CPU功能:
CPU的组成:
CPU参数:
cpu主要参数:
1.字长:
单位时间能同时处理的二进制的位数(常说的、32位)
2.主频:(或称内频)
主频是CPU内数字脉冲信号的速度。
主频的倒数就是时钟周期,它是cpu最小时间元素。
3.外频:
主板提供基准时钟频率。
5.数据总线宽度:
一次从主存读取的位数。
6.cpu cache:
一般分为一级Cache(L1Cache),二级Cache(L2Cache),高端的还有三级缓存。
几个重要概念
寄存器为什么比内存快?
计算机的存储层次(memory hierarchy)之中,寄存器(register)最快,内存其次,最慢的是硬盘。
同样都是晶体管存储设备,为什么寄存器比内存快呢?
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距离cpu更近,电流的传播是需要时间的,这点必须考虑,虽然是光速级别的。
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硬件设计不同:而且因为寄存器很小,所以可以用更加高成本,高性能的硬件设计方案。而内存因为很大负担不起这样的设计成本。
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工作方式不同:寄存器一般先找到位,然后按位读取。而内存就复杂的多,包括指针,内存管理单元,内存控制单元等等繁琐的步骤。
计算机的存储层次:
Register
Cache
缓存即就是用于暂时存放内存中的数据,若果寄存器要取内存中的一部分数据时,可直接从缓存中取到,这样可以调高速度。高速缓存是内存的部分拷贝。
CPU <— > 寄存器<— > 缓存<— >内存
下面是AMD 八核心皓龙 6136参数:
睿频加速技术:
Intel在最新列cpu(i3除外)都加入睿频加速,使得cpu的主频可以在某一范围内根据处理数据需要自动调整主频。它是基于Nehalem架构的电源管理技术,通过分析当前CPU的负载情况,智能地完全关闭一些用不上的核心,把能源留给正在使用的核心,并使它们运行在更高的频率,进一步提升性能;相反,需要多个核心时,动态开启相应的核心,智能调整频率。这样,在不影响CPU的TDP情况下,能把核心调得更高。
超线程技术:
CPU生产商为了提高CPU的性能,通常做法是提高CPU的时钟频率和增加缓存容量。不过目前CPU的频率越来越快,如果再通过提升CPU频率和增加缓存的方法来提高性能,往往会受到制造工艺上的以及成本过高的制约。
尽管提高CPU的时钟频率和增加缓存容量后的确可以改善性能,但这样的CPU性能提高在技术上存在较大的难度。实际上在应用中基于很多原因,CPU的执行单元都没有被充分使用。如果CPU不能正常读取数据(总线/内存的瓶颈),其执行单元利用率会明显下降。另外就是目前大多数执行线程缺乏ILP(Instruction-Level Parallelism,多种指令同时执行)支持。这些都造成了目前CPU的性能没有得到全部的发挥。因此,Intel则采用另一个思路去提高CPU的性能,让CPU可以同时执行多重线程,就能够让CPU发挥更大效率,即所谓“超线程(Hyper-Threading,简称“HT”)”技术。