計(jì)算機(jī)cpu什么功能
計(jì)算機(jī)cpu什么功能
中央處理器(CentralProcessingUnit)的縮寫,即CPU,CPU是電腦中的核心配件,只有火柴盒那么大,幾十張紙那么厚,但它卻是一臺(tái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算核心和控制核心。下面是學(xué)習(xí)啦小編帶來(lái)的關(guān)于計(jì)算機(jī)cpu什么功能的內(nèi)容,歡迎閱讀!
計(jì)算機(jī)cpu什么功能:
中央處理器(英文CentralProcessingUnit,CPU)是一臺(tái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算核心和控制核心。CPU、內(nèi)部存儲(chǔ)器和輸入/輸出設(shè)備是電子計(jì)算機(jī)三大核心部件。其功能主要是解釋計(jì)算機(jī)指令以及處理計(jì)算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)。CPU由運(yùn)算器、控制器和寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)的總線構(gòu)成。
差不多所有的CPU的運(yùn)作原理可分為四個(gè)階段:提取(Fetch)、解碼(Decode)、執(zhí)行(Execute)和寫回(Writeback)。 CPU從存儲(chǔ)器或高速緩沖存儲(chǔ)器中取出指令,放入指令寄存器,并對(duì)指令譯碼,并執(zhí)行指令。所謂的計(jì)算機(jī)的可編程性主要是指對(duì)CPU的編程。簡(jiǎn)介計(jì)算機(jī)求解問(wèn)題是通過(guò)執(zhí)行程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的。程序是由指令構(gòu)成的序列,英特爾和AMD主流CPU和CPU插槽執(zhí)行程序就是按指令序列逐條執(zhí)行指令。一旦把程序裝入主存儲(chǔ)器(簡(jiǎn)稱主存)中,就可以由CPU自動(dòng)地完成從主存取指令和執(zhí)行指令的任務(wù)。CPU具有以下4個(gè)方面的基本功能:數(shù)據(jù)通信,資源共享,分布式處理,提供系統(tǒng)可靠性。指令控制,操作控制,時(shí)間控制,數(shù)據(jù)加工,提取解碼執(zhí)行寫回。
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緩存大小也是CPU的重要指標(biāo)之一,而且緩存的結(jié)構(gòu)和大小對(duì)CPU速度的影響非常大,CPU內(nèi)緩存的運(yùn)行頻率極高,一般是和處理器同頻運(yùn)作,工作效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于系統(tǒng)內(nèi)存和硬盤。實(shí)際工作時(shí),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(lái)考慮,緩存都很小。
L1 Cache(一級(jí)緩存)是CPU第一層高速緩存,分為數(shù)據(jù)緩存和指令緩存。內(nèi)置的L1高速緩存的容量和結(jié)構(gòu)對(duì)CPU的性能影響較大,不過(guò)高速緩沖存儲(chǔ)器均由靜態(tài)RAM組成,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,在CPU管芯面積不能太大的情況下,L1級(jí)高速緩存的容量不可能做得太大。一般服務(wù)器CPU的L1緩存的容量通常在32-256KB。
L2 Cache(二級(jí)緩存)是CPU的第二層高速緩存,分內(nèi)部和外部?jī)煞N芯片。內(nèi)部的芯片二級(jí)緩存運(yùn)行速度與主頻相同,而外部的二級(jí)緩存則只有主頻的一半。L2高速緩存容量也會(huì)影響CPU的性能,原則是越大越好,以前家庭用CPU容量最大的是512KB,筆記本電腦中也可以達(dá)到2M,而服務(wù)器和工作站上用CPU的L2高速緩存更高,可以達(dá)到8M以上。
L3 Cache(三級(jí)緩存),分為兩種,早期的是外置,內(nèi)存延遲,同時(shí)提升大數(shù)據(jù)量計(jì)算時(shí)處理器的性能。降低內(nèi)存延遲和提升大數(shù)據(jù)量計(jì)算能力對(duì)游戲都很有幫助。而在服務(wù)器領(lǐng)域增加L3緩存在性能方面仍然有顯著的提升。比方具有較大L3緩存的配置利用物理內(nèi)存會(huì)更有效,故它比較慢的磁盤I/O子系統(tǒng)可以處理更多的數(shù)據(jù)請(qǐng)求。具有較大L3緩存的處理器提供更有效的文件系統(tǒng)緩存行為及較短消息和處理器隊(duì)列長(zhǎng)度。
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