步進（Stepping）是CPU的一個重要參數，也叫分級鑑別產品數據轉換規範，“步進”編號用來標識一系列CPU的設計或生產製造版本數據，步進的版本會隨著這一系列CPU生產工藝的改進、BUG的解決或特性的增加而改變，也就是說步進編號是用來標識CPU的這些不同的“修訂”的。同一系列不同步進的CPU或多或少都會有一些差異，例如在穩定性、核心電壓、功耗、發熱量、超頻性能甚至支持的指令集方面可能會有所差異。
基本介紹
- 中文名：步進
- 外文名：Stepping
- CPU-Z：顯示讀取的處理器相關信息
- S-Spec：100%準確率
- 處理器：調整處理器產品線的重要手段
- 升級好處：穩定性、核心電壓、功耗、發熱量
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步進
基本簡述
對於CPU製造商而言，步進編號可以有效地控制和跟蹤所做的更改，也就是說可以對自己的設計、生產和銷售過程進行有效的管理；而對於CPU的最終用戶而言，通過步進編號則可以更具體的識別其系統所安裝的CPU版本，確定CPU的內部設計或製作特性等等。步進編號就好比CPU的小版本號，而且步進編號與CPU編號和CPU ID是密切聯繫的，每次步進改變之後其CPU ID也可能會改變。
一般來說步進採用字母加數字的方式來表示，例如A0，B1，C2等等，字母或數字越靠後的步進也就是越新的產品。一般來說，步進編號中數字的變化，例如A0到A1，表示生產工藝較小的改進；而步進編號中字母的變化，例如A0到B1，則表示生產工藝比較大的或複雜的改進。
在選購CPU時，應該儘可能地選擇步進比較靠後的產品。
定義
“步進”的英文是Stepping，Intel的官方文檔中將其表述為“Core Stepping，核心步進”。步進表示的含義是晶片因某種外在因素的變化而導致的物理或者電氣特性的變化的產物。以Intel的處理器為例（下文都以Intel的處理器為例），Stepping的具體值是2-3位由數字和字母組成的字元串。常見的Intel處理器的步進值都是由“一位字母+一位數字”組成的：
處理器的步進升級是屬於升級中“最細微”形式。較之製程的升級，步進升級對周邊硬體的要求是最低的。比如，90nm製程的處理器升級到65nm製程，刷新主機板BIOS是必須的。但類似“A0到B0”的步進升級可以直接完成，無需任何額外的動作。
檢測方法
CPU-Z
那么如何查到一款處理器的步進值呢？最簡單的方法是使用CPU-Z這款軟體直接讀取讀取（可以在www.cpuid.com上下載到最新版的CPU-Z）：
下載CPU-Z之後，將壓縮檔解壓，直接雙擊CPU-Z.exe這個檔案，稍等幾秒鐘之後，CPU-Z就會顯示讀取的處理器相關信息，其中就包括步進。
S-Spec
CPU-Z的識別方法雖然準確，但有時候也有缺陷。比如，你的機器中只有較早版本的CPU-Z，可能會無法識別處理器，還有一種情況就是，CPU-Z必須在Windows環境下才能使用，如果身處CPU市場，周圍都是盒裝或是散裝的處理器，怎么樣才能快速識別步進呢？答案就是檢驗處理器表面的S-Spec，它的準確率也是100%。
提醒：S-Spec識別方法的缺陷是需要記憶，S-Spec與步進的對應關係需要在Intel的網站上才能查到，後文的附表提供了Intel已經發布的Core 2架構處理器的S-Spec號與核心步進的對應表。
升級理由
我們看著CPU的步進一次次的改變，那么背後的變化又是什麼呢？任何一款產品，從投產到最終產品壽命的終了，其製造工藝都是遵循著日益成熟的路徑來走的。積體電路產品更是如此。一顆集成了幾億個電晶體的CPU，它的品質會因為製造工藝的逐步成熟而越來越好。
