什么是多时钟周期cpu
什么是多时钟周期cpu
中央处理器(CentralProcessingUnit)的缩写,即CPU,CPU是电脑中的核心配件,只有火柴盒那么大,几十张纸那么厚,但它却是一台计算机的运算核心和控制核心。下面是学习啦小编带来的关于什么是多时钟周期cpu的内容，欢迎阅读!
什么是多时钟周期cpu：
时钟周期是一个时间的量，人们规定10纳秒(ns)为一个时钟周期。时钟周期表示了SDRAM所能运行的最高频率。更小的时钟周期就意味着更高的工作频率。对于PC100规格的内存来说，它的运行时钟周期应该不高于10纳秒。纳秒与工作频率之间的转换关系为：1000 / 时钟周期 = 工作频率。例如，标称10纳秒的PC100内存芯片，其工作频率的表达式就应该是1000 / 100 = 100MHZ，这说明此内存芯片的额定工作频率为100MHZ。
目前市场上一些质量优秀的内存通常可以工作在比额定频率高的频率下，这为一些喜欢超频的朋友带来了极大的方便。例如KingMAX的PC100内存，此类内存多采用8纳秒的芯片，相对于其100MHZ的频率来说，频率提高的余地还很大，许多用户都可以让它们工作在133MHZ甚至更高的频率下。能不能超频使用很大程度上反应了内存芯片以及PCB板的质量。
指令周期是取出并执行一条指令的时间，指令周期常常有若干个CPU周期(也叫机器周期)，CPU周期一般由12个时钟周期组成(时钟周期通常由晶振决定)。
也就是说指令周期的通常大于cpu周期，指令周期的长短与执行的指令有关，有的指令需要花费更多的CPU周期。
1、时钟周期
时钟周期也称为振荡周期，定义为时钟脉冲的倒数(可以这样来理解，时钟周期就是单片机外接晶振的倒数，例如12M的晶振，它的时间周期就是1/12 us)，是计算机中最基本的、最小的时间单位。
在一个时钟周期内，CPU仅完成一个最基本的动作。对于某种单片机，若采用了1MHZ的时钟频率，则时钟周期为1us;若采用4MHZ的时钟频率，则时钟周期为250us。由于时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲，它控制着计算机的工作节奏(使计算机的每一步都统一到它的步调上来)
在8051单片机中把一个时钟周期定义为一个节拍(用P表示)，二个节拍定义为一个状态周期(用S表示)。
2、机器周期
在计算机中，为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段，每一阶段完成一项工作。例如，取指令、存储器读、存储器写等，这每一项工作称为一个基本操作。完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。
8051系列单片机的一个机器周期同6个S周期(状态周期)组成。前面已说过一个时钟周期定义为一个节拍(用P表示)，二个节拍定义为一个状态周期(用S表示)，8051单片机的机器周期由6个状态周期组成，也就是说一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。
3、指令周期
指令周期是执行一条指令所需要的时间，一般由若干个机器周期组成。指令不同，所需的机器周期数也不同。对于一些简单的的单字节指令，在取指令周期中，指令取出到指令寄存器后，立即译码执行，不再需要其它的机器周期。
对于一些比较复杂的指令，例如转移指令、乘法指令，则需要两个或者两个以上的机器周期。
通常含一个机器周期的指令称为单周期指令，包含两个机器周期的指令称为双周期指令。
CC2530的每个指令周期是一个时钟，而标准的8051 每个指令周期是12 个时钟。
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计算机的性能在很大程度上由CPU的性能决定，而CPU的性能主要体现在其运行程序的速度上。影响运行速度的性能指标包括CPU的工作频率、Cache容量、指令系统和逻辑结构等参数。
主频主频也叫时钟频率，单位是兆赫(MHz)或千兆赫(GHz)，用来表示CPU的运算、处理数据的速度。通常，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。主频和实际的运算速度存在一定的关系，但并不是一个简单的线性关系。 所以，CPU的主频与CPU实际的运算能力是没有直接关系的，主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度。在Intel的处理器产品中，也可以看到这样的例子：1 GHz Itanium芯片能够表现得差不多跟2.66 GHz至强(Xeon)/Opteron一样快，或是1.5 GHz Itanium 2大约跟4 GHz Xeon/Opteron一样快。CPU的运算速度还要看CPU的流水线、总线等各方面的性能指标。
外频外频是CPU的基准频率，单位是MHz。CPU的外频决定着整块主板的运行速度。通俗地说，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)相信这点是很好理解的。但对于服务器CPU来讲，超频是绝对不允许的。前面说到CPU决定着主板的运行速度，两者是同步运行的，如果把服务器CPU超频了，改变了外频，会产生异步运行，(台式机很多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。
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