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cpu主頻的參數(shù)和簡(jiǎn)介

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cpu主頻的參數(shù)和簡(jiǎn)介

  CPU的主頻,即CPU內(nèi)核工作的時(shí)鐘頻率,那么你對(duì)cpu主頻了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于什么是cpu主頻的內(nèi)容,希望大家喜歡!

  cpu主頻的參數(shù)

  外頻也叫CPU外部頻率或基頻,計(jì)量單位為“MHz“。CPU的主頻與外頻有一定的比例(倍頻)關(guān)系,由于內(nèi)存和設(shè)置在主板上的L2Cache的工作頻率與CPU外頻同步,所以使用外頻高的CPU組裝電腦,其整體性能比使用相同主頻但外頻低一級(jí)的CPU要高。這項(xiàng)參數(shù)關(guān)系試用于主板的選擇。

  倍頻系數(shù)是CPU主頻和外頻之間的比例關(guān)系,一般為:主頻=外頻*倍頻。Intel公司所有CPU(少數(shù)測(cè)試產(chǎn)品例外)的倍頻 通常已被鎖定(鎖頻),用戶無(wú)法用調(diào)整倍頻的方法來(lái)調(diào)整CPU的主頻,但仍然可以通過(guò)調(diào)整外頻為設(shè)置不同的主頻。AMD和其它公司的CPU未鎖頻。

  主頻和實(shí)際的運(yùn)算速度存在一定的關(guān)系,但還沒(méi)有一個(gè)確定的公式能夠定量?jī)烧叩臄?shù)值關(guān)系,因?yàn)镃PU的運(yùn)算速度還要看CPU的流水線的各方面的性能指標(biāo)(緩存、指令集,CPU的位數(shù)等等)。由于主頻并不直接代表運(yùn)算速度,所以在一定情況下,很可能會(huì)出現(xiàn)主頻較高的CPU實(shí)際運(yùn)算速度較低的現(xiàn)象。比如AMD公司的AthlonFX系列CPU大多都能以較低的主頻,達(dá)到英特爾公司的Pentium 4系列CPU較高主頻的CPU性能,所以AthlonFX系列CPU才以PR值的方式來(lái)命名。因此主頻僅是CPU性能表現(xiàn)的一個(gè)方面,而不代表CPU的整體性能。

  CPU的主頻不代表CPU的速度,但提高主頻對(duì)于提高CPU運(yùn)算速度卻是至關(guān)重要的。舉個(gè)例子來(lái)說(shuō),假設(shè)某個(gè)CPU在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行一條運(yùn)算指令,那么當(dāng)CPU運(yùn)行在100MHz主頻時(shí),將比它運(yùn)行在50MHz主頻時(shí)速度快一倍。因?yàn)?00MHz的時(shí)鐘周期比50MHz的時(shí)鐘周期占用時(shí)間減少了一半,也就是工作在100MHz主頻的CPU執(zhí)行一條運(yùn)算指令所需時(shí)間僅為10ns比工作在50MHz主頻時(shí)的20ns縮短了一半,自然運(yùn)算速度也就快了一倍。只不過(guò)電腦的整體運(yùn)行速度不僅取決于CPU運(yùn)算速度,還與其它各分系統(tǒng)的運(yùn)行情況有關(guān),只有在提高主頻的同時(shí),各分系統(tǒng)運(yùn)行速度和各分系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸速度都能得到提高后,電腦整體的運(yùn)行速度才能真正得到提高。

  提高CPU工作主頻主要受到生產(chǎn)工藝的限制。由于CPU是在半導(dǎo)體硅片上制造的,在硅片上的元件之間需要導(dǎo)線進(jìn)行聯(lián)接,由于在高頻狀態(tài)下要求導(dǎo)線越細(xì)越短越好,這樣才能減小導(dǎo)線分布電容等雜散干擾以保證CPU運(yùn)算正確。因此制造工藝的限制,是CPU主頻發(fā)展的最大障礙之一。

  CPU的性能

  一直以來(lái),大多數(shù)人都將MHz、GHz作為衡量CPU頻率和性能的度量單位,以Intel、AMD為主的微處理器生產(chǎn)商都盡可能在這個(gè)單位面前占有相對(duì)的數(shù)字優(yōu)勢(shì),以便占領(lǐng)更多的市場(chǎng)份額。蹺蹺板式你上我下的數(shù)字游戲,在2000年和2001年中不斷上演,后來(lái),AMD采用了新標(biāo)識(shí)的AMDAthlonXP處理器與IntelP4處理器再一次叫板,這時(shí)在大多數(shù)人捫的眼前出現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)號(hào):CPU頻率是否等于性能?其實(shí)MHz、GHz只是作為頻率的度量單位,并不是性能的代名詞??磥?lái)我捫很有必要看看頻率和性能二者的相互關(guān)系。

