲、多媒體、圖像處理主要涉及浮點(diǎn)運(yùn)算，其中的多媒體和圖像應(yīng)用需要大量的矢量和矩陣運(yùn)算，這也是SSE/3D Now等指令集存在的原因；至于網(wǎng)絡(luò)瀏覽、辦公軟件、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器等應(yīng)用一般只涉及整數(shù)運(yùn)算。

處理器提供完整的計(jì)算功能，它的通用屬性允許執(zhí)行各種各樣的計(jì)算指令，對(duì)于x86平臺(tái)而言，任務(wù)的多樣性要求處理器能夠提供全面的計(jì)算功能，因此x86處理器在整數(shù)、浮點(diǎn)方面的性能一般都比較均衡，那么提高性能就意味著兩者應(yīng)該同時(shí)獲得提升。

然而，性能的提升必定會(huì)受到功耗和成本的限制，微處理器廠商的目標(biāo)都是實(shí)現(xiàn)最高的效益――即處理器成本最低，但性能最優(yōu)。處理器的成本有雙層含義，一是芯片本身的制造成本，它由芯片的晶體管集成度、制造工藝和良品率共同決定，不過(guò)從設(shè)計(jì)層面來(lái)看，晶體管的多寡決定成本的高低――設(shè)計(jì)者最希望的是用更少的晶體管實(shí)現(xiàn)更出色的性能，這樣的任務(wù)考驗(yàn)著設(shè)計(jì)者的技術(shù)功底，而衡量設(shè)計(jì)優(yōu)劣我們可以引入“每晶體管性能”來(lái)評(píng)定。

另一個(gè)成本是指用戶的使用成本，它所說(shuō)的就是電費(fèi)支出，由芯片的功耗所決定。個(gè)人用戶或許對(duì)此不算很敏感，但對(duì)于擁有大量計(jì)算機(jī)的企業(yè)、網(wǎng)吧、數(shù)據(jù)中心而言，電費(fèi)支出往往相當(dāng)驚人，在性能相同的條件下，低功耗的芯片顯然更受歡迎。同時(shí)，低功耗芯片發(fā)熱量更低，能夠提供更人性化的使用感受(例如風(fēng)扇噪音更低)，因此也更受歡迎；我們可以采用“每瓦性能”來(lái)衡量處理器的能源效率，這也是英特爾在Core平臺(tái)中高調(diào)宣揚(yáng)的概念之一。

所有的微處理器業(yè)者都在追求“每晶體管性能”與“每瓦性能”的最大化，這兩項(xiàng)指標(biāo)直接決定了處理器的競(jìng)爭(zhēng)力水平――一個(gè)新的問(wèn)題由此產(chǎn)生：要做到兩項(xiàng)指標(biāo)的最大化，應(yīng)該采用何種設(shè)計(jì)思路?高頻率、優(yōu)化的架構(gòu)、多核還是協(xié)處理器?

矛盾的平衡術(shù)――架構(gòu)與頻率誰(shuí)是重點(diǎn)?

在漫長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，x86處理器都在尋求頻率的增長(zhǎng)，頻率高低也成為衡量處理器性能的唯一要素，相信大家對(duì)1999年英特爾與AMD的1GHz突破記憶猶新，不過(guò)隨后英特爾拿出Netburst架構(gòu)的Pentium 4，在頻率之爭(zhēng)中遙遙領(lǐng)先，并依靠高頻率贏得了對(duì)K7的勝利，但在K8架構(gòu)出現(xiàn)之后，低頻率的Athlon 64系列處理器憑借優(yōu)越的微架構(gòu)在性能上趕超。

這就引起一個(gè)新的問(wèn)題：頻率與架構(gòu)哪一個(gè)對(duì)CPU性能影響更重要?

CPU的性能是由執(zhí)行計(jì)算任務(wù)的能力來(lái)衡量的，在相同的時(shí)間段內(nèi)，執(zhí)行計(jì)算任務(wù)越多的處理器性能就越高。而決定性能高低的主要有兩個(gè)指標(biāo)：其一就是主頻，它所指的是CPU在單位時(shí)間內(nèi)能執(zhí)行多少次指令。打個(gè)比方，CPU的主頻就好比是人在單位時(shí)間內(nèi)可以走多少步路；其二就是IPC(IPC：Instruction Per Clock)，它所指的是CPU在每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)可以執(zhí)行多少條指令，代表指令執(zhí)行的數(shù)量，同樣做個(gè)比方，IPC就好比是人走每步路的長(zhǎng)度。那么，CPu的性能可以用如下公式表達(dá)：“處理器(CPU)性能=主頻×IPC”。

