您其时的方位:主页 > manbet硬件 > CPU

中央处理器(CPU):功能参数

2014-07-23  codeforacause.net

核算机的功能在很大程度上由CPU的功能所决议,而CPU的功能首要体现在其运转程序的速度上。影响运转速度的功能目标包含CPU的作业频率、Cache容量、指令体系和逻辑结构等参数。

主频

主频也叫时钟频率,单位是兆赫(MHz)或千兆赫(GHz),用来表明CPU的运算、处理数据的速度。一般,主频越高,CPU处理数据的速度就越快。

CPU的主频=外频×倍频系数。主频和实践的运算速度存在必定的联络,但并不是一个简略的线性联络。 所以,CPU的主频与CPU实践的运算才能是没有直接联络的,主频表明在CPU内数字脉冲信号震动的速度。在Intel的处理器产品中,也可以看到这样的比如:1 GHz Itanium芯片可以体现得差不多跟2.66 GHz至强(Xeon)/Opteron相同快,或是1.5 GHz Itanium 2大约跟4 GHz Xeon/Opteron相同快。CPU的运算速度还要看CPU的流水线、总线等各方面的功能目标。

外频

外频是CPU的基准频率,单位是MHz。CPU的外频决议着整块主板的运转速度。浅显地说,在台式机中,所说的超频,都是超CPU的外频(当然一般情况下,CPU的倍频都是被锁住的)信任这点是很好了解的。但关于服务器CPU来讲,超频是肯定不允许的。前面提到CPU决议着主板的运转速度,两者是同步运转的,如果把服务器CPU超频了,改变了外频,会发生异步运转,(台式机许多主板都支撑异步运转)这样会形成整个服务器体系的不安稳。

绝大部分manbet体系中外频与主板前端总线不是同步速度的,而外频与前端总线(FSB)频率又很简单被相提并论。

总线频率

前端总线(FSB)是将CPU连接到北桥芯片的总线。前端总线(FSB)频率(即总线频率)是直接影响CPU与内存直接数据交换速度。有一条公式可以核算,即数据带宽=(总线频率×数据位宽)/8,数据传输最大带宽取决于一切一起传输的数据的宽度和传输频率。比如,支撑64位的至强Nocona,前端总线是800MHz,依照公式,它的数据传输最大带宽是6.4GB/秒。

外频与前端总线(FSB)频率的差异:前端总线的速度指的是数据传输的速度,外频是CPU与主板之间同步运转的速度。也就是说,100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震动一亿次;而100MHz前端总线指的是每秒钟CPU可接受的数据传输量是100MHz×64bit÷8bit/Byte=800MB/s。

倍频系数

倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比例联络。在相同的外频下,倍频越高CPU的频率也越高。但实践上,在相同外频的前提下,高倍频的CPU自身含义并不大。这是因为CPU与体系之间数据传输速度是有限的,一味寻求高主频而得到高倍频的CPU就会呈现显着的“瓶颈”效应-CPU从体系中得到数据的极限速度不可以满意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,少数的如Intel酷睿2中心的飞跃双核E6500K和一些至尊版的CPU不锁倍频,而AMD之前都没有锁,AMD推出了黑盒版CPU(即不锁倍频版别,用户可以自在调理倍频,调理倍频的超频方法比调理外频安稳得多)。

缓存

缓存巨细也是CPU的重要目标之一,并且缓存的结构和巨细对CPU速度的影响非常大,CPU内缓存的运转频率极高,一般是和处理器同频运作,作业效率远远大于体系内存和硬盘。实践作业时,CPU往往需求重复读取相同的数据块,而缓存容量的增大,可以大幅度进步CPU内部读取数据的命中率,而不必再到内存或许硬盘上寻觅,以此进步体系功能。可是因为CPU芯片面积和本钱的因从来考虑,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的功能影响较大,不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成,结构较杂乱,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缓存的容量一般在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转速度与主频相同,而外部的二级缓存则只要主频的一半。L2高速缓存容量也会影响CPU的功能,原则是越大越好,曾经家庭用CPU容量最大的是512KB,笔记本manbet中也可以到达2M,而服务器和作业站上用CPU的L2高速缓存更高,可以到达8M以上。

L3 Cache(三级缓存),分为两种,前期的是外置,内存推迟,一起进步大数据量核算时处理器的功能。下降内存推迟和进步大数据量核算才能对游戏都很有协助。而在服务器范畴添加L3缓存在功能方面依然有明显的进步。比如具有较大L3缓存的装备运用物理内存会更有用,故它比较慢的磁盘I/O子体系可以处理更多的数据恳求。具有较大L3缓存的处理器供给更有用的文件体系缓存行为及较短音讯和处理器行列长度。

其实最早的L3缓存被应用在AMD发布的K6-III处理器上,其时的L3缓存受限于制作工艺,并没有被集成进芯片内部,而是集成在主板上。在只可以和体系总线频率同步的L3缓存同主内存其实差不了多少。后来运用L3缓存的是英特尔为服务器市场所推出的Itanium处理器。接着就是P4EE和至强MP。Intel还计划推出一款9MB L3缓存的Itanium2处理器,和今后24MB L3缓存的双中心Itanium2处理器。

但基本上L3缓存对处理器的功能进步显得不是很重要,比如装备1MB L3缓存的Xeon MP处理器却依然不是Opteron的对手,由此可见前端总线的添加,要比缓存添加带来更有用的功能进步。