處理器
在功能上進行簡化是Intel調整處理器產品線的重要手段。比如，去掉對某些功能的支持就能誕生一個新型號的處理器：比如Pentium D 945和Pentium D 950，它們的主頻，外頻都是一致的，但是前者不支持VT技術，也就是說在功能上存在著縮水，在這種情況下，它們的步進必然是不同的。因為Intel完全可以通過改變工藝來控制新的用於封裝Pentium D 945的晶元。
晶元的重新劃分
Intel會依據晶元的品質來決定給哪款處理器使用。但也存在著不同規格的晶元相互替換使用的情況。Core2中最典型的例子就是L2步進的使用。Core 2 E4300隻有L2的步進，而同為2M快取的E6300卻有兩種步進，一是L2，二是B2。因為早期的E6300使用的2M快取是通過禁止掉Conroe核心4M快取的一半實現的，這部分的E6300的步進與Conroe核心的E6600以及E6700保持一致；E4300齣現之後，E6300也可以直接使用新的L2步進來製造，所以L2步進的E6300也出現在了Intel的文檔中。
“小毛病”
和軟體一樣，硬體的設計也不是一開始就完美無缺的。一顆處理器從tape-out到最終推向市場，會經歷無數苛刻的系統測試，即便如此，有些細小的問題還是要到實際套用的時候才能發現的。對於在實際使用中發現的問題，Intel會推出新步進的處理器，解決一批已經發現的問題。所以，步進升級與軟體的升級有異曲同工之妙。
製造工藝
Intel的處理器製造工藝一直是處於不停的升級之中，但是這種升級未必是很大的改進，而是局部的，某些細節工藝的提升，這種情況也會使得Intel升級處理器的步進。比如Q6600四核處理器，就已經出現過B1，B2等多個步進，正式版的產品則為最新的B3步進，相比之下大部分Core 2雙核處理器的製程仍然停留在B2步進上，因為相對於雙核處理器，四核的Q6600處理器在工藝升級上的潛力更大。
如果仔細的比較就會發現，步進實際上與某款特定型號的處理器無關，一款特定步進的晶元可以套用在多款處理器上，因此步進代表的其實是處理器製造工藝的某個階段。比如兩顆處理器Core 2 E6400和Core 2 E6700，它們的步進都是B2，這表示它們使用了相同的製造工藝。對於超頻來說，這一概念是非常重要的：相同製程的處理器，應當具備接近的極限頻率。
升級好處
步進升級成效之一：超頻能力有提高
在處理器的架構沒有發生重大變化的前提下，製程升級可以大幅度提高處理器的超頻能力，最典型的例子就是90nm的Prescott Pentium4升級到65nm的CedarMill 核心的Pentium4。其實，不光是製程升級，處理器核心步進的升級也可以提高處理器的超頻能力，只是幅度沒有升級製程那樣大而已。關於超頻能力我們會在後文中詳細探討。
步進升級變化之二：降低發熱
隨著製造工藝的成熟和新工藝的採用，相同型號的處理器發熱會隨著製程的升級而降低。Pentium4是這個變化的典型代表。原本CedarMill核心的Pentium4處理器的TDP是86W，升級到最新的D0步進之後，處理器的TDP下降到了65W，這就已經達到了Core 2處理器的標準，大幅度提高了處理器的“每瓦性能”，顯然採購這樣的P4是最超值的，性能不降低的前提下，發熱卻小了很多。
步進升級好處之三：處理器運行更穩定
如果看看Intel處理器步進更新的勘誤列表，就會發現原來一顆早期版本的處理器居然會有這么多的bug！即使是升級步進後，仍然會有新的問題不斷的發現。雖然絕大多數普通用戶在運行絕大多數套用中都很難遇到因為處理器的問題而造成的意外情況，但無疑，新製程的處理器會具備更強的穩定型和可靠性。
