2023-07-03 20:05:37 阅读( 9310)
组装电脑的朋友一般都必须对电脑硬件有一定的认识,必须要了解其均衡性,元件之间搭配的均衡性以及硬件的性能,处理器是电脑爱好者都非常关心的,那么什么样的处理器才是不错的处理器(CPU)呢?一般我们主要看的处理器的参数就可以知道大概在当前处理器属于哪个档
组装电脑的朋友,一般都要对电脑硬件有一定的了解,一定要了解它的平衡性,元器件的平衡性,硬件的性能。处理器是电脑爱好者非常关心的。
那么什么样的处理器才是好的处理器(CPU)?一般主要看处理器的参数就能知道处理器属于哪个档次。今天我就详细介绍一下处理器CPU的参数。
1.主频
主频也叫时钟频率,单位是MHz,用来表示CPU的运行速度。CPU主频=外部频率倍频系数。很多人认为主频决定了CPU的运行速度,这不仅是片面的,对于服务器来说也是偏颇的。到目前为止,
没有确定的公式可以实现主频与实际运行速度之间的数值关系。即使是Intel和AMD这两大处理器厂商,在这一点上也有很大的争议。从英特尔产品的发展趋势来看,
可以看出英特尔非常重视加强自己主频的发展。和其他处理器厂商一样,曾经有人拿一个1gb的全美达做对比,运行效率相当于2gb的Intel处理器。
所以CPU的主频和CPU的实际运算能力没有直接关系,主频表示的是CPU中数字脉冲信号振荡的速度。在英特尔的处理器产品中,
我们还可以看到例子:1 GHz钛硅芯片几乎可以和2.66GHzXeon/Opteron一样快,或者1.5 GHz钛硅2大约和4GHzXeon/Opteron一样快。
CPU的运行速度取决于CPU流水线各方面的性能指标。
当然主频和实际运行速度有关。只能说主频只是CPU性能的一个方面,并不代表CPU的整体性能。
2.外频
外部频率是CPU的参考频率,单位是MHz。CPU的外接频率决定了整个主板的运行速度。说白了,在桌面,我们所说的超频就是超级CPU的外频(当然一般来说,CPU的倍频是锁定的)。我相信这是很好理解的。
但是对于服务器CPU来说,超频是绝对不允许的。前面说过,CPU决定主板的运行速度,两者是同步运行的。如果服务器CPU超频,改变外部频率,就会出现异步运行。
(很多台式机主板都支持异步运行)这样会造成整个服务器系统的不稳定。
目前大部分电脑系统中的外接频率也是内存和主板同步运行的速度。这样就可以理解为CPU的外部频率直接与内存相连,实现两者的同步运行。外部频率很容易与FSB频率混淆,
下面前端总线介绍我们来谈谈两者的区别。
3.前端总线(FSB)频率
前端总线(FSB)的频率直接影响CPU与内存直接数据交换的速度。有一个公式可以计算出来,就是数据带宽=(总线频率数据带宽)/8,数据传输的最大带宽取决于同时传输的所有数据的宽度和传输频率。举个例子,
目前支持64位Xeon Nocona,前端总线800MHz。根据公式,其最大数据传输带宽为6.4GB/秒。
外频和FSB频率的区别:FSB的速度是指数据传输的速度,外频是指CPU和主板同步运行的速度。也就是说,
100MHz外部频率是指每秒振荡1000万次的数字脉冲信号;100MHz前端总线是指CPU每秒可接受的数据传输能力为100 MHz 64 bit 8 byte/bit=800 MB/s。
事实上,“HyperTransport”架构的出现在实际意义上改变了FSB的频率。
之前我们知道IA-32架构必须有三个重要的组件:内存控制器集线器(MCH)、I/O控制器集线器和PCIHub,比如英特尔的典型芯片组Intel7501和Intel7505。
它们包含的MCH为双核至强处理器量身定制,为CPU提供了频率为533MHz的前端总线。使用DDR内存,前端总线的带宽可以达到4.3GB/s.然而,随着处理器性能的不断提高,给系统架构带来了许多问题。
“HyperTransport”架构不仅解决了问题,还更有效地提高了总线带宽,如AMDOpteron处理器,灵活的HyperTransportI/O总线架构使其集成了内存控制器。
使处理器不通过系统总线传给芯片组而直接和内存交换数据。这样的话,前端总线(FSB)频率在AMDOpteron处理器就不知道从何钙鹆恕?
4、CPU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CPU中都是一“位”。
字长:电脑技术中对CPU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CPU通常就叫8位的CPU。同理32位的CPU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CPU、字长的长度也不一样。8位的CPU一次只能处理一个字节,
而32位的CPU一次就能处理4个字节,同理字长为64位的CPU一次可以处理8个字节。
5.倍频系数
倍频系数是指CPU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CPU的频率也越高。但实际上,在相同外频的前提下,高倍频的CPU本身意义并不大。这是因为CPU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CPU就会出现明显的“瓶颈”效应—CPU从系统中得到数据的极限速度不能够满足CPU运算的速度。一般除了工程样版的Intel的CPU都是锁了倍频的,而AMD之前都没有锁。
6.缓存
缓存大小也是CPU的重要指标之一,而且缓存的结构和大小对CPU速度的影响非常大,CPU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,
CPU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CPU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CPU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CPU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CPU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CPU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CPU的L1缓存的容量通常在32—256KB。
L2 Cache(二级缓存)是CPU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CPU的性能,
原则是越大越好,现在家庭用CPU容量最大的是512KB,而服务器和工作站上用CPU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。
处理器CPU基本参数就是以上这些了,通过处理器硬件参数的对比我们就可以了解某一处理器怎么样,处理器好不好了。
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