cpu的技术指标有哪些标

CPU的性能指标有那些?含义是什么?
CPU也就是我们常说的中央处理器,是电脑当中最核心的配件,一台PC的性能的好与坏跟CPU自身的性能有着最直接的关系.而且CPU的选择也同时关系到主板和内存的搭配问题.虽然很多人都知道CPU是什么东西,但到现实当中,在面对商家的时候,很多人还是显得迷茫.现在全球的个人处理器竞争主要体现在AMD和英特尔两大巨头.两大巨头的处理器大战持续了近30年,CPU的更新换代如此之快,而型号也在不停的变动,但是不管怎么变,他的性能参数是不会变,本文借助参数来交流一下如何通过参数识别CPU.CPU重要参数介绍:1.前端总线:英文名称叫Front Side Bus(FSB).前端总线是CPU跟系统沟通的通道,处理器必须通过它才能获得外部数据,也需要通过它来将运算结果传送出其他对应设备.FSB的速度越快,CPU的数据传输就越迅速.FSB的速度主要是用FSB的频率来衡量,前端总线的频率有两个概念:一就是总线的外频(即物理工作频率),二就是FSB频率(有效工作频率),它直接决定了前端总线的数据传输速度.英特尔处理器的FSB是CPU外频的4倍--FSB频率=外频×4.即外频为100MHz的时候FSB前端总线为400MHz.AMD公司的处理器的FSB是CPU外频的2倍--FSB频率=外频×2.即外频为100MHz的时候FSB前端总线为200MHz.举个例子:P4 2.8G的FSB频率是800MHZ,由此推算该型号的外频是200MHZ了;而AMD的如BARTON核心的Athlon XP2500+ ,它的外频是166MHZ,根据公式,我们知道它的FSB频率就是332MHZ了!处理器的主频和前端总线在提高性能有一个比例,当主频提高一个一个高度时,由于发热和总线速度就无法提高,所以英特尔的处理器战略逐渐开始转向提高系统总线方面.英特尔日前推出的3.46GHz Extreme Edition FSB为1066MHz,而AMD处理器的最高FSB频率为400MHZ,在这个方面AMD是无法比的,英特尔的优势太大.2.二级缓存:也就是L2 Cache,我们平时简称L2.主要功能是作为后备数据和指令的存储.L2的容量的大小对处理器的性能影响很大,尤其是商业性能方面.L2因为需要占用大量的晶体管,是CPU晶体管总数中占得最多的一个部分,高容量的L2成本相当高!英特尔和AMD都是以L2容量的差异来作为高端和低端产品的分界标准!目前CPU的L2有低至64K,也有高达2M的.目前英特尔处理器战略不再追求高频来提高性能,而采用加大二级缓存来提高性能,可见二级缓存的重要性.3.制造工艺:我们经常说的微米制程、纳米制程,就是指制造工艺.制造工艺直接关系到CPU的电气性能.例如0.13微米这个尺度就是指的是CPU核心中线路的宽度.线宽越小,CPU的功耗和发热量就越低,并可以工作在更高的频率.目前英特尔的主流技术已经达到90纳米级别,并在2005年采用65纳米技术生产芯片,而老对手AMD仍然处于130纳米工艺,仍然在加大投资研发纳米技术,追赶英特尔的脚步.4.流水线:CPU的流水线指的就是处理器内核中运算器的设计.处理器的流水线的结构就是把一个复杂的运算分解成很多个简单的基本运算,然后由专门设计好的单元完成运算.CPU流水线长度越长,运算工作就越简单,处理器的工作频率就越高,但是这样CPU的效能就越差,所以说流水线长度并不是越长越好的.由于CPU的流水线长度很大程度上决定了CPU所能达到的最高频率,所以现在英特尔为了提高CPU的频率,而设计了超长的流水线设计.在这个技术上,AMD的设计稍微领先一些,所以AMD的处理器在浮点运算方面比英特尔快,但是发热量巨大,稳定性欠缺.但是英特尔最高频率已经达到3.8G,而AMD最高频率才2.6G左右,还是有一定差距.5.超线程技术(Hyper-Threading,简写为HT):这是英特尔针对奔腾4专门设计的.超线程是一种同步多线程执行技术,一枚含超线程技术的英特尔处理器可使新操作系统和应用识别出2颗处理器 .该处理器可以充分利用空闲资源,同时处理2个任务集 ,从而在相同时间完成更多任务 .当计算机系统采用含超线程(HT)技术的 英特尔处理器 ,以及支持超线程技术的芯片组 、基本输入输出系统(BIOS) 、操作系统和应用软件 ,颗实现高达25%的性能提高.超线程实际上就是让单个CPU能作为两个CPU使用,从而达到了加快运算速度的目的.
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CPU的主要性能指标是什么?
CPU的主要性能指标详细
不区分大小写
CPU是整个微机系统的核心,它往往是各种档次微机的代名词,CPU的性能大致上反 
映出微机的性能,因此它的性能指标十分重要。CPU主要的性能指标有: 

(1)主频即CPU的时钟频率(CPU Clock Speed)。一般说来,主频越高,CPU的速度越 
快。由于内部结构不同,并非所有的时钟频率相同的CPU的性能都一样。 
(2)内存总线速度(Memory-Bus Speed) 指CPU与二级(L2)高速缓存和内存之间的通信 
速度。 
(3)扩展总线速度(Expansion-Bus Speed) 指安装在微机系统上的局部总线如VESA或 
PCI总线接口卡的工作速度。 
(4)工作电压(Supply Voltage) 指CPU正常工作所需的电压。早期CPU的工作电压一 
般为5V,随着CPU主频的提高,CPU工作电压有逐步下降的趋势,以解决发热过高的问 
题。 
(5)地址总线宽度决定了CPU可以访问的物理地址空间,对于486以上的微机系统,地 
址线的宽度为32位,最多可以直接访问4096 MB的物理空间。 
(6)数据总线宽度决定了CPU与二级高速缓存、内存以及输入/输出设备之间一次数据 
传输的信息量。 
(7)内置协处理器含有内置协处理器的CPU,可以加快特定类型的数值计算,某些需 
要进行复杂计算的软件系统,如高版本的AUTO CAD就需要协处理器支持。 
(8)超标量是指在一个时钟周期内CPU可以执行一条以上的指令。Pentium级以上CPU 
均具有超标量结构;而486以下的CPU属于低标量结构,即在这类CPU内执行一条指令至 
少需要一个或一个以上的时钟周期。 
(9)L1高速缓存即一级高速缓存。内置高速缓存可以提高CPU的运行效率,这也正是4 
86DLC比386DX-40快的原因。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大, 
这也正是一些公司力争加大L1级高速缓冲存储器容量的原因。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。 
(10)采用回写(Write Back)结构的高速缓存它对读和写操作均有效,速度较快。而 
采用写通(Write-through)结构的高速缓存,仅对读操作有效.