權威資料
查找器
處理器規格查找器： 如何查找 sSpec 編號 （根據sSpec號，利用Intel處理器查找工具查詢CPU的步進）
處理器規格查找器工具旨在作為參考，幫助您查找英特爾處理器的技術指標信息。 要查找所需信息，您需要知道處理器的 sSpec 編號。
sSpec 編號
sSpec 編號也稱為技術指標編號和 SL 代碼。 它是一個印在處理器上的 5 個字元的字元串（SL36W，XL2XL，等等），用來識別處理器。 您能夠在處理器的標記上（參閱圖 2）或者盒裝處理器附帶的標籤上找到該編號。 以下面的圖 1 作為示例，說明如何讀取標籤來查找您的 sSpec 編號。
圖 1：在盒裝處理器標籤上查找 sSpec 編號
請注意： 當前，技術指標位於產品代碼後，將來可能會有所改動。
圖 2： 在處理器標記中查找 sSpec 編號（兩個示例）
請注意： 這些位置進行改動後，要獲取特定處理器的 sSpec 編號的正確位置，請參閱處理器技術指標更新。
找到 sSpec 編號之後，您就可以正確使用處理器規格查找器 工具。
步進電機
定義
步進電機是將電脈衝信號轉變為角位移或線位移的開環控制元件。在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決於脈衝信號的頻率和脈衝數，而不受負載變化的影響，即給電機加一個脈衝信號，電機則轉過一個步距角。這一線性關係的存在，加上步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差等特點。使得在速度、位置等控制領域用步進電機來控制變的非常的簡單。雖然步進電機已被廣泛地套用，但步進電機並不能象普通的直流電機，交流電機在常規下使用。它必須由雙環形脈衝信號、功率驅動電路等組成控制系統方可使用。因此用好步進電機卻非易事，它涉及到機械、電機、電子及計算機等許多專業知識。生產步進電機的廠家的確不少，但具有專業技術人員，能夠自行開發，研製的廠家卻非常少，大部分的廠家只一、二十人，連最基本的設備都沒有。僅僅處於一種盲目的仿製階段。這就給戶在產品選型、使用中造成許多麻煩。鑒於上述情況，我們決定以廣泛的感應子式步進電機為例。敘述其基本工作原理。望能對廣大用戶在選型、使用、及整機改進時有所幫助。
工作原理一
反應式步進電機原理由於反應式步進電機工作原理比較簡單。下面先敘述三相反應式步進電機原理。
1、結構：電機轉子均勻分布著很多小齒，定子齒有三個勵磁繞阻，其幾何軸線依次分別與轉子齒軸線錯開。0、1/3て、2/3て,（相鄰兩轉子齒軸線間的距離為齒距以て表示），即A與齒1相對齊，B與齒2向右錯開1/3て，C與齒3向右錯開2/3て，A'與齒5相對齊，（A'就是A，齒5就是齒1）下面是定轉子的展開圖：
2、旋轉：如A相通電，B，C相不通電時，由於磁場作用，齒1與A對齊，（轉子不受任何力以下均同）。如B相通電，A，C相不通電時，齒2應與B對齊，此時轉子向右移過1/3て，此時齒3與C偏移為1/3て，齒4與A偏移（て-1/3て）=2/3て。如C 相通電，A，B相不通電，齒3應與C對齊，此時轉子又向右移過1/3て，此時齒4與A偏移為1/3て對齊。 如A相通電，B，C相不通電，齒4與A對齊，轉子又向右移過1/3て這樣經過A、B、C、A分別通電狀態，齒4（即齒1前一齒）移到A相，電機轉子向右轉過一個齒距，如果不斷地按A，B，C，A……通電，電機就每步（每脈衝）1/3て,向右旋轉。如按A，C，B，A……通電，電機就反轉。由此可見：電機的位置和速度由導電次數（脈衝數）和頻率成一一對應關係。而方向由導電順序決定。