586CPU及主板综述 郭志忠 1996-04-26 随着奔腾类CPU价格的逐步下降，586计算机也在逐渐普及。586类的主板产品也越来越多，有点让购买者目不暇接。目前，586类主板可以根据所适应的CPU及周边电路芯片组来进行分类。我们首先从586CPU说起。 一、常见586CPU 1.Intel的Pentium系列微处理器 代号为P5的第一代Pentium微处理器在片内共集成了约三百一十万个晶体管，是一种高性能的32位微处理器，其中文名定为“奔腾”。P5类的Pentium处理器有60MHz和66MHz两个版本，性能表现超过100MIPS，差不多是Intel486 DX2/66的两倍。P5类产品采用5V电压工作，芯片功耗约20W，必须用散热器散热才能正常工作。 Pentium处理器的性能表现之所以高，大部分原因是因为采用了超标量式结构，可以在同一时钟周期执行多条指令。Pentium处理器还采用了两个8KB的高速缓冲存储器(Cache)，可分别储存数据和指令。这16KB的高速缓冲储存器使工作带宽倍增，减少了通道争用的情况，从而提高了系统的性能。 此外，Pentium处理器虽然内部为32位核心，但具有64位外部数据总线，同时又提供了较简单的内存总线控制器。分支指令预测是Pentium处理器另一种提高系统性能的技术，该技术令管线经常满载指令，处于高效能工作状态。 Pentium处理器的内置浮点运算单元性能极佳，超过了一般486芯片。所以尽管有人认为用486DX4/100可以相当于奔腾60系统，但在不少的应用软件运算中，奔腾66系统仍优于486DX4系统。 代号为P54C的第二代Pentium微处理器在片内集成了约三百三十万只晶体管，是对第一代Pentium优化改进的结果，不仅速度提高，而且功率消耗减少，采用3.3V电压工作(工作时仍需要加散热器)。P54C系列产品有75、90、100、120、133、150MHz等档次。由于P54C与P5类CPU在结构上的区别，所以一般奔腾75～150的主板与奔腾60～66的主板不同，不能通用。 P55C类Pentium微处理器是Intel公司为多媒体计算机研制的第三代奔腾级CPU产品。P55C将增加高速缓冲器容量，支持一些能加速多媒体应用的功能，并进一步减少功耗。P55C类奔腾微处理器的主频一般为150～200MHz。P55C类CPU在结构上与P54C类CPU兼容，所以新的P54C类奔腾主板可以通过适当的硬件设置安装P55C类CPU。 2.Cyrix的586级CPU 在Cyrix未正式推出其586级产品M1之前，它先推出了CX 5x86/100，这种CPU采用与486DX芯片相同的封装，采用32位数据线，可以直接插到某些486DX系统板上，但需要调整主板的跳线和采用新型的BIOS，1995年10月以后生产的486主板，多数已经能够安装这种CPU了。Cyrix公布的资料表明，CX 5x86/100的指标略优于Pentium 75，笔者在实装CX 5x86/100系统时感觉，用这种CPU组成的系统可以接近Pentium 75系统的性能，是486系统升级的一种经济型选择。 Cyrix的M1被命名为6x86，其体系也是超标量的，即在一个时钟周期可以执行多条指令，芯片的速度为100MHz以上。M1也是64位数据总线，增加了一些寄存器，采用推理执行，其性能优于Pentium 120体系。M1在结构上与Intel的P54C系列奔腾CPU兼容，所以可以安装到奔腾75～150类的主板上。 3.AMD的586级CPU AMD的586级芯片取代号为K5，工作电压为3.3V，其超标量设计可以在一个时钟周期内执行多达4条指令。原计划首先推出60MHz和66MHz的产品，然后推出90MHz和100MHz的K5芯片。但由于推出时间一再推迟，所以可能直接推出其高档产品。K5与Intel的奔腾CPU兼容。