主频、外频、倍频和前端总线频率 缓存 
CPU的制造工艺 内存总线速度和扩展总线速度 流水线 
动态处理技术 超线程技术 指令集
CPU主要的性能指标有以下几点: 
第一:主频,也就是CPU的时钟频率,简单地说也就是CPU的工作频率。 
第二:内存总线速度或者叫系统总路线速度,一般等同于CPU的外频。 
第三:工作电压。工作电压指的也就是CPU正常工作所需的电压。 
第四:协处理器或者叫数学协处理器。 
第五:流水线技术、超标量。 
第六:乱序执行和分枝预测,乱序执行是指CPU采用了允许将多条指令不按程序规定的顺序分开发送给各相应电路单元处理的技术。 
第七:L1高速缓存,也就是我们经常说的一级高速缓存。 
第八:L2高速缓存,指CPU外部的高速缓存。 
第九:制造工艺, Pentium CPU的制造工艺是0.35微米, PII和赛扬可以达到0.25微米,最新的CPU制造工艺可以达到0.18微米,并且将采用铜配线技术,可以极大地提高CPU的集成度和工作频率。
主频.内存总线速度.地址总线.L1高速缓存即一级高速缓存.数据总线宽度.Write Back
CPU的英文全称是:Central Processing Unit,也就是中央处理器。从雏形发展壮大到今天,CPUde 制造技术是越来越先进,其集成的电子元件也越来越精密,上万个,甚至是上百万个微型的晶体管构成了CPU的内部结构。那么这上百万个晶体管是如何工作的呢?看上去似乎很深奥,其实只要稍加分析就会一目了然的,CPU的内部结构可分为控制单元,逻辑单元和存储单元三大部分。而CPU的工作原理就象一个工厂对产品的加工过程:进入工厂的原料(指令),经过物资分配部门(控制单元)的调度分配,被送往生产线(逻辑运算单元),生产出成品(处理后的数据)后,再存储在仓库(存储器)中,最后等着拿到市场上去卖(被应用程序使用)。
  CPU作为是整个PC系统的核心,也就成了各种档次的PC的代名词,如往日的386、486、586,到今日的Thunderbird、 Pentium 4等等,CPU的性能大致上也就反映出了它所在PC的性能,因此它的性能指标十分重要。在这里我们向大家简单介绍一些CPU主要的性能指标:
  1、主频=倍频×外频  经常听人家说:“这个计算机速度是多少?”其实这个泛指的频率是指CPU的主频,主频也就是CPU的时钟频率(CPU Clock Speed),简单地说也就是CPU运算时的工作频率。一般说来,主频越高,一个时钟周期里面完成的指令数也越多,当然CPU的速度也就越快了。不过由于各种各样的CPU它们的内部结构也不尽相同,所以并非所有的时钟频率相同的CPU的性能都一样。至于外频就是系统总线的工作频率;而倍频则是指CPU外频与主频相差的倍数。三者是有十分密切的关系的:主频=外频×倍频。
   2、内存总线速度  英文全称是: Memory Bus Speed。CPU处理的数据是从哪里来的呢?学过一点计算机基本原理的朋友们都会清楚,是从主存储器那里来的,而主存储器指的就是我们平常所说的内存了。一般我们放在外存(磁盘或者各种存储介质)上面的资料都要通过内存,再进入CPU进行处理的。所以CPU与内存之间的通道的内存总线速度对整个系统性能就显得很重要了,由于内存和CPU之间的运行速度或多或少会有差异,因此便出现了二级缓存,来协调两者之间的差异,而内存总线速度就是指CPU与二级(L2)高速缓存和内存之间的通信速度。
  3、扩展总线速度  英文全称是:Expansion Bus Speed。扩展总线指的就是指安装在微机系统上的局部总线如VESA或PCI总线,我们打开电脑的时候会看见一些插槽般的东西,这些就是扩展槽,而扩展总线就是CPU联系这些外部设备的桥梁。
  4、工作电压  英文全称是:Supply Voltage。任何电器在工作的时候都需要电,自然也会有额定的电压,CPU当然也不例外了,工作电压指的也就是CPU正常工作所需的电压。早期CPU(286~486时代)的工作电压一般为5V,那是因为当时的制造工艺相对落后,以致于CPU的发热量太大,弄得寿命减短。随着CPU的制造工艺与主频的提高,近年来各种CPU的工作电压有逐步下降的趋势,以解决发热过高的问题。
  5、地址总线宽度  地址总线宽度决定了CPU可以访问的物理地址空间,简单地说就是CPU到底能够使用多大容量的内存。16位的微机我们就不用说了,但是对于386以上的微机系统,地址线的宽度为32位,最多可以直接访问4096 MB(4GB)的物理空间。而今天能够用上1GB内存的人还没有多少个呢(当然服务器除外)。
  6、数据总线宽度  数据总线负责整个系统的数据流量的大小,而数据总线宽度则决定了CPU与二级高速缓存、内存以及输入/输出设备之间一次数据传输的信息量。

  7、协处理器  在486以前的CPU里面,是没有内置协处理器的。由于协处理器主要的功能就是负责浮点运算,因此386、286、8088等等微机 CPU的浮点运算性能都相当落后,相信接触过386的朋友都知道主板上可以另外加一个外置协处理器,其目的就是为了增强浮点运算的功能。自从486以后, CPU一般都内置了协处理器,协处理器的功能也不再局限于增强浮点运算,含有内置协处理器的CPU,可以加快特定类型的数值计算,某些需要进行复杂计算的软件系统,如高版本的AUTO CAD就需要协处理器支持。
  8、超标量  超标量是指在一个时钟周期内CPU可以执行一条以上的指令。这在 486或者以前的CPU上是很难想象的,只有Pentium级以上CPU才具有这种超标量结构;486以下的CPU属于低标量结构,即在这类CPU内执行一条指令至少需要一个或一个以上的时钟周期。
   9、L1高速缓存  L1高速缓存也就是我们经常说的一级高速缓存。在CPU里面内置了高速缓存可以提高CPU的运行效率,这也正是Pentium III比Celeron快的原因。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大,容量越大,性能也相对会提高不少,所以这也正是一些公司力争加大L1级高速缓冲存储器容量的原因。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。
   10、回写结构的高速缓存  采用回写(Write Back)结构的高速缓存,它对读和写操作均有效,速度较快。而采用写通(Write-through)结构的高速缓存,仅对读操作有效.
