電腦cpu基礎(chǔ)知識
倍頻系數(shù)是指CPU主頻與外頻之間的相對比例關(guān)系。在相同的外頻下,倍頻越高CPU的頻率也越高。但實際上,在相同外頻的前提下,高倍頻的CPU本身意義并不大。下面和小編一起來看電腦cpu基礎(chǔ)知識,希望有所幫助!
電腦cpu基礎(chǔ)知識大全:
1.CPU的位和字長位:在數(shù)字電路和電腦技術(shù)中采用二進制,代碼只有“0”和“1”,其中無論是“0”或是“1”在CPU中都是一“位”。
字長:電腦技術(shù)中對CPU在單位時間內(nèi)(同一時間)能一次處理的二進制數(shù)的位數(shù)叫字長。所以能處理字長為8位數(shù)據(jù)的CPU通常就叫8位的CPU。同理32位的CPU就能在單位時間內(nèi)處理字長為32位的二進制數(shù)據(jù)。字節(jié)和字長的區(qū)別:由于常用的英文字符用8位二進制就可以表示,所以通常就將8位稱為一個字節(jié)。字長的長度是不固定的,對于不同的CPU、字長的長度也不一樣。8位的CPU一次只能處理一個字節(jié),而32位的CPU一次就能處理4個字節(jié),同理字長為64位的CPU一次可以處理8個字節(jié)。
2.CPU擴展指令集
CPU依靠指令來計算和控制系統(tǒng),每款CPU在設(shè)計時就規(guī)定了一系列與其硬件電路相配合的指令系統(tǒng)。指令的強弱也是CPU的重要指標,指令集是提高微處理器效率的最有效工具之一。從現(xiàn)階段的主流體系結(jié)構(gòu)講,指令集可分為復(fù)雜指令集和精簡指令集兩部分,而從具體運用看,如Intel的MMX(Multi Media Extended)、SSE、SSE2(Streaming-Single instruction multiple data-Extensions2)、SEE3和AMD的3DNow!等都是CPU的擴展指令集,分別增強了CPU的多媒體、圖形圖象和Internet等的處理能力。我們通常會把CPU的擴展指令集稱為"CPU的指令集"。SSE3指令集也是目前規(guī)模最小的指令集,此前MMX包含有57條命令,SSE包含有50條命令,SSE2包含有144條命令,SSE3包含有13條命令。目前SSE3也是最先進的指令集,英特爾Prescott處理器已經(jīng)支持SSE3指令集,AMD會在未來雙核心處理器當中加入對SSE3指令集的支持,全美達的處理器也將支持這一指令集。
3.主頻
主頻也叫時鐘頻率,單位是MHz,用來表示CPU的運算速度。CPU的主頻=外頻×倍頻系數(shù)。很多人認為主頻就決定著CPU的運行速度,這不僅是個片面的,而且對于服務(wù)器來講,這個認識也出現(xiàn)了偏差。至今,沒有一條確定的公式能夠?qū)崿F(xiàn)主頻和實際的運算速度兩者之間的數(shù)值關(guān)系,即使是兩大處理器廠家Intel和AMD,在這點上也存在著很大的爭議,我們從Intel的產(chǎn)品的發(fā)展趨勢,可以看出Intel很注重加強自身主頻的發(fā)展。像其他的處理器廠家,有人曾經(jīng)拿過一快1G的全美達來做比較,它的運行效率相當于2G的Intel處理器。
所以,CPU的主頻與CPU實際的運算能力是沒有直接關(guān)系的,主頻表示在CPU內(nèi)數(shù)字脈沖信號震蕩的速度。在Intel的處理器產(chǎn)品中,我們也可以看到這樣的例子:1GHz Itanium芯片能夠表現(xiàn)得差不多跟2.66GHz Xeon/Opteron一樣快,或是1.5GHz Itanium 2大約跟4GHz Xeon/Opteron一樣快。CPU的運算速度還要看CPU的流水線的各方面的性能指標。
當然,主頻和實際的運算速度是有關(guān)的,只能說主頻僅僅是CPU性能表現(xiàn)的一個方面,而不代表CPU的整體性能。
4.外頻
外頻是CPU的基準頻率,單位也是MHz。CPU的外頻決定著整塊主板的運行速度。說白了,在臺式機中,我們所說的超頻,都是超CPU的外頻(當然一般情況下,CPU的倍頻都是被鎖住的)相信這點是很好理解的。但對于服務(wù)器CPU來講,超頻是絕對不允許的。前面說到CPU決定著主板的運行速度,兩者是同步運行的,如果把服務(wù)器CPU超頻了,改變了外頻,會產(chǎn)生異步運行,(臺式機很多主板都支持異步運行)這樣會造成整個服務(wù)器系統(tǒng)的不穩(wěn)定。
目前的絕大部分電腦系統(tǒng)中外頻也是內(nèi)存與主板之間的同步運行的速度,在這種方式下,可以理解為CPU的外頻直接與內(nèi)存相連通,實現(xiàn)兩者間的同步運行狀態(tài)。外頻與前端總線(FSB)頻率很容易被混為一談,下面的前端總線介紹我們談?wù)剝烧叩膮^(qū)別。
