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常見問題:CPU參數詳解

2020-06-28 13:58:40
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供稿:網友

 

 總結
  CPU是電腦的心臟,一臺電腦所使用的CPU基本決定了這臺電腦的性能和檔次。CPU發展到了今天,頻率已經到了2GHZ。在我們決定購買哪款CPU或者閱讀有關CPU的文章時,經常會見到例如外頻、倍頻、緩存等參數和術語。下面我就把這些常用的和CPU有關的術語簡單的給大家介紹一下。
    
  CPU(Central Pocessing Unit)
  中央處理器,是計算機的頭腦,90%以上的數據信息都是由它來完成的。它的工作速度快慢直接影響到整部電腦的運行速度。CPU集成上萬個晶體管,可分為控制單元(Control Unit;CU)、邏輯單元(Arithmetic Logic Unit;ALU)、存儲單元(Memory Unit;MU)三大部分。以內部結構來分可分為:整數運算單元,浮點運算單元,MMX單元,L1 Cache單元和寄存器等。


  主頻
  CPU內部的時鐘頻率,是CPU進行運算時的工作頻率。一般來說,主頻越高,一個時鐘周期里完成的指令數也越多,CPU的運算速度也就越快。但由于內部結構不同,并非所有時鐘頻率相同的CPU性能一樣。
    
  外頻
   即系統總線,CPU與周邊設備傳輸數據的頻率,具體是指CPU到芯片組之間的總線速度。
    
  倍頻
  原先并沒有倍頻概念,CPU的主頻和系統總線的速度是一樣的,但CPU的速度越來越快,倍頻技術也就應允而生。它可使系統總線工作在相對較低的頻率上,而CPU速度可以通過倍頻來無限提升。那么CPU主頻的計算方式變為:主頻 = 外頻 x 倍頻。也就是倍頻是指CPU和系統總線之間相差的倍數,當外頻不變時,提高倍頻,CPU主頻也就越高。
    
  緩存(Cache)
  CPU進行處理的數據信息多是從內存中調取的,但CPU的運算速度要比內存快得多,為此在此傳輸過程中放置一存儲器,存儲CPU經常使用的數據和指令。這樣可以提高數據傳輸速度。可分一級緩存和二級緩存。
    
  一級緩存
  即L1 Cache。集成在CPU內部中,用于CPU在處理數據過程中數據的暫時保存。由于緩存指令和數據與CPU同頻工作,L1級高速緩存緩存的容量越大,存儲信息越多,可減少CPU與內存之間的數據交換次數,提高CPU的運算效率。但因高速緩沖存儲器均由靜態RAM組成,結構較復雜,在有限的CPU芯片面積上,L1級高速緩存的容量不可能做得太大。 
    
  二級緩存
   即L2 Cache。由于L1級高速緩存容量的限制,為了再次提高CPU的運算速度,在CPU外部放置一高速存儲器,即二級緩存。工作主頻比較靈活,可與CPU同頻,也可不同。CPU在讀取數據時,先在L1中尋找,再從L2尋找,然后是內存,在后是外存儲器。所以L2對系統的影響也不容忽視。
    
  內存總線速度:(Memory-Bus Speed)
  是指CPU與二級(L2)高速緩存和內存之間數據交流的速度。
    
  擴展總線速度:(Expansion-Bus Speed)
  是指CPU與擴展設備之間的數據傳輸速度。擴展總線就是CPU與外部設備的橋梁。
    
  地址總線寬度
  簡單的說是CPU能使用多大容量的內存,可以進行讀取數據的物理地址空間。
    
  數據總線寬度
  數據總線負責整個系統的數據流量的大小,而數據總線寬度則決定了CPU與二級高速緩存、內存以及輸入/輸出設備之間一次數據傳輸的信息量。
    
  生產工藝
  在生產CPU過程中,要進行加工各種電路和電子元件,制造導線連接各個元器件。其生產的精度以微米(um)來表示,精度越高,生產工藝越先進。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。這樣CPU的主頻也可提高,在0.25微米的生產工藝最高可以達到600MHz的頻率。而0.18微米的生產工藝CPU可達到G赫茲的水平上。0.13微米生產工藝的CPU即將面市。
    
  工作電壓
  是指CPU正常工作所需的電壓,提高工作電壓,可以加強CPU內部信號,增加CPU的穩定性能。但會導致CPU的發熱問題,CPU發熱將改變CPU的化學介質,降低CPU的壽命。早期CPU工作電壓為5V,隨著制造工藝與主頻的提高,CPU的工作電壓有著很大的變化,PIIICPU的電壓為1.7V,解決了CPU發熱過高的問題。
    
  MMX(MultiMedia Extensions,多媒體擴展指令集)英特爾開發的最早期SIMD指令集,可以增強浮點和多媒體運算的速度。
    
  SSE(Streaming SIMD Extensions,單一指令多數據流擴展) 英特爾開發的第二代SIMD指令集,有70條指令,可以增強浮點和多媒體運算的速度。
    
  3DNow!(3D no waiting) AMD公司開發的SIMD指令集,可以增強浮點和多媒體運算的速度,它的指令數為21條。

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