  11、动态处理  动态处理是应用在高能奔腾处理器中的新技术,创造性地把三项专为提高处理器对数据的操作效率而设计的技术融合在一起。这三项技术是多路分流预测、数据流量分析和猜测执行。动态处理并不是简单执行一串指令,而是通过操作数据来提高处理器的工作效率。
  (1)、多路分流预测:通过几个分支对程序流向进行预测,采用多路分流预测算法后,处理器便可参与指令流向的跳转。它预测下一条指令在内存中位置的精确度可以达到惊人的90%以上。这是因为处理器在取指令时,还会在程序中寻找未来要执行的指令。这个技术可加速向处理器传送任务。
  (2)、数据流量分析:抛开原程序的顺序,分析并重排指令,优化执行顺序:处理器读取经过解码的软件指令,判断该指令能否处理或是否需与其它指令一道处理。然后,处理器再决定如何优化执行顺序以便高效地处理和执行指令。
  (3)、猜测执行:通过提前判读并执行有可能需要的程序指令的方式提高执行速度:当处理器执行指令时(每次5条),采用的是“猜测执行”的方法。这样可使处理器超级处理能力得到充分的发挥,从而提升软件性能。被处理的软件指令是建立在猜测分支基础之上,因此结果也就作为“预测结果”保留起来。一旦其最终状态能被确定,指令便可返回到其正常顺序并保持永久的机器状态。

12、工艺材料  近年来的芯片里面都是用铝线来做导体,但是随着芯片和芯片内电缆的缩小,铝线的使用已经到达了极限,所以芯片制造商就用比铝线更加好的铜来做芯片,也就是所谓的铜芯片。近日的技术已经能够克服铜和矽的不相容性,Pentium 4就是使用这种铜技术制造的,所以处理器的速度能够大大提升。
  硬件业界特别是芯片制造界有一条众所周知的摩尔法则,那就是说:放置在相同空间的晶体管数量和处理速度能力,在每到18~24个月就会翻一倍。这条理论可以说十分准确,因为从早期的286一直到今天的 Pentium 4都是这样发展的。不过似乎现在的芯片发展比摩尔定律更加快了,可以说现在已经达到了“超速芯片”的地步
CPU也就是我们常说的中央处理器,是电脑当中最核心的配件,一台PC的性能的好与坏跟CPU自身的性能有着最直接的关系。而且CPU的选择也同时关系到主板和内存的搭配问题。 

虽然很多人都知道CPU是什么东西,但到现实当中,在面对商家的时候,很多人还是显得迷茫。现在全球的个人处理器竞争主要体现在AMD和英特尔两大巨头。两大巨头的处理器大战持续了近30年,CPU的更新换代如此之快,而型号也在不停的变动,但是不管怎么变,他的性能参数是不会变,本文借助参数来交流一下如何通过参数识别CPU。 

CPU重要参数介绍: 

1.前端总线:英文名称叫Front Side Bus(FSB)。前端总线是CPU跟系统沟通的通道,处理器必须通过它才能获得外部数据,也需要通过它来将运算结果传送出其他对应设备。FSB的速度越快,CPU的数据传输就越迅速。FSB的速度主要是用FSB的频率来衡量,前端总线的频率有两个概念:一就是总线的外频(即物理工作频率),二就是FSB频率(有效工作频率),它直接决定了前端总线的数据传输速度。 

英特尔处理器的FSB是CPU外频的4倍--FSB频率=外频×4。即外频为100MHz的时候FSB前端总线为400MHz。AMD公司的处理器的FSB是CPU外频的2倍--FSB频率=外频×2。即外频为100MHz的时候FSB前端总线为200MHz。举个例子:P4 2.8G的FSB频率是800MHZ,由此推算该型号的外频是200MHZ了;而AMD的如BARTON核心的Athlon XP2500+ ,它的外频是166MHZ,根据公式,我们知道它的FSB频率就是332MHZ了!处理器的主频和前端总线在提高性能有一个比例,当主频提高一个一个高度时,由于发热和总线速度就无法提高,所以英特尔的处理器战略逐渐开始转向提高系统总线方面。英特尔日前推出的3.46GHz Extreme Edition FSB为1066MHz,而AMD处理器的最高FSB频率为400MHZ,在这个方面AMD是无法比的,英特尔的优势太大。 

2.二级缓存:也就是L2 Cache,我们平时简称L2。主要功能是作为后备数据和指令的存储。L2的容量的大小对处理器的性能影响很大,尤其是商业性能方面。L2因为需要占用大量的晶体管,是CPU晶体管总数中占得最多的一个部分,高容量的L2成本相当高!英特尔和AMD都是以L2容量的差异来作为高端和低端产品的分界标准!目前CPU的L2有低至64K,也有高达2M的。目前英特尔处理器战略不再追求高频来提高性能,而采用加大二级缓存来提高性能,可见二级缓存的重要性。 

3.制造工艺:我们经常说的微米制程、纳米制程,就是指制造工艺。制造工艺直接关系到CPU的电气性能。例如0.13微米这个尺度就是指的是CPU核心中线路的宽度。线宽越小,CPU的功耗和发热量就越低,并可以工作在更高的频率。目前英特尔的主流技术已经达到90纳米级别,并在2005年采用65纳米技术生产芯片,而老对手AMD仍然处于130纳米工艺,仍然在加大投资研发纳米技术,追赶英特尔的脚步。 