  學(xué)過(guò)物理的朋友都知道頻率是單位時(shí)間內(nèi)(按照國(guó)際單位制,一般以秒計(jì)算)所發(fā)生的次數(shù),其單位為Hz,這樣我們也不難理解在CPU標(biāo)識(shí)中MHz和GHz的含義了。以P41GHz為例,1G表示這款CPU能在1秒中內(nèi)運(yùn)算10的9次方,運(yùn)算能力相當(dāng)了得,但是這里面包括由于某些原因造成的錯(cuò)誤運(yùn)算,所以這個(gè)工作頻率并不能代表CPU的有效運(yùn)算能力,也就更不能表示CPU的性能。但值得肯定的是主頻越高所產(chǎn)生的熱量也會(huì)增高,耗電量也增高。那么CPU的性能到底由什么來(lái)決定呢?其實(shí),CPU的性能應(yīng)該由主頻、管線架構(gòu)或長(zhǎng)度、功能單元數(shù)目、緩存設(shè)計(jì)四個(gè)方面決定,我們常將“管線架構(gòu)或長(zhǎng)度、功能單元數(shù)目、緩存設(shè)計(jì)”這三個(gè)方面統(tǒng)稱(chēng)為CPU的架構(gòu),也就是說(shuō)CPU的性能由CPU的主頻和CPU的架構(gòu)這兩個(gè)方面來(lái)綜合決定。

  從以往CPU發(fā)展歷史來(lái)看,CPU頻率的增長(zhǎng)帶來(lái)的是性能上量的增長(zhǎng),而架構(gòu)的改變往往帶來(lái)其性能上質(zhì)的飛躍,所以相對(duì)而言同樣的架構(gòu),主頻高低不同,CPU處理能力差別很小;而不同架構(gòu)的CPU之間性能的差別就可能給人們帶來(lái)完全不同的體驗(yàn)了。也正是CPU架構(gòu)方面的原因才造成了很多同頻的AthlonXP比P4處理器更快這一現(xiàn)實(shí),鑒于此,AMD采用了AthlonXPPR的命名方式。

  cpu的緩存

  緩存的工作原理是當(dāng)CPU要讀取一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí),首先從緩存中查找,如果找到就立即讀取并送給CPU處理;如果沒(méi)有找到,就用相對(duì)慢的速度從內(nèi)存中讀取并送給CPU處理,同時(shí)把這個(gè)數(shù)據(jù)所在的數(shù)據(jù)塊調(diào)入緩存中,可以使得以后對(duì)整塊數(shù)據(jù)的讀取都從緩存中進(jìn)行,不必再調(diào)用內(nèi)存。

  正是這樣的讀取機(jī)制使CPU讀取緩存的命中率非常高(大多數(shù)CPU可達(dá)90%左右),也就是說(shuō)CPU下一次要讀取的數(shù)據(jù)90%都在緩存中,只有大約10%需要從內(nèi)存讀取。這大大節(jié)省了CPU直接讀取內(nèi)存的時(shí)間,也使CPU讀取數(shù)據(jù)時(shí)基本無(wú)需等待??偟膩?lái)說(shuō),CPU讀取數(shù)據(jù)的順序是先緩存后內(nèi)存。

  cpu的二級(jí)緩存和三級(jí)緩存的大小,并不是衡量cpu的性能的唯一標(biāo)準(zhǔn),還得看cpu的主頻,制程,比如說(shuō)45納米的就比65納米的好,還要稍微注意一下它支持的指令集,還得看是誰(shuí)的產(chǎn)品,二級(jí)緩存對(duì)于的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)很重要但二級(jí)緩存對(duì)于intel來(lái)說(shuō)就不像AMD那么重要,因?yàn)閕ntel除了有二級(jí)緩存之外還有三級(jí)緩存。

  要說(shuō)主頻、二級(jí)緩存和三級(jí)緩存哪個(gè)更重要,這個(gè)問(wèn)題完全還要看你使用電腦追求什么了,主要執(zhí)行什么任務(wù)。主頻高運(yùn)算速度快,二級(jí)緩存(L2)和三級(jí)緩存(L3)起到內(nèi)存和CPU之間的緩沖作用,緩解內(nèi)存和CPU速度不匹配問(wèn)題起到提高CPU執(zhí)行效率。所以大L2、L3在CPU長(zhǎng)時(shí)間大量數(shù)據(jù)處理的時(shí)候效率會(huì)比較高。高主頻在短時(shí)間內(nèi)少量數(shù)據(jù)的處理上會(huì)比較快,其實(shí)3項(xiàng)這都很重要,哪一項(xiàng)達(dá)不到一定標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)出現(xiàn)瓶頸效應(yīng)。
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