換言之，二者相輔相成，同等重要，但無(wú)論哪一個(gè)指標(biāo)，都無(wú)法單獨(dú)決定CPU的性能。

IPC主要由CPU的架構(gòu)來(lái)決定，事實(shí)上，主頻與IPC是一對(duì)矛盾綜合體，在處理器設(shè)計(jì)中，高頻率往往要以低IPC為代價(jià)，而高IPC又會(huì)遭遇頻率難以提升的困擾，芯片設(shè)計(jì)者必須在兩者之間取得平衡。過(guò)去的Netburst試圖走一條極端化的道路，它通過(guò)提升流水線長(zhǎng)度來(lái)獲得高頻運(yùn)作，但同時(shí)也導(dǎo)致低IPC的后果，而高頻運(yùn)作還帶來(lái)高功耗、高熱量的弊端，因此雖然Netburst架構(gòu)可以憑借逼近4GHz的高頻率保有高性能，但高功耗的拖累讓它不堪重負(fù)，也限制了未來(lái)發(fā)展空間。

此后，英特爾在Core微架構(gòu)中改變了這種做法，它采用一個(gè)新的公式：“處理器(CPU)性能=每瓦性能×功耗”，通過(guò)優(yōu)良的微架構(gòu)達(dá)到每瓦性能的最佳化，從而可以在低功耗條件下獲得超越對(duì)手的高效能。另外在IPC方面，Core架構(gòu)的表現(xiàn)極為優(yōu)異，它可以同時(shí)解碼4條指令，加上宏操作融合技術(shù)與微操作融合技術(shù)，Core架構(gòu)最多可以同時(shí)解碼5條指令，相比之下，AMD的K8架構(gòu)只具備同時(shí)解碼3條指令的能力。由于IPC性能突出，Core架構(gòu)在較低的頻率下就能夠獲得大幅超越前代產(chǎn)品的性能，英特爾也從此完全拋棄硬傷較多的Netburst架構(gòu)。

AMD新近推出的K10架構(gòu)其實(shí)也是主頻與IPC平衡的一個(gè)典范，K10在K8基礎(chǔ)上改良而來(lái)，主要增強(qiáng)了浮點(diǎn)方面的計(jì)算能力，不過(guò)在指令解碼能力方面，K10沒(méi)有獲得增強(qiáng)：每個(gè)周期仍只能解碼3條微指令，實(shí)際執(zhí)行能力遜于英特爾的Core架構(gòu)；不過(guò)，K10集成了內(nèi)存控制器，擁有更卓越的內(nèi)存性能，加上SSE指令單元擴(kuò)展到128位，引入2MB三級(jí)緩存，以及對(duì)微架構(gòu)進(jìn)行深度的改良，這些措施都有效提升K10的IPC性能。因此，K10同樣沒(méi)有強(qiáng)調(diào)高頻運(yùn)作，但它的性能并不亞于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，芯片的功耗和發(fā)熱量也都控制在較好的水平，從而能夠保持理想的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

從單核到多核、從巨內(nèi)核到微內(nèi)核

處理器從單核發(fā)展到多核可以讓“每晶體管性能”獲得顯著的提升，也就是能夠以更低的代價(jià)獲得相當(dāng)出色的性能。

在單核心時(shí)代，處理器提升性能的主要途徑是頻率與緩存，利用緩存容量作為高低階產(chǎn)品區(qū)分依據(jù)的做法相當(dāng)流行，典型的例子包括Pentium 4與Celeron、Athlon XP與Duron；在緩存容量上，英特爾的產(chǎn)品相對(duì)于其他品牌而言從來(lái)都占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，這很大程度上得益于半導(dǎo)體工藝的領(lǐng)先。但從經(jīng)濟(jì)效率角度來(lái)看，大緩存設(shè)計(jì)絕對(duì)不是理想方案，例如二級(jí)緩存容量從1MB提升到2MB，帶來(lái)的性能增益在10％以?xún)?nèi)，但高速緩存為SRAM部件、1bit數(shù)據(jù)就需占用6個(gè)晶體管，1MB緩存需要接近5000萬(wàn)個(gè)晶體管，比CPU核心都高出不少。不妨以當(dāng)年的Northwood為例：Northwood Pentium 4的二級(jí)緩存 為512KB、晶體管總量7500萬(wàn)個(gè)，而相同核心的Pentium 4 Extreme Edition由于增加了2MB的三級(jí)高速緩存，晶體管數(shù)量大幅攀升到1.78億――盡管晶體管數(shù)量比前者高出1.37倍，芯片生產(chǎn)成本也高出許多，但性能提升幅度僅在10％左右，這種設(shè)計(jì)顯然非常缺乏經(jīng)濟(jì)效益。相反，假如將這些晶體管用于CPU核心的設(shè)計(jì)，也就是讓處理器擁有雙核心，那么帶來(lái)的性能增益可以在80％以上。

英特爾與AMD幾乎同時(shí)意識(shí)到這個(gè)問(wèn)題，因此它們轉(zhuǎn)向了雙核體系，到現(xiàn)在為止，雙核心處理器已經(jīng)成為主流，四核產(chǎn)品也在服務(wù)器和高階市場(chǎng)大行其道，多核設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)在實(shí)用中獲得充分的體現(xiàn)。不過(guò)隨著核心數(shù)量的增多與頻率提升，處理器的功耗問(wèn)題又逐漸開(kāi)始變得嚴(yán)峻，英特爾的Core 2 Quad與AMD的Phenom X4功耗都超過(guò)百瓦，主流的雙核處理器也都達(dá)到89瓦，相當(dāng)于當(dāng)年P(guān)rescott處理器的水平。假如按照這種軌跡發(fā)展下去，多核設(shè)計(jì)同樣將遭遇高功耗的制約、造成性能難以提升的困境。