4.流水线:CPU的流水线指的就是处理器内核中运算器的设计。处理器的流水线的结构就是把一个复杂的运算分解成很多个简单的基本运算,然后由专门设计好的单元完成运算。CPU流水线长度越长,运算工作就越简单,处理器的工作频率就越高,但是这样CPU的效能就越差,所以说流水线长度并不是越长越好的。由于CPU的流水线长度很大程度上决定了CPU所能达到的最高频率,所以现在英特尔为了提高CPU的频率,而设计了超长的流水线设计。在这个技术上,AMD的设计稍微领先一些,所以AMD的处理器在浮点运算方面比英特尔快,但是发热量巨大,稳定性欠缺。但是英特尔最高频率已经达到3.8G,而AMD最高频率才2.6G左右,还是有一定差距。 

5.超线程技术(Hyper-Threading,简写为HT):这是英特尔针对奔腾4专门设计的。超线程是一种同步多线程执行技术,一枚含超线程技术的英特尔处理器可使新操作系统和应用识别出2颗处理器 。该处理器可以充分利用空闲资源,同时处理2个任务集 ,从而在相同时间完成更多任务 。当计算机系统采用含超线程(HT)技术的 英特尔处理器 ,以及支持超线程技术的芯片组 、基本输入输出系统(BIOS) 、操作系统和应用软件 ,颗实现高达25%的性能提高。超线程实际上就是让单个CPU能作为两个CPU使用,从而达到了加快运算速度的目的。
主频、外频、倍频和前端总线频率
字长、主频、内存容量
主频 是微机的核心
说不清楚 
就是处理一切德处理器~`
看指标还要看质量还要凭点运气
CPU不是什么.他就像是一个人的脑袋.如果好的话想事情就快.反应就越灵活.做事情也当然快.但是第一还要有相对的内存支持才会发挥他的特效..慢慢想吧
CPU的时钟频率.缓存.前端总线.这些是主要的.CPU表面这些就已经有了的!
前端总线,倍频,一级和2级缓存
cpu主频不重要,重要的是二级缓存是多少m!还有就是总线前端是多少mb!
S参数是CPU的唯一指标
CPU生产厂商是质量的保证
CPU的主要性能指标
1) CPU的时钟频率称为主频, 主频越高, 则计算机工作速度越快; 主板的频率称为外频; 主频与外频的关系为: 
(2) 内部缓存(cache), 也叫一级缓存(L1 cache). 这种存储器由SRAM制作, 封装于CPU内部, 存取速度与CPU主频相同. 内部缓存容量越大, 则整机工作速度也越快. 一般容量为KB. 
主频=外频×倍频数 
(3) 二级缓存(L2 cache). 集成于CPU外部的高速缓存, 存取速度与CPU主频相同或与主板频率相同. 容量一般为KB~MB. 
(4) MMX(Multi-Media extension)指令技术. 增加了多媒体扩展指令集的CPU, 对多媒体信息的处理能力可以提高60%左右. 
(5) 3D指令技术. 增加了3D扩展指令集的CPU, 可大幅度提高对三维图象的处理速度.
中央处理器(英文Central Processing Unit,CPU)是一台计算机的运算核心和控制核心。
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CPU的性能指标
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CPU的性能指标
CPU的性能指标
2. 外频和前端总线频率
4. 缓存:L1和L2
5. 接口类型
6. 内存总线速度和扩展总线速度
8. CPU封装技术
9.核心类型,核心数量和核心电压
10. CPU流水线和超标量
11.制作工艺
12 TDP功耗
1. 主频:CPU的主频,即CPU内核工作的时钟频率(CPU Clock Speed)。
CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度,与CPU实际的运算能力并没有直接关系。主频和实际的运算速度存在一定的关系,但目前还没有一个确定的公式能够定量两者的数值关系,因为CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标(缓存、指令集,CPU的位数等等)。
CPU的主频不代表CPU的速度,但提高主频对于提高CPU运算速度却是至关重要的。
(举个例子来说,假设某个CPU在一个时钟周期内执行一条运算指令,那么当CPU运行在100MHz主频时,将比它运行在50MHz主频时速度快一倍。因为100MHz的时钟周期比50MHz的时钟周期占用时间减少了一半,也就是工作在100MHz主频的CPU执行一条运算指令所需时间仅为10ns比工作在50MHz主频时的20ns缩短了一半,自然运算速度也就快了一倍。)
只不过电脑的整体运行速度不仅取决于CPU运算速度,还与其它各分系统的运行情况有关,只有在提高主频的同时,各分系统运行速度和各分系统之间的数据传输速度都能得到提高后,电脑整体的运行速度才能真正得到提高。
制造工艺的限制,是CPU主频发展的最大障碍之一。
2.外频和前端总线频率:
CPU的外频,通常为系统总线的工作频率(系统时钟频率),CPU与周边设备传输数据的频率,具体是指CPU到芯片组之间的总线速度。
