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組裝電腦之處理器CPU參數的認識

2013-11-11 15:47:16  來源: 電腦常識 

  組裝電腦的朋友一般都必須對電腦硬件有一定的認識必須要了解其均衡性元件之間搭配的均衡性以及硬件的性能處理器是電腦愛好者都非常關心的那麼什麼樣的處理器才是不錯的處理器(CPU)呢?一般我們主要看的處理器的參數就可以知道大概在當前處理器屬於哪個檔次了今天就來與大家詳細介紹處理器CPU的參數

  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於服務器來講這個認識也出現了偏差至今沒有一條確定的公式能夠實現主頻和實際的運算速度兩者之間的數值關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的產品的發展趨勢可以看出Intel很注重加強自身主頻的發展像其他的處理器廠家有人曾經拿過一快G的全美達來做比較它的運行效率相當於G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系的主頻表示在CPU內數字脈沖信號震蕩的速度在Intel的處理器產品中我們也可以看到這樣的例子GHzItanium芯片能夠表現得差不多跟GHzXeon/Opteron一樣快或是GHzItanium大約跟GHzXeon/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的只能說主頻僅僅是CPU性能表現的一個方面而不代表CPU的整體性能

  外頻

  外頻是CPU的基准頻率單位也是MHzCPU的外頻決定著整塊主板的運行速度說白了在台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於服務器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器CPU超頻了改變了外頻會產生異步運行(台式機很多主板都支持異步運行)這樣會造成整個服務器系統的不穩定

  目前的絕大部分電腦系統中外頻也是內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的外頻直接與內存相連通實現兩者間的同步運行狀態外頻與前端總線(FSB)頻率很容易被混為一談下面的前端總線介紹我們談談兩者的區別

  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與內存直接數據交換速度有一條公式可以計算即數據帶寬=(總線頻率×數據帶寬)/數據傳輸最大帶寬取決於所有同時傳輸的數據的寬度和傳輸頻率比方現在的支持位的至強Nocona前端總線是MHz按照公式它的數據傳輸最大帶寬是GB/秒

  外頻與前端總線(FSB)頻率的區別前端總線的速度指的是數據傳輸的速度外頻是CPU與主板之間同步運行的速度也就是說MHz外頻特指數字脈沖信號在每秒鐘震蕩一千萬次;而MHz前端總線指的是每秒鐘CPU可接受的數據傳輸量是MHz×bit÷Byte/bit=MB/s

  其實現在“HyperTransport”構架的出現讓這種實際意義上的前端總線(FSB)頻率發生了變化之前我們知道IA架構必須有三大重要的構件內存控制器Hub(MCH)I/O控制器Hub和PCIHub像Intel很典型的芯片組IntelIntel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MHz的前端總線配合DDR內存前端總線帶寬可達到GB/秒但隨著處理器性能不斷提高同時給系統架構帶來了很多問題而“HyperTransport”構架不但解決了問題而且更有效地提高了總線帶寬比方AMDOpteron處理器靈活的HyperTransportI/O總線體系結構讓它整合了內存控制器使處理器不通過系統總線傳給芯片組而直接和內存交換數據這樣的話前端總線(FSB)頻率在AMDOpteron處理器就不知道從何鈣鹆恕?

  CPU的位和字長

  位在數字電路和電腦技術中采用二進制代碼只有“”和“其中無論是“”或是“”在CPU中都是一“位”

  字長電腦技術中對CPU在單位時間內(同一時間)能一次處理的二進制數的位數叫字長所以能處理字長為位數據的CPU通常就叫位的CPU同理位的CPU就能在單位時間內處理字長為位的二進制數據字節和字長的區別由於常用的英文字符用位二進制就可以表示所以通常就將位稱為一個字節字長的長度是不固定的對於不同的CPU字長的長度也不一樣位的CPU一次只能處理一個字節位的CPU一次就能處理個字節同理字長為位的CPU一次可以處理個字節

  倍頻系數

  倍頻系數是指CPU主頻與外頻之間的相對比例關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本身意義並不大這是因為CPU與系統之間數據傳輸速度是有限的一味追求高倍頻而得到高主頻的CPU就會出現明顯的“瓶頸”效應—CPU從系統中得到數據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

  緩存

  緩存大小也是CPU的重要指標之一而且緩存的結構和大小對CPU速度的影響非常大CPU內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於系統內存和硬盤實際工作時CPU往往需要重復讀取同樣的數據塊而緩存容量的增大可以大幅度提升CPU內部讀取數據的命中率而不用再到內存或者硬盤上尋找以此提高系統性能但是由於CPU芯片面積和成本的因素來考慮緩存都很小

  L Cache(一級緩存)是CPU第一層高速緩存分為數據緩存和指令緩存內置的L高速緩存的容量和結構對CPU的性能影響較大不過高速緩沖存儲器均由靜態RAM組成結構較復雜在CPU管芯面積不能太大的情況下L級高速緩存的容量不可能做得太大一般服務器CPU的L緩存的容量通常在KB

  L Cache(二級緩存)是CPU的第二層高速緩存分內部和外部兩種芯片內部的芯片二級緩存運行速度與主頻相同而外部的二級緩存則只有主頻的一半L高速緩存容量也會影響CPU的性能原則是越大越好現在家庭用CPU容量最大的是KB而服務器和工作站上用CPU的L高速緩存更高達MB有的高達MB或者MB

  L Cache(三級緩存)分為兩種早期的是外置現在的都是內置的而它的實際作用即是L緩存的應用可以進一步降低內存延遲同時提升大數據量計算時處理器的性能降低內存延遲和提升大數據量計算能力對游戲都很有幫助而在服務器領域增加L緩存在性能方面仍然有顯著的提升比方具有較大L緩存的配置利用物理內存會更有效故它比較慢的磁盤I/O子系統可以處理更多的數據請求具有較大L緩存的處理器提供更有效的文件系統緩存行為及較短消息和處理器隊列長度

  處理器CPU基本參數就是以上這些了通過處理器硬件參數的對比我們就可以了解某一處理器怎麼樣處理器好不好了


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