AMD就這種觀點(diǎn)的持有者，它們認(rèn)為多核處理器在未來(lái)將遭遇Netburst的覆轍，必須被更高效率的設(shè)計(jì)所取代――AMD提出的方案就是Torrenza協(xié)處理器加速計(jì)劃，即采用協(xié)處理器來(lái)輔助CPU完成計(jì)算任務(wù)。由于協(xié)處理器都采用專(zhuān)用化設(shè)計(jì)，在特定的應(yīng)用中效率極高，它的引入能夠顯著提升平臺(tái)的效能。另外，AMD還發(fā)展出Fusion混合處理器的概念，即將GPU作為協(xié)處理器直接整合于CPU內(nèi)部，兩者協(xié)同運(yùn)算，不過(guò)這樣做的目的主要在于資源的共享。

相比之下，IBM與英特爾的方案更為徹底：IBM認(rèn)為主一從多核架構(gòu)效率更高，這種設(shè)計(jì)在PS3中的Cell處理器中獲得體現(xiàn)。在Cell處理器中，只有一個(gè)功能簡(jiǎn)單的主CPU負(fù)責(zé)任務(wù)分派，而真正的指令執(zhí)行任務(wù)則是由數(shù)量眾多的協(xié)處理器完成的；Cell處理器占用2.34億個(gè)晶體管，90納米、3.2GHz版本的功耗為110瓦，但浮點(diǎn)性能比規(guī)格相當(dāng)?shù)膞86處理器高出十倍以上!受此啟發(fā)，英特爾發(fā)展出Many Core計(jì)劃，它同樣是采用主一從多核架構(gòu)，Many Core處理器最多可擁有80個(gè)核心，其中絕大多數(shù)都是各種功能的協(xié)處理單元(例如浮點(diǎn)加速器、Java解釋器、Flash加速器等等)，主CPU的數(shù)量在4個(gè)以?xún)?nèi)、它們只是負(fù)責(zé)任務(wù)分配和整數(shù)運(yùn)算任務(wù)。

無(wú)論是IBM Cell、AMD Torrenza/Fusion還是英特爾的Many Core，它們均采用協(xié)處理器加速的主從多核設(shè)計(jì)、隸屬于“微內(nèi)核”體系，而現(xiàn)行的多核處理器屬于“巨內(nèi)核”體系――巨內(nèi)核的特點(diǎn)是核心設(shè)計(jì)復(fù)雜、要求動(dòng)用數(shù)量龐大的晶體管，但單個(gè)核心就可以承擔(dān)所有的任務(wù)，具有更強(qiáng)的通用性。而“微內(nèi)核”則不同，它的核心設(shè)計(jì)都非常簡(jiǎn)單，往往只處理特定的任務(wù)，所需的晶體管和能耗當(dāng)然也少得多，而在執(zhí)行專(zhuān)用任務(wù)時(shí)，這些微內(nèi)核的效率遠(yuǎn)高于通用的CPU；如果將大量的微內(nèi)核集成在一起就能夠完成各類(lèi)計(jì)算任務(wù)，而這種做法無(wú)論在能源效率還是晶體管效率指標(biāo)上都優(yōu)于現(xiàn)行的“巨內(nèi)核”設(shè)計(jì)。英特爾曾舉例說(shuō)明兩種設(shè)計(jì)的差異：若要實(shí)現(xiàn)32GFLOPS/4GHz規(guī)格的處理器，現(xiàn)行的巨內(nèi)核設(shè)計(jì)需要21平方毫米大小的芯片(假設(shè)45納米工藝)才能做到，平均每平方毫米可提供1.5GFLOPS性能，每瓦能耗對(duì)應(yīng)的，性能則是1.4GFLOPS；倘若改用微內(nèi)核思想來(lái)構(gòu)建32GFLOPS/4GHz處理器，那么芯片尺寸只要區(qū)區(qū)6平方毫米，平均每平方毫米芯片的性能為6.4GFLOPS，每瓦特性能為5.9GFLOPS。

由于在能源效率、晶體管利用效率方面都具有明顯的優(yōu)勢(shì)，微內(nèi)核將會(huì)取代巨內(nèi)核(或者二者融合)成為未來(lái)微處理器設(shè)計(jì)的主導(dǎo)方案，英特爾在Larrabee高并行處理器中就首度采用微內(nèi)核設(shè)計(jì)，AMD也在技術(shù)藍(lán)圖中披露了微內(nèi)核設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)景，IBM則在Cell中首開(kāi)先河，可以說(shuō)在這一點(diǎn)上，微處理器工業(yè)已經(jīng)形成廣泛的共識(shí)。