外频是CPU乃至整个计算机系统的基准频率,单位是MHz(兆赫兹)。
外频是CPU与主板之间同步运行的速度,而且目前的绝大部分电脑系统中外频,是内存与主板之间的同步运行的速度,在这种方式下,可以理解为CPU的外频直接与内存相连通,实现两者间的同步运行状态。在早期的电脑中,内存与主板之间的同步运行的速度等于外频,在这种方式下,可以理解为CPU外频直接与内存相连通,实现两者间的同步运行状态。
由于正常情况下CPU总线频率和内存总线频率相同,所以当CPU外频提高后,与内存之间
的交换速度也相应得到了提高,对提高电脑整体运行速度影响较大。
CPU的前端总线频率,总线的种类很多,前端总线的英文名字是Front Side Bus,通常用FSB表示,是将CPU连接到北桥芯片的总线。
北桥芯片负责联系内存、显卡等数据吞吐量最大的部件,并和南桥芯片连接。CPU就是通过前端总线(FSB)连接到北桥芯片,进而通过北桥芯片和内存、显卡交换数据。前端总线是CPU和外界交换数据的最主要通道,因此前端总线的数据传输能力对计算机整体性能作用很大,如果没足够快的前端总线,再强的CPU也不能明显提高计算机整体速度。数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率,即数据带宽=(总线频率×数据位宽)÷8。
现时的INTEL处理器的两者的关系是:FSB频率=外频X4;而AMD的就是:FSB频率=外频X2。
1.对于Intel的CPU来说,前端总线频率是外频的4倍,E6300的外频是266,前端总线频率是1066
2.对于AMD,K7系列CPU来说,前端总线频率是外频的2倍
3.对于AMD,K8系列CPU来说,由于其CPU内部集成了内存控制器,也就没有了前端总线这个概念,取而代之的是H-T总线频率。
4.对于IntelCPU来说前端总线频率和主频是没有直接关系的,和外频有直接关系
如果你将E6300插到一块只支持800前端总线的主板上,那么这个主板的外频必然只支持到800/4=200,那么E6300的外频就将由266降到200,CPU倍频为7不变,主频就降频为200*7=1.4G。
5.AMD的HT Frequency总线频率=CPU外频×HT倍频。两者的总线频率都会随着超频CPU外频而升高,但它们最大的不同在于AMD CPU的HT倍频是可变的,从1×到5×,在CPU外频提升的同时,可以通过降低HT倍频,把HT总线频率控制在一定范围内,从而降低HT总线频率对CPU超频的影响。
外频与前端总线频率的区别:前端总线的速度指的是CPU和北桥芯片间总线的速度,更实质性的表示了CPU和外界数据传输的速度。而外频的概念是建立在数字脉冲信号震荡速度基础之上的,也就是说,100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一万万次,它更多的影响了PCI及其他总线的频率。
一个CPU默认的外频只有一个,主板必须能支持这个外频。因此在选购主板和CPU时必须注意这点,如果两者不匹配,系统就无法工作。
需要主板和CPU都支持某个前端总线,系统才能工作,只不过一个CPU默认的前端总线是唯一的,因此看一个系统的前端总线主要看CPU就可以。
CPU的核心工作频率与外频之间存在着一个比值关系,这个比值就是倍频系数,简称倍频。理论上倍频是从1.5一直到无限的,但需要注意的是,倍频是以0.5为一个间隔单位。外频与倍频相乘就是主频,所以其中任何一项提高都可以使CPU的主频上升。
原先并没有倍频概念,CPU的主频和系统总线的速度是一样的,但CPU的速度越来越快,倍频技术也就应允而生。它可使系统总线工作在相对较低的频率上,而CPU速度可以通过倍频来无限提升。那么CPU主频的计算方式变为:主频 = 外频 x 倍频。也就是倍频是指CPU和系统总线之间相差的倍数,当外频不变时,提高倍频,CPU主频也就越高。
一个CPU默认的倍频只有一个,主板必须能支持这个倍频。因此在选购主板和CPU时必须注意这点,如果两者不匹配,系统就无法工作。此外,现在CPU的倍频很多已经被锁定,无法修改。
4. 缓存:L1和L2
CPU缓存(Cache Memory)位于CPU与内存之间的临时存储器,它的容量比内存小但交换速度快。在缓存中的数据是内存中的一小部分,但这一小部分是短时间内CPU即将访问的,当CPU调用大量数据时,就可避开内存直接从缓存中调用,从而加快读取速度。
一级缓存(Level 1 Cache)简称L1 Cache,位于CPU内核的旁边,是与CPU结合最为紧密的CPU缓存,也是历史上最早出现的CPU缓存。由于一级缓存的技术难度和制造成本最高,提高容量所带来的技术难度增加和成本增加非常大,所带来的性能提升却不明显,性价比很低,而且现有的一级缓存的命中率已经很高,所以一级缓存是所有缓存中容量最小的,比二级缓存要小得多。
二级缓存(L2 cache): 集成于CPU外部的高速缓存, 存取速度与CPU主频相同或与主板频率相同. 容量一般为KB~MB.