5.倍頻系數(shù)
倍頻系數(shù)是指CPU主頻與外頻之間的相對比例關(guān)系。在相同的外頻下,倍頻越高CPU的頻率也越高。但實際上,在相同外頻的前提下,高倍頻的CPU本身意義并不大。這是因為CPU與系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸速度是有限的,一味追求高倍頻而得到高主頻的CPU就會出現(xiàn)明顯的“瓶頸”效應(yīng)—CPU從系統(tǒng)中得到數(shù)據(jù)的極限速度不能夠滿足CPU運算的速度。一般除了工程樣版的Intel的CPU都是鎖了倍頻的,而AMD之前都沒有鎖。
6.緩存
緩存大小也是CPU的重要指標之一,而且緩存的結(jié)構(gòu)和大小對CPU速度的影響非常大,CPU內(nèi)緩存的運行頻率極高,一般是和處理器同頻運作,工作效率遠遠大于系統(tǒng)內(nèi)存和硬盤。實際工作時,CPU往往需要重復(fù)讀取同樣的數(shù)據(jù)塊,而緩存容量的增大,可以大幅度提升CPU內(nèi)部讀取數(shù)據(jù)的命中率,而不用再到內(nèi)存或者硬盤上尋找,以此提高系統(tǒng)性能。但是由于CPU芯片面積和成本的因素來考慮,緩存都很小。
7.制造工藝
制造工藝的微米是指IC內(nèi)電路與電路之間的距離。制造工藝的趨勢是向密集度愈高的方向發(fā)展。密度愈高的IC電路設(shè)計,意味著在同樣大小面積的IC中,可以擁有密度更高、功能更復(fù)雜的電路設(shè)計,F(xiàn)在主要的180nm、130nm、90nm。最近官方已經(jīng)表示有65nm的制造工藝了。
8.CPU內(nèi)核和I/O工作電壓
從586CPU開始,CPU的工作電壓分為內(nèi)核電壓和I/O電壓兩種,通常CPU的核心電壓小于等于I/O電壓。其中內(nèi)核電壓的大小是根據(jù)CPU的生產(chǎn)工藝而定,一般制作工藝越小,內(nèi)核工作電壓越低;I/O電壓一般都在1.6~5V。低電壓能解決耗電過大和發(fā)熱過高的問題。
9.前端總線(FSB)頻率
前端總線(FSB)頻率(即總線頻率)是直接影響CPU與內(nèi)存直接數(shù)據(jù)交換速度。有一條公式可以計算,即數(shù)據(jù)帶寬=(總線頻率×數(shù)據(jù)帶寬)/8,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。比方,現(xiàn)在的支持64位的至強Nocona,前端總線是800MHz,按照公式,它的數(shù)據(jù)傳輸最大帶寬是6.4GB/秒。
外頻與前端總線(FSB)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,外頻是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÷8Byte/bit=800MB/s。
其實現(xiàn)在“HyperTransport”構(gòu)架的出現(xiàn),讓這種實際意義上的前端總線(FSB)頻率發(fā)生了變化。之前我們知道IA-32架構(gòu)必須有三大重要的構(gòu)件:內(nèi)存控制器Hub(MCH),I/O控制器Hub和PCI Hub,像Intel很典型的芯片組 Intel7501、Intel7505芯片組,為雙至強處理器量身定做的,它們所包含的MCH為CPU提供了頻率為533MHz的前端總線,配合DDR內(nèi)存,前端總線帶寬可達到4.3GB/秒。但隨著處理器性能不斷提高同時給系統(tǒng)架構(gòu)帶來了很多問題。而“HyperTransport”構(gòu)架不但解決了問題,而且更有效地提高了總線帶寬,比方AMD Opteron處理器,靈活的HyperTransport I/O總線體系結(jié)構(gòu)讓它整合了內(nèi)存控制器,使處理器不通過系統(tǒng)總線傳給芯片組而直接和內(nèi)存交換數(shù)據(jù)。這樣的話,前端總線(FSB)頻率在AMD Opteron處理器就不知道從何談起了。
電腦cpu硬件知識
一、品牌分類
Intel系列:賽揚-奔騰-酷睿 從低端到高端
AMD系列:閃龍、速龍、羿龍系列、FX系列、APU系列
CPU也就是中央處理器,全拼為Central Processing Unit,在計算機中可以比喻成人的大腦。
二、CPU型號解釋
Intel cpu:
Intel 酷睿i7-6700K為例,介紹下型號的含義。
1、Intel是品牌
2、酷睿是Intel旗下高端的系列
3、6700這個數(shù)字表示第6代i7,數(shù)字越大檔次越高