不過，出於對力矩、平穩、噪音及減少角度等方面考慮。往往採用A-AB-B-BC－C-CA-A這種導電狀態，這樣將原來每步1/3て改變為1/6て。甚至於通過二相電流不同的組合，使其1/3て變為1/12て，1/24て，這就是電機細分驅動的基本理論依據。不難推出：電機定子上有m相勵磁繞阻，其軸線分別與轉子齒軸線偏移1/m,2/m……(m-1)/m,1。並且導電按一定的相序電機就能正反轉被控制—— 這是步進電機旋轉的物理條件。只要符合這一條件我們理論上可以製造任何相的步進電機，出於成本等多方面考慮，市場上一般以二、三、四、五相為多。
3、力矩： 電機一旦通電，在定轉子間將產生磁場（磁通量Ф）當轉子與定子錯開一定角度產生力F與（dФ/dθ）成正比 其磁通量Ф=Br*S Br為磁密，S為導磁面積 F與L*D*Br成正比 L為鐵芯有效長度，D為轉子直徑 Br=N·I/RN·I為勵磁繞阻安匝數（電流乘匝數）R為磁阻。力矩=力*半徑力矩與電機有效體積*安匝數*磁密成正比（只考慮線性狀態）因此，電機有效體積越大，勵磁安匝數越大，定轉子間氣隙越小，電機力矩越大，反之亦然。
工作原理二
1、特點：感應子式步進電機與傳統的反應式步進電機相比，結構上轉子加有永磁體，以提供軟磁材料的工作點，而定子激磁只需提供變化的磁場而不必提供磁材料工作點的耗能，因此該電機效率高，電流小，發熱低。因永磁體的存在，該電機具有較強的反電勢，其自身阻尼作用比較好，使其在運轉過程中比較平穩、噪音低、低頻振動小。感應子式步進電機某種程度上可以看作是低速同步電機。一個四相電機可以作四相運行，也可以作二相運行。（必須採用雙極電壓驅動），而反應式電機則不能如此。例如：四相，八相運行（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A）完全可以採用二相八拍運行方式.不難發現其條件為C= ,D= . 一個二相電機的內部繞組與四相電機完全一致，小功率電機一般直接接為二相，而功率大一點的電機，為了方便使用，靈活改變電機的動態特點，往往將其外部接線為八根引線（四相），這樣使用時，既可以作四相電機使用，可以作二相電機繞組串聯或並聯使用。
2、分類 感應子式步進電機以相數可分為：二相電機、三相電機、四相電機、五相電機等。以機座號（電機外徑）可分為：42BYG(BYG為感應子式步進電機代號）、57BYG、86BYG、 110BYG、（國際標準），而像70BYG、90BYG、130BYG等均為國內標準。
3、步進電機的靜態指標術語相數：產生不同對極N、S磁場的激磁線圈對數。常用m表示。拍數：完成一個磁場周期性變化所需脈衝數或導電狀態用n表示，或指電機轉過一個齒距角所需脈衝數，以四相電機為例，有四相四拍運行方式即AB-BC-CD-DA-AB，四相八拍運行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.步距角：對應一個脈衝信號，電機轉子轉過的角位移用θ表示。θ=360度（轉子齒數J*運行拍數），以常規二、四相，轉子齒為50齒電機為例。四拍運行時步距角為θ=360度/（50*4）=1.8度（俗稱整步），八拍運行時步距角為θ=360度/ （50*8）=0.9度（俗稱半步）。定位轉矩：電機在不通電狀態下，電機轉子自身的鎖定力矩（由磁場齒形的諧波以及機械誤差造成的）靜轉矩：電機在額定靜態電作用下，電機不作旋轉運動時，電機轉軸的鎖定力矩。此力矩是衡量電機體積（幾何尺寸）的標準，與驅動電壓及驅動電源等無關。雖然靜轉矩與電磁激磁安匝數成正比，與定齒轉子間的氣隙有關，但過份採用減小氣隙，增加激磁安匝來提高靜力矩是不可取的，這樣會造成電機的發熱及機械噪音。