Intel双核心处理器的二级缓存
目前Intel的双核心CPU主要有Pentium D、Pentium EE、Core Duo三种,其中Pentium D、Pentium EE的二级缓存方式完全相同。Pentium D和Pentium EE的二级缓存都是CPU内部两个内核具有互相独立的二级缓存,其中,8xx系列的Smithfield核心CPU为每核心1MB,而9xx系列的Presler核心CPU为每核心2MB。这种CPU内部的两个内核之间的缓存数据同步是依靠位于主板北桥芯片上的仲裁单元通过前端总线在两个核心之间传输来实现的,所以其数据延迟问题比较严重,性能并不尽如人意。
Core Duo使用的核心为Yonah,它的二级缓存则是两个核心共享2MB的二级缓存,共享式的二级缓存配合Intel的“Smart cache”共享缓存技术,实现了真正意义上的缓存数据同步,大幅度降低了数据延迟,减少了对前端总线的占用,性能表现不错,是目前双核心处理器上最先进的二级缓存架构。今后Intel的双核心处理器的二级缓存都会采用这种两个内核共享二级缓存的“Smart cache”共享缓存技术。
AMD双核心处理器的二级缓存
Athlon 64 X2 CPU的核心主要有Manchester和Toledo两种,他们的二级缓存都是CPU内部两个内核具有互相独立的二级缓存,其中,Manchester核心为每核心512KB,而Toledo核心为每核心1MB。处理器内部的两个内核之间的缓存数据同步是依靠CPU内置的System Request Interface(系统请求接口,SRI)控制,传输在CPU内部即可实现。这样一来,不但CPU资源占用很小,而且不必占用内存总线资源,数据延迟也比Intel的Smithfield核心和Presler核心大为减少,协作效率明显胜过这两种核心。不过,由于这种方式仍然是两个内核的缓存相互独立,从架构上来看也明显不如以Yonah核心为代表的Intel的共享缓存技术Smart Cache。
三种缓存的技术难度和制造成本是相对递减的,所以其容量也是相对递增的。
5. 接口类型:
我们知道,CPU需要通过某个接口与主板连接的才能进行工作。CPU经过这么多年的发展,采用的接口方式有引脚式、卡式、触点式、针脚式等。而目前CPU的接口都是针脚式接口,对应到主板上就有相应的插槽类型。CPU接口类型不同,在插孔数、体积、形状都有变化,所以不能互相接插。
Socket接口利用底座的孔和处理器的针脚相连,然后通过CPU座的手柄将处理器固定在底座上。Slot接口是一种比较老的接口形式,它是和内存插槽一样,通过金手指进行连接的。
6. 内存总线速度和扩展总线速度,
内存总线速度,英文全称是Memory-Bus Speed。CPU处理的数据是从哪里来的呢?学过一点计算机基本原理的朋友们都会清楚,是从主存储器那里来的,而主存储器指的就是我们平常所说的内存了。一般我们放在外存(磁盘或者各种存储介质)上面的资料都要通过内存,再进入CPU进行处理的。所以与内存之间的通道枣内存总线的速度对整个系统性能就显得很重要了,由于内存和CPU之间的运行速度或多或少会有差异,因此便出现了二级缓存,来协调两者之间的差异,而内存总线速度就是指CPU与二级(L2)高速缓存和内存之间的通信速度。
扩展总线速度,英文全称是Expansion-Bus Speed。扩展总线指的就是指安装在微机系统上的局部总线如VESA或PCI总线,我们打开电脑的时候会看见一些插槽般的东西,这些就是扩展槽,而扩展总线就是CPU联系这些外部设备的桥梁。
CPU依靠指令来计算和控制系统,每款CPU在设计时就规定了一系列与其硬件电路相配合的指令系统。指令的强弱也是CPU的重要指标,指令集是提高微处理器效率的最有效工具之一。从现阶段的主流体系结构讲,指令集可分为复杂指令集和精简指令集两部分,而从具体运用看,如Intel的MMX(Multi Media Extended)、SSE、 SSE2(Streaming-Single instruction multiple data-Extensions 2)和AMD的3DNow!等都是CPU的扩展指令集,分别增强了CPU的多媒体、图形图象和Internet等的处理能力。我们通常会把CPU的扩展指令集称为\"CPU的指令集\"。
精简指令集的运用
在最初发明计算机的数十年里,随着计算机功能日趋增大,性能日趋变强,内部元器件也越来越多,指令集日趋复杂,过于冗杂的指令严重的影响了计算机的工作效率。后来经过研究发现,在计算机中,80%程序只用到了20%的指令集,基于这一发现,RISC精简指令集被提了出来,这是计算机系统架构的一次深刻革命。RISC体系结构的基本思路是:抓住CISC指令系统指令种类太多、指令格式不规范、寻址方式太多的缺点,通过减少指令种类、规范指令格式和简化寻址方式,方便处理器内部的并行处理,提高VLSI器件的使用效率,从而大幅度地提高处理器的性能。
RISC指令集有许多特征,其中最重要的有:
指令种类少,指令格式规范:RISC指令集通常只使用一种或少数几种格式。指令长度单一(一般4个字节),并且在字边界上对齐。字段位置、特别是操作码的位置是固定的。
寻址方式简化:几乎所有指令都使用寄存器寻址方式,寻址方式总数一般不超过5个。其他更为复杂的寻址方式,如间接寻址等则由软件利用简单的寻址方式来合成。
大量利用寄存器间操作:RISC指令集中大多数操作都是寄存器到寄存器操作,只以简单的Load和Store操作访问内存。因此,每条指令中访问的内存地址不会超过1个,访问内存的操作不会与算术操作混在一起。
简化处理器结构:使用RISC指令集,可以大大简化处理器的控制器和其他功能单元的设计,不必使用大量专用寄存器,特别是允许以硬件线路来实现指令操作,而不必像CISC处理器那样使用微程序来实现指令操作。因此RISC处理器不必像CISC处理器那样设置微程序控制存储器,就能够快速地直接执行指令。
便于使用VLSI技术:随着LSI和VLSI技术的发展,整个处理器(甚至多个处理器)都可以放在一个芯片上。RISC体系结构可以给设计单芯片处理器带来很多好处,有利于提高性能,简化VLSI芯片的设计和实现。基于VLSI技术,制造RISC处理器要比CISC处理器工作量小得多,成本也低得多。
