about CPU

  1.主频   主频也叫时钟频率,单位是MHz,用来表示CUP的运算速度。CUP的主频=外频×倍频系数。

2.外频   外频是CUP的基准频率,单位也是MHz。CUP的外频决定着整块主板的运行速度。

3.前端总线(FSB)频率   前端总线(FSB)频率(即总线频率)是直接影响CUP内存直接数据交换速度。有一条公式可以计算,即数据带宽=(总线频率×数据带宽)/8,数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率。比方,现在的支持64位的至强Nocona,前端总线是800MHz,按照公式,它的数据传输最大带宽是6.4GB/秒。

外频与前端总线(FSB)频率的区别:前端总线的速度指的是数据传输的速度,外频是CUP与主板之间同步运行的速度。也就是说,100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一千万次;而100MHz前端总线指的是每秒钟CUP可接受的数据传输量是100MHz×64bit÷8Byte/bit=800MB/s。

4、CUP的位和字长   位:在数字电路和电脑技术中采用二进制,代码只有“0”和“1”,其中无论是 “0”或是“1”在CUP中都是一“位”。 字长:电脑技术中对CUP在单位时间内(同一时间)能一次处理的二进制数的位数叫字长。所以能处理字长为8位数据的CUP通常就叫8位的CUP。同理32位的CUP就能在单位时间内处理字长为32位的二进制数据。字节和字长的区别:由于常用的英文字符用8位二进制就可以表示,所以通常就将8位称为一个字节。字长的长度是不固定的,对于不同的CUP、字长的长度也不一样。8位的CUP一次只能处理一个字节,而32位的CUP一次就能处理4个字节,同理字长为64位的CUP一次可以处理8个字节。

5.倍频系数   倍频系数是指CUP主频与外频之间的相对比例关系。在相同的外频下,倍频越高CUP的频率也越高。但实际上,在相同外频的前提下,高倍频的CUP本身意义并不大。这是因为CUP与系统之间数据传输速度是有限的,一味追求高倍频而得到高主频的CUP就会出现明显的“瓶颈”效应—CUP从系统中得到数据的极限速度不能够满足CUP运算的速度。一般除了工程样版的Intel的CUP都是锁了倍频的,而AMD之前都没有锁。

6.缓存   缓存大小也是CUP的重要指标之一,而且缓存的结构和大小对CUP速度的影响非常大,CUP内缓存的运行频率极高,一般是和处理器同频运作,工作效率远远大于系统内存和硬盘。实际工作时,CUP往往需要重复读取同样的数据块,而缓存容量的增大,可以大幅度提升CUP内部读取数据的命中率,而不用再到内存或者硬盘上寻找,以此提高系统性能。但是由于CUP芯片面积和成本的因素来考虑,缓存都很小。& &
L1 Cache(一级缓存)是CUP第一层高速缓存,分为数据缓存和指令缓存。内置的L1高速缓存的容量和结构对CUP的性能影响较大,不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成,结构较复杂,在CUP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。一般服务器CUP的L1缓存的容量通常在32—256KB
L2 Cache(二级缓存)是CUP的第二层高速缓存,分内部和外部两种芯片。内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同,而外部的二级缓存则只有主频的一半。L2高速缓存容量也会影响CUP的性能,原则是越大越好,现在家庭用CUP容量最大的是512KB,而服务器和工作站上用CUP的L2高速缓存更高达256-1MB,有的高达2MB或者3MB。
L3 Cache(三级缓存),分为两种,早期的是外置,现在的都是内置的。而它的实际作用即是,L3缓存的应用可以进一步降低内存延迟,同时提升大数据量计算时处理器的性能。降低内存延迟和提升大数据量计算能力对游戏都很有帮助。而在服务器领域增加L3缓存在性能方面仍然有显著的提升。比方具有较大L3缓存的配置利用物理内存会更有效,故它比较慢的磁盘I/O子系统可以处理更多的数据请求。具有较大L3缓存的处理器提供更有效的文件系统缓存行为及较短消息和处理器队列长度。

7.CUP扩展指令集   CUP依靠指令来计算和控制系统,每款CUP在设计时就规定了一系列与其硬件电路相配合的指令系统。指令的强弱也是CUP的重要指标,指令集是提高微处理器效率的最有效工具之一。从现阶段的主流体系结构讲,指令集可分为复杂指令集和精简指令集两部分,而从具体运用看,如Intel的MMX(Multi Media Extended)、SSE、 SSE2(Streaming-Single instruction multiple data-Extensions 2)、SEE3和AMD的3DNow!等都是CUP的扩展指令集,分别增强了CUP的多媒体、图形图象和Internet等的处理能力。我们通常会把CUP的扩展指令集称为"CUP的指令集"。SSE3指令集也是目前规模最小的指令集,此前MMX包含有57条命令,SSE包含有50条命令,SSE2包含有144条命令,SSE3包含有13条命令。目前SSE3也是最先进的指令集,英特尔Prescott处理器已经支持SSE3指令集,AMD会在未来双核心处理器当中加入对SSE3指令集的支持,全美达的处理器也将支持这一指令集。

 8.CUP内核和I/O工作电压   从586CUP开始,CUP的工作电压分为内核电压和I/O电压两种,通常CUP的核心电压小于等于I/O电压。其中内核电压的大小是根据CUP的生产工艺而定,一般制作工艺越小,内核工作电压越低;I/O电压一般都在1.6~5V。低电压能解决耗电过大和发热过高的问题。

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