4、K是指該CPU是一款超頻版本
AMD處理器
以AMD 速龍 X4 880k為例,介紹下型號的含義
1、AMD無疑是品牌
2、速龍是AMD旗下的中低端系列
3、K是指該CPU是一款超頻版本
通過CPU外觀上,我們可以非常快速的認出是intel還是AMD處理器,AMD CPU的背部接口是針式,一根根針組成,反之不是針式接口,就是intel CPU。
三、性能參數(shù)
主頻:用來表示計算機運算、處理數(shù)據(jù)的速度,通常來說越高越好。
外頻:外頻是CPU的.基準頻率,外頻決定整塊主板的運行速率,通俗的說所謂的超頻,就是超計算機的外頻(當然一般情況下,CPU的倍頻都是被鎖住的)
緩存:緩存大小也是CPU的重要指標之一,而且緩存的結(jié)構(gòu)和大小對CPU速度的影響非常大,CPU內(nèi)緩存的運行頻率極高,一般是和處理器同頻運作,工作效率遠遠大于系統(tǒng)內(nèi)存和硬盤。分為一級緩存,二級緩存,三級緩存。
電腦cpu是越高越好嗎
CPU的主頻,即CPU內(nèi)核工作的時鐘頻率(CPU Clock Speed)。CPU主頻的高低,對衡量處理器的性能來說是一個很重要的方面,對處理器的性能影響很大。
CPU主頻越高,處理器的性能越好,主頻的高低對于CPU運算速度至關(guān)重要,主頻越高,處理器當然越快,所處理的數(shù)據(jù)就越多越快。假設(shè)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2GHz主頻時,將比它運行在1GHz主頻時速度快一倍。因為2GHz的時鐘周期比1GHz的時鐘周期占用時間減少了一半,也就是工作在2GHz主頻的CPU執(zhí)行一條運算指令所需時間比工作在1GHz主頻時的時間縮短了一半,自然運算速度也就快了一倍,所以目前很多人對于超頻樂此不疲。
但是使用主頻的高低來衡量處理器的性能,需要在相同的條件下相互比較,比如核心與線程數(shù)量,核心工藝(指令集),核心緩存等因素對于處理器來說也非常重要,我們不能拿一個過去的高主頻的落后處理器和現(xiàn)在先進的低主頻處理器相比較,性能方面顯然是現(xiàn)在的處理器性能要好。
目前網(wǎng)上的很多處理器賣家拿著高主頻的老處理器來販賣,宣稱處理器主頻多少個G,比如AMD羿龍2X4975,主頻達到了3.6GHz,主頻很高很高,然而性能卻不如主頻只有3.0GHz的i54430。
我們購買處理器除了看主頻外,還需要處理器其他參數(shù)是怎樣的。
核心和線程數(shù)
核心(Die)又稱為內(nèi)核,是CPU最重要的組成部分。CPU中心那塊隆起的芯片就是核心,是由單晶硅以一定的生產(chǎn)工藝制造出來的,CPU所有的計算、接受/存儲命令、處理數(shù)據(jù)都由核心執(zhí)行。核心數(shù)量越多,代表著處理器所能處理的數(shù)據(jù)和任務(wù)越多,不同處理器的單核心性能也是有高低的。
一條線程指的是進程中一個單一順序的控制流,一個進程中可以并發(fā)多個線程,每條線程并行執(zhí)行不同的任務(wù),在多核CPU中,使用多線程技術(shù)的好處是提高了程序的執(zhí)行吞吐率。在單CPU單核的計算機上,使用多線程技術(shù),也可以把進程中負責IO處理、人機交互而常備阻塞的部分與密集計算的部分分開來執(zhí)行,編寫專門的workhorse線程執(zhí)行密集計算,從而提高了程序的執(zhí)行效率。
CPU緩存
CPU高速緩存(CPUCache)是用于減少處理器訪問內(nèi)存所需平均時間的部件。在金字塔式存儲體系中它位于自頂向下的第二層,僅次于CPU寄存器。其容量遠小于內(nèi)存,但速度卻可以接近處理器的頻率。
目前的處理器緩存有一級緩存,二級緩存,三級緩存,可以這么說,緩存的大小與多少,也能代表著處理器的性能,緩存越大,處理器訪問內(nèi)存所需平均時間越短,速度越快。
CPU制作工藝
CPU的“制作工藝”指得是在生產(chǎn)CPU過程中,要進行加工各種電路和電子元件,精度越高,生產(chǎn)工藝越先進。在同樣的材料中可以制造更多的電子元件,連接線也越細,提高CPU的集成度,CPU的功耗也越小。
目前的的處理器制作工藝已經(jīng)達到了22納米級別,比如最新的HasWell結(jié)構(gòu)的處理器就是22nm,性能更高,功耗也更小。
總之,衡量處理器性能的高低,主頻的多少是一方面,但不是決定方面,好需要配合其他處理器的參數(shù)來衡量。簡單的用戶購買處理器只要性能符合自己的需求就可以了,性能過高過低均是對資源的一種浪費。
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