加强了处理器并行能力:RISC指令集能够非常有效地适合于采用流水线、超流水线和超标量技术,从而实现指令级并行操作,提高处理器的性能。目前常用的处理器内部并行操作技术基本上是基于RISC体系结构发展和走向成熟的。
正由于RISC体系所具有的优势,它在高端系统得到了广泛的应用,而CISC体系则在桌面系统中占据统治地位。而在如今,在桌面领域,RISC也不断渗透,预计未来,RISC将要一统江湖。
8. CPU封装技术:
所谓“CPU封装技术”是一种将集成电路用绝缘的塑料或陶瓷材料打包的技术。以CPU为例,我们实际看到的体积和外观并不是真正的CPU内核的大小和面貌,而是CPU内核等元件经过封装后的产品。
CPU封装对于芯片来说是必须的,也是至关重要的。因为芯片必须与外界隔离,以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降。另一方面,封装后的芯片也更便于安装和运输。由于封装技术的好坏还直接影响到芯片自身性能的发挥和与之连接的PCB(印制电路板)的设计和制造,因此它是至关重要的。封装也可以说是指安装半导体集成电路芯片用的外壳,它不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强导热性能的作用,而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁——芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件建立连接。因此,对于很多集成电路产品而言,封装技术都是非常关键的一环。
9.核心类型,核心数量和核心电压:
核心(Die)又称为内核,是CPU最重要的组成部分。CPU中心那块隆起的芯片就是核心,是由单晶硅以一定的生产工艺制造出来的,CPU所有的计算、接受/存储命令、处理数据都由核心执行。各种CPU核心都具有固定的逻辑结构,一级缓存、二级缓存、执行单元、指令级单元和总线接口等逻辑单元都会有科学的布局。
为了便于CPU设计、生产、销售的管理,CPU制造商会对各种CPU核心给出相应的代号,这也就是所谓的CPU核心类型。
不同的CPU(不同系列或同一系列)都会有不同的核心类型(例如Pentium 4的Northwood,Willamette以及K6-2的CXT和K6-2+的ST-50等等),甚至同一种核心都会有不同版本的类型(例如Northwood核心就分为B0和C1等版本),核心版本的变更是为了修正上一版存在的一些错误,并提升一定的性能,而这些变化普通消费者是很少去注意的。每一种核心类型都有其相应的制造工艺(例如0.25um、0.18um、0.13um以及0.09um等)、核心面积(这是决定CPU成本的关键因素,成本与核心面积基本上成正比)、核心电压、电流大小、晶体管数量、各级缓存的大小、主频范围、流水线架构和支持的指令集(这两点是决定CPU实际性能和工作效率的关键因素)、功耗和发热量的大小、封装方式(例如S.E.P、PGA、FC-PGA、FC-PGA2等等)、接口类型(例如Socket 370,Socket A,Socket 478,Socket T,Slot 1、Socket 940等等)、前端总线频率(FSB)等等。因此,核心类型在某种程度上决定了CPU的工作性能。
在2005年以前,主频一直是两大处理器巨头Intel和AMD争相追逐的焦点。而且处理器主频也在Intel和AMD的推动下达到了一个又一个的高峰就在处理器主频提升速度的同时,也发现在目前的情况下,单纯主频的提升已经无法为系统整体性能的提升带来明显的好处,并且高主频带来了处理器巨大的发热量,更为不利是Intel和AMD两家在处理器主频提升上已经有些力不从心了。在这种情况下,Intel和AMD都不约而同地将投向了多核心的发展方向在不用进行大规模开发的情况下将现有产品发展成为理论性能更为强大的多核心处理器系统,无疑是相当明智的选择。
双核处理器就基于单个半导体的一个处理器上拥有两个一样功能的处理器核心,即是将两个物理处理器核心整合入一个内核中。事实上,双核架构并不是什么新技术,不过此前双核心处理器一直是服务器的专利,现在已经开始普及之中。
CPU的工作电压(Supply Voltage),即CPU正常工作所需的电压。任何电器在工作的时候都需要电,自然也有对应额定电压,CPU也不例外。目前CPU的工作电压有一个非常明显的下降趋势,较低的工作电压主要三个优点:
采用低电压的CPU的芯片总功耗降低了。功耗降低,系统的运行成本就相应降低,这对于便携式和移动系统来说非常重要,使其现有的电池可以工作更长时间,从而使电池的使用寿命大大延长;
功耗降低,致使发热量减少,运行温度不过高的CPU可以与系统更好的配合;
降低电压是CPU主频提高的重要因素之一。
CPU的工作电压分为两个方面,CPU的核心电压与I/O电压。核心电压即驱动CPU核心芯片的电压,I/O电压则指驱动I/O电路的电压。通常CPU的核心电压小于等于I/O电压。
早期CPU(286~486时代)的核心电压与I/O一致,通常为5V,由于当时的制造工艺相对落后,以致CPU的发热量过大,导致其寿命缩短。不过那时的CPU集成度很低,而目前的CPU集成度相当高,因此显得现在的CPU发热量更大。随着CPU的制造工艺提高,近年来各种CPU的工作电压有逐步下降的趋势,目前台式机用CPU核电压通常为2V以内,笔记本专用CPU的工作电压相对更低,从而达到大幅减少功耗的目的,以延长电池的使用寿命,并降低了CPU发热量。而且现在的CPU会通过特殊的电压ID(VID)引脚来指示主板中嵌入的电压调节器自动设置正确的电压级别。
许多面向新款CPU的主板都会提供特殊的跳线或者软件设置,通过这些跳线或软件,可以根据具体需要手动调节CPU的工作电压。很多实验表明在超频的时候适度提高核心电压,可以加强CPU内部信号,对CPU性能的提升会有很大帮助——但这样也会提高CPU的功耗,影响其寿命及发热量,建议一般用户不要进行此方面的操作。
此外从Vinice核心的Athlon 64开始,AMD在Socket 939接口的处理器上采用了动态电压,在CPU封装上不再标明CPU的默认核心电压,同一核心的CPU其核心电压是可变的,不同的CPU可能会有不同的核心电压:1.30V、1.35V或1.40V。
