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CPU基础知识科普

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CPU的英文全称是(Central Processing Unit),中文意思翻译中央处理器,是计算机的主要设备之一,功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。下面就让小编带你去看看CPU基础知识大全,希望能帮助到大家!

关于cpu的简单知识

一、cpu分类

分intel和amd两类,

二、cpu升级是怎么回事儿

市场上有i3 i5 i7 i9这几款intel产品了,那么升级不是这么回事儿。

举例:i7-6950__和i9-9900k/kf,i7-6950__性能比i9-9900k/kf还好,为什么呢?

我们搞清楚,i7,i9只是intel的一个分类,并不是升级,升级是看后面的数字。

举例:i7-6950__,i7代表型号,6代表第六代,950代表性能。

CPU的基本技术参数

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。

CPU的主频=外频×倍频系数。

很多人认为主频就决定着CPU的运行速度,这不仅是片面的,而且对于服务器来讲,这个认识也出现了偏差。

至今,没有一条确定的公式能够实现主频和实际的运算速度两者之间的数值关系,即使是两大处理器厂家Intel(英特尔)和AMD,在这点上也存在着很大的争议,

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。

主频和实际的运算速度是有关的,只能说主频仅仅是CPU性能表现的一个方面,而不代表CPU的整体性能。

CPU的运算速度还要看CPU的流水线、总线等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。

目前的绝大部分电脑系统中外频与主板前端总线不是同步速度的

从零开始的!小白都能看懂的!CPU科普

一个CPU,影响它的性能的主要方面有五个

①主频 ②核心 ③线程 ④架构 ⑤制程

让我们一个一个来

① 主频 主频就是指你的CPU单核(注意!是单核!某宝奸商所谓的总主频算法全部都是在坑人!)运算频率。不用说,绝对是越高越好。而主频又分为默频和睿频。默频是指默认主频,就是你的CPU在正常工作环境下的运算频率,而睿频则是你的CPU在碰到高负载、高性能要求的工作环境时的运算频率。相应的,默频功耗更低,性能却没有那么强劲;而睿频性能强劲却功耗偏高。

② 核心 核心指物理核心数,类似于一个人的大脑,一个人脑子越多肯定能同时处理的事就越多(?好奇怪的比喻)这种东西也是越多越好,不过嘛,有的游戏单核优化/双核优化/四核优化,那你用四核打游戏和用64核打游戏其实差别不大,核心数的多少在多开和特殊工作环境时的差别会比较明显。

③ 线程 线程数决定了一个物理核心多开任务的能力。超线程是一种提高核心利用率的方式,但是不能替代核心!比如4c8t(4核心八线程)就不如6c6t(6核心6线程)(同种架构的对比),不过4c4t肯定比4c8t在多开任务能力方面要弱,不过打游戏的时候没有大的差别

④ 架构 架构是一个CPU最重要的东西!!!抛开架构看核心、线程与主频都属于耍流氓!比如至强E3看起来多核心高频率性能强劲但是打起游戏来没有i系列要强,而架构的问题我们一篇文章肯定说不全所以我们先只是简单提一下。

⑤ 制程 制程则是指CPU内部电路间的距离,这东西肯定是越小越好,一样大的CPU,制程更小内电路也就更多,比如同条件下一般来说10nm就比14nm要先进。

那么我们又该如何仅根据一款CPU的名字来大致的判断性能呢?

打个比方:i9 9900k

i9-产品系列

9-九代

90-定位

KF-后缀

产品系列,代数,定位肯定是越大性能越强劲

而后缀嘛,就比较复杂了

I家:

__-性能最强至尊版

K-能超频(不锁倍频)版

F-无核显版

U-低功耗版(移动端)

Y-超低功耗版

T-低功耗版(台式)

H/M-移动端标压

HQ/MQ-四核移动端标压

A家:

__-高频

K-能超频(锐龙处理器全系可超频,这个后缀仅在速龙处理器能见到)

U-低电压版(移动端)

H-移动端标压

那么我所列举的例子后缀含义很明显了,就是可超频

经典误区:

i7一定比i5好,i5一定比i3好

(这句话是典型的误区,根据代数的不同性能也会有所不同,影响CPU性能的方面也很多样,所以并非是这样的!!!)

INTER一定比AMD好

(这是经典问题了,锐龙系列出来前不可否认I家全面碾压A家,不过锐龙一出AMD瞬间翻身,现在几乎超越了INTER)

有问题可以在评论区问我们哦,那么第一篇就到这里了,我们下期再见!

而外频与前端总线(FSB)频率又很容易被混为一谈,

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。

有一条公式可以计算,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所有同时传输的数据的宽度和传输频率。

比方,现在的支持64位的至强Nocona,前端总线是800MHz,按照公式,它的数据传输最大带宽是6.4GB/秒。

前端总线的速度指的是数据传输的速度,

外频是CPU与主板之间同步运行的速度。

也就是说,

100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一亿次;

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,一味追求高主频而得到高倍频的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

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,以前家庭用CPU容量最大的是512KB,现在笔记本电脑中也可以达到2M,而服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存更高,可以达到8M以上。

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。

其实最早的L3缓存被应用在AMD发布的K6-III处理器上,当时的L3缓存受限于制造工艺,并没有被集成进芯片内部,而是集成在主板上。在只能够和系统总线频率同步的L3缓存同主内存其实差不了多少。后来使用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还打算推出一款9MB L3缓存的Itanium2处理器,和以后24MB L3缓存的双核心Itanium2处理器。   但基本上L3缓存对处理器的性能提高显得不是很重要,比方配备1MB L3缓存的__eon MP处理器却仍然不是Opteron的对手,由此可见前端总线的增加,要比缓存增加带来更有效的性能提升。


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