但由于AMD对NexGen的兼并，可能将其586级产品Nx586微处理器归到自己门下，而Nx586在引脚上与奔腾CPU不兼容，需要配用专为其设计的主板。 二、常见586主板及芯片组 从586类主板使用的周边电路芯片组的情况看，目前586类主板中使用最多的是Intel Triton芯片组。其次有VIA的VT82C5xx系列、SIS系列、OPTI系列芯片组等。 由于前面介绍过的P54C与P5类CPU在结构上有区别的原因，所以一般奔腾75～150的主板与奔腾60～66的主板不同，不能通用。这样就造成了P5类主板难以进行CPU升级的问题。现在P54C类CPU已逐渐普及，所以本文就不介绍P5类主板了。 采用Intel Triton芯片组的主板由于得益于Intel控制芯片对Intel的CPU“本家”支持，自然能达到较为标准的性能。采用这种芯片组的主板品牌有Intel板，“板皇”(台湾产)PCI54IT主板，宏(ACER)AP5C/P主板，中凌ATC-1535主板等。由于是采用同样周边电路芯片组，使得这类主板在性能上基本相同。大部分采用Intel芯片组的P54C类586主板可安装的Cache容量为256KB和512KB这两档；可以使用同步Cache(管道突发)或异步Cache。同步Cache芯片组一般是做成一个电路条，插到主板上的同步Cache插槽中。应注意不能在主板上插有SRAM芯片的情况下，插上同步Cache条，否则可能造成硬件损坏。采用Intel芯片组的主机板一般能对PCI总线提供较为完善的32位和64位功能。这类主板的CPU芯片安装能力为P54C或P54CS等多种Intel奔腾CPU，频率为75～150MHz，有的产品可达200MHz，例如“板皇”PCI54IT板，且具有较好的CPU升级条件。 采用VIA芯片组的典型主板产品是大众的PA-2000。这种主板的软硬件兼容性好，最大内存安装量为192MB，最大Cache安装量为1MB，但不支持管道突发的同步Cache。CPU芯片的安装能力为P54C 75～133Mhz及Cyrix M1。 采用OPTI芯片组的典型主板产品是海洋的RHINO 5(雷诺5)。这种主板的软硬件兼容性较好，最大内存安装量为128MB，最大Cache安装量为1MB，可以支持管道突发的同步Cache。只支持32位的PCI总线插槽。CPU芯片安装能力为P54C或P54CS 75～150MHz，M1部分产品板上装有扩展的电压调整器，可支持安装P55C类CPU。 采用SIS芯片组的主板产品也比较多，其典型产品有联想QDI Pentium 75～100MHz主板。该板采用SIS501芯片组。这类产品的最大内存安装量多数为128MB，最大Cache安装量可达1MB，有个别产品可达2MB。一般不支持同步Cache。CPU芯片安装能力多为P54C 75～100MHz。 从主板的构成来看，目前较好的586主板均采用“一板一卡”体系，即一套基本计算机系统中的板卡只有一块带有多功能接口的主板加一块显示卡。这种方式安装比较方便，组成比较灵活，系统可靠性也较高。也有少数586主板仍属于“一板二卡”体系，例如SIS P54C奔腾主板，板上没有多功能接口电路，需要另配多功能卡。这种情况下虽然主板价格低了，但需要另购一块多功能卡。而且，一般586主板最好是配PCI总线的多功能卡，否则，还需要进行BIOS中的PCI总线设置，增加了一些麻烦。购机者应注意这方面的问题。 由于标准586体系主板要采用64位的存储器数据存取方式，安装72线内存条时，其每条可以提供32位数据，所以一般应安装两条才能工作。这就是一般586计算机至少安装8MB内存的原因，也是30线内存条逐渐被淘汰的原因。30线内存条只能提供8位数据，要提供64位数据，则需要同时安装8条，硬件结构上十分不合理，586主板当然不会采用。 某些准586体系，例如用Cyrix 5x86或Intel P24D组成的586级计算机，实际上使用的是486主板，当然安装一条72线内存条就可以工作。