10. CPU流水线和超标量:
对于CPU来说,它的工作可分为获取指令、解码、运算、结果几个步骤。其中前两步由指令控制器完成,后两步则由运算器完成。按照传统的方式,所有指令按顺序执行,先由指令控制器工作,完成一条指令的前两步,然后运算器工作,完成后两步,依此类推……很明显,当指令控制器工作时运算器基本上处于闲置状态,当运算器在工作时指令控制器又在休息,这样就造成了相当大的资源浪费。于是CPU借鉴了工业生产中被广泛应用的流水线设计,当指令控制器完成了第一条指令的前两步后,直接开始第二条指令的操作,运算器单元也是,这样就形成了流水线。流水线设计可最大限度地利用了 CPU资源,使每个部件在每个时钟周期都在工作,从而提高了CPU的运算频率。
工业生产中采用增设工人的方法加长流水线作业可有效提高单位时间的生产量,而CPU采用级数更多的流水线设计可使它在同一时间段内处理更多的指令,有效提高其运行频率。如Intel在Northwood核心Pentium 4处理器中设计的流水线为20级,而在Prescott核心Pentium 4处理器中其流水线达到了31级,而正是超长流水线的使用,使得Pentium 4在和Athlon XP(整数流水线10级,浮点流水线15级)的频率大战中取得了优势。
CPU工作时,指令并不是孤立的,许多指令需要按一定顺序才能完成任务,一旦某个指令在运算过程中发生了错误,就可能导致整条流水线停顿下来,等待修正指令的修正,流水线越长级数越多,出错的几率自然也变得更大,旦出错影响也越大。在一条流水线中,如果第二条指令需要用到第一条指令的结果,这种情况叫做相关,一旦某个指令在运算过程中发生了错误,与之相关的指令也都会变得无意义。
最后,由于导电体都会产生延时,流水线级数越长导电延迟次数就越多,总延时自然也就越长,CPU完成单个任务的时间就越长。因此,流水线设计也不是越长越好的。
超流水线是指某型 CPU内部的流水线超过通常的5~6步以上,例如Pentium pro的流水线就长达14步。将流水线设计的步(级)数越多,其完成一条指令的速度越快,因此才能适应工作主频更高的CPU。超标量是指在一个时钟周期内CPU可以执行一条以上的指令。这在486或者以前的CPU上是很难想象的,只有Pentium级以上CPU才具有这种超标量结构;这是因为现代的CPU越来越多的采用了RISC技术,所以才会超标量的CPU。
11.制作工艺
通常我们所说的CPU的“制作工艺”指得是在生产CPU过程中,要进行加工各种电路和电子元件,制造导线连接各个元器件。通常其生产的精度以微米(长度单位,1微米等于千分之一毫米)来表示,未来有向纳米(1纳米等于千分之一微米)发展的趋势,精度越高,生产工艺越先进。在同样的材料中可以制造更多的电子元件,连接线也越细,提高CPU的集成度,CPU的功耗也越小。
制造工艺的微米是指IC内电路与电路之间的距离。制造工艺的趋势是向密集度愈高的方向发展,。密度愈高的IC电路设计,意味着在同样大小面积的IC中,可以拥有密度更高、功能更复杂的电路设计。微电子技术的发展与进步,主要是靠工艺技术的不断改进,使得器件的特征尺寸不断缩小,从而集成度不断提高,功耗降低,器件性能得到提高。芯片制造工艺在1995年以后,从0.5微米、0.35微米、0.25微米、0.18微米、0.15微米、0.13微米、90纳米一直发展到目前最新的65纳米,而45纳米和30纳米的制造工艺将是下一代CPU的发展目标。
提高处理器的制造工艺具有重大的意义,因为更先进的制造工艺会在CPU内部集成更多的晶体管,使处理器实现更多的功能和更高的性能;更先进的制造工艺会使处理器的核心面积进一步减小,也就是说在相同面积的晶圆上可以制造出更多的CPU产品,直接降低了CPU的产品成本,从而最终会降低CPU的销售价格使广大消费者得利;更先进的制造工艺还会减少处理器的功耗,从而减少其发热量,解决处理器性能提升的障碍.....处理器自身的发展历史也充分的说明了这一点,先进的制造工艺使CPU的性能和功能一直增强,而价格则一直下滑,也使得电脑从以前大多数人可望而不可及的奢侈品变成了现在所有人的日常消费品和生活必需品。
12 TDP功耗
TDP的英文全称是“Thermal Design Power”,中文翻译为“热设计功耗”,是反应一颗处理器热量释放的指标,它的含义是当处理器达到负荷最大的时候,释放出的热量,单位为瓦(W)。
CPU的TDP功耗并不是CPU的真正功耗。功耗(功率)是CPU的重要物理参数,根据电路的基本原理,功率(P)=电流(A)×电压(V)。所以,CPU的功耗(功率)等于流经处理器核心的电流值与该处理器上的核心电压值的乘积。而TDP是指CPU电流热效应以及其他形式产生的热能,他们均以热的形式释放。显然CPU的TDP小于CPU功耗。换句话说,CPU的功耗很大程度上是对主板提出的要求,要求主板能够提供相应的电压和电流;而TDP是对散热系统提出要求,要求散热系统能够把CPU发出的热量散掉,也就是说TDP功耗是要求CPU的散热系统必须能够驱散的最大总热量。
现在CPU厂商越来越重视CPU的功耗,因此人们希望TDP功耗越小越好,越小说明CPU发热量小,散热也越容易,对于笔记本来说,电池的使用时间也越长。Intel和AMD对TDP功耗的含义并不完全相同。AMD的的CPU集成了内存控制器,相当于把北桥的部分发热量移到CPU上了,因此两个公司的TDP值不是在同一个基础上,不能单纯从数字上比较。另外,TDP值也不能完全反映CPU的实际发热量,因为现在的CPU都有节能技术,实际发热量显然还要受节能技术的影响,节能技术越有效,实际发热量越小。
TDP功耗可以大致反映出CPU的发热情况,实际上,制约CPU发展的一个重要问题就是散热问题。温度可以说是CPU的杀手,显然发热量低的CPU设计有望达到更高的工作频率,并且在整套计算机系统的设计、电池使用时间乃至环保方面都是大有裨益。目前的台式机CPU,TDP功耗超过100W基本是不可取的,比较理想的数值是低于50W。
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