4、步進電機動態指標及術語： 1、步距角精度： 步進電機每轉過一個步距角的實際值與理論值的誤差。用百分比表示：誤差/步距角*100%。不同運行拍數其值不同，四拍運行時應在5%之內，八拍運行時應在15%以內。 2、失步： 電機運轉時運轉的步數，不等於理論上的步數。稱之為失步。 3、失調角： 轉子齒軸線偏移定子齒軸線的角度，電機運轉必存在失調角，由失調角產生的誤差，採用細分驅動是不能解決的。 4、最大空載起動頻率： 電機在某種驅動形式、電壓及額定電流下，在不加負載的情況下，能夠直接起動的最大頻率。
5、最大空載的運行頻率： 電機在某種驅動形式，電壓及額定電流下，電機不帶負載的最高轉速頻率。
6、運行矩頻特性： 電機在某種測試條件下測得運行中輸出力矩與頻率關係的曲線稱為運行矩頻特性，這是電機諸多動態曲線中最重要的，也是電機選擇的根本依據。如下圖所示 其它特性還有慣頻特性、起動頻率特性等。 電機一旦選定，電機的靜力矩確定，而動態力矩卻不然，電機的動態力矩取決於電機運行時的平均電流（而非靜態電流），平均電流越大，電機輸出力矩越大，即電機的頻率特性越硬。如下圖所示： 其中，曲線3電流最大、或電壓最高;曲線1電流最小、或電壓最低，曲線與負載的交點為負載的最大速度點。要使平均電流大，儘可能提高驅動電壓，使採用小電感大電流的電機。
7、電機的共振點： 步進電機均有固定的共振區域，二、四相感應子式步進電機的共振區一般在180-250pps之間（步距角1.8度）或在400pps左右（步距角為 0.9度），電機驅動電壓越高，電機電流越大，負載越輕，電機體積越小，則共振區向上偏移，反之亦然，為使電機輸出電矩大，不失步和整個系統的噪音降低，一般工作點均應偏移共振區較多。
8、電機正反轉控制： 當電機繞組通電時序為AB-BC-CD-DA或( )時為正轉，通電時序為DA-CA-BC-AB或( )時為反轉。三、驅動控制系統組成使用、控制步進電機必須由環形脈衝，功率放大等組成的控制系統，其方框圖如下： 1、脈衝信號的產生。 脈衝信號一般由單片機或CPU產生，一般脈衝信號的占空比為0.3-0.4左右，電機轉速越高，占空比則越大。 2、信號分配器（又名脈衝分配器） 感應子式步進電機以二、四相電機為主，二相電機工作方式有二相四拍和二相八拍二種，具體分配如下：二相四拍為 ,步距角為1.8度；二相八拍為 ,步距角為0.9度。四相電機工作方式也有二種，四相四拍為AB-BC-CD-DA-AB,步距角為1.8度；四相八拍為AB-B-BC-C-CD-D- AB,(步距角為0.9度）。3、功率放大功率放大是驅動系統最為重要的部分。步進電機在一定轉速下的轉矩取決於它的動態平均電流而非靜態電流（而樣本上的電流均為靜態電流）。平均電流越大電機力矩越大，要達到平均電流大這就需要驅動系統儘量克服電機的反電勢。因而不同的場合採取不同的的驅動方式，到目前為止，驅動方式一般有以下幾種：恆壓、恆壓串電阻、高低壓驅動、恆流、細分數等。為儘量提高電機的動態性能，將信號分配、功率放大組成步進電機的驅動電源。我廠生產的SH系列二相恆流斬波驅動電源與單片機及電機接線圖如下： 說明： CP 接CPU脈衝信號（負信號，低電平有效） OPTO 接CPU+5V FREE 脫機，與CPU地線相接，驅動電源不工作 DIR 方向控制，與CPU地線相接，電機反轉 VCC 直流電源正端 GND 直流電源負端 A 接電機引出線紅線 接電機引出線綠線 B 接電機引出線黃線 接電機引出線藍線 步進電機一經定型，其性能取決於電機的驅動電源。步進電機轉速越高，力距越大則要求電機的電流越大，驅動電源的電壓越高。電壓對力矩影響如下：
