CPU

我们通常将cpu比喻为人类的大脑,是计算机的核心部件, 决定了一台电脑的运算性能好坏。通常cpu核心参数有:架构、缓存、主频、核心、线程。

- 架构

  1. CPU架构是CPU厂商给属于同一系列的CPU产品定的一个规范,主要目的是为了区分不同类型CPU的重要标示。目前市面上的CPU分类主要分有两大阵营,一个是intel、AMD为首的复杂指令集CPU,另一个是以IBM、ARM为首的精简指令集CPU。
  2. 代数越高的cpu对应的架构也越好。比如 i7-9700K 属于9代cpu, 其架构也线先进很多。

- 主频

  1. cpu的主频是cpu内核工作的时钟频率。注意:cpu的主频不代表cpu的速度,因为电脑的整体运行速度不仅仅取决于cpu的运算速度,还和系统其他部件如内存、硬盘等运行情况有关。但提高主频对于提高CPU运算速度至关重要。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。

  2. cpu主频 = 外频 * 倍频 。

  3. 外频:就是除cpu之外系统其他部件如主板芯片组、内存、外部接口等的运行频率,这些设备的运行频率早就固定下来了, 而且远低于cpu的工作频率。这样以来如果cpu随意通过的提高外频来提高整体的运行速度,那么会造成cpu与其他设备的冲突, 计算机不能正常工作,所以提出了倍频的概念。

  4. 倍频:目前的CPU设计的外频都相当低, CPU要获得更快运算速度,我们就需要获得一个超高速的频率来支撑更快运算速度。而CPU通常就是在内部设计有一个锁相环频率发生器,对于输入的时钟信号进行分频处理,按照一定比例提高输入的外频频率,从而得到CPU的实际工作频率,这个比例就称之为倍频系数(简称倍频)。利用倍频技术, 较为完美地解决了CPU和内存等数据中转站的异步运行问题。为CPU后来向更高频率方向发展打下了扎实的基础。

  5. 超频:一般是指强迫设备运行在高于其默认频率的主频以获得更高的性能,诸如CPU、显卡、内存等都可以超频, 其中以CPU为最为流行,可以在最大程度压榨CPU的性能,提高产品的性价比。超频一般就是超倍频或外频。在不同时代,超得的是不同的频。在Pentium MMX时,Intel为了让CPU稳定工作,在主板BIOS中锁定了倍频, 不能随意更改倍频,那时候的我们只能从提高外频着手,一些旧式主板可通过设置主板上的跳线来变更计算机系统的外频(还记得跳线怎么插吗?),而在后期的主板BIOS中一般都会有SoftMenu技术,我们只需要在BIOS界面中动动手指头,调整外频频率就可以顺利提高CPU的主频。而现在大家为了创造更高的主频,一般都是选择超倍频,因为超倍频提升幅度远比外频要高,而且来得容易。同样只需要在主板BIOS上调整倍频即可,目前很多主板都自带一键超频功能,主板厂商都BIOS中帮你调整好超频参数,只需要一键点击皆可以超倍频。需要注意的是,超频会导致CPU发热量远大于正常工作温度,甚至是降低 CPU性能、寿命(缩缸)或造成系统的不稳定(蓝屏)。 降低 CPU 寿命是因为超频产生的高温会导致“电子迁移”现象, 而“电子迁移”现象会损坏CPU内部精密设计的晶体管,所以一定要必须做好CPU的散热工作,液氮超频也是出于这样的考虑。

- 缓存:

  1. 缓存的意义很广泛, 电脑整机最大的缓存可以体现为内存条、显卡上的显存就是显卡芯片所需要用到的缓存、硬盘上也有相对应的缓存、CPU有着最快的缓存(L1、L2、L3缓存等),缓存就是数据交换的缓冲区(称作Cache)。

  2. cpu缓存速度和内存的速度:简单地打个比方:如果CPU在L1一级缓存中找到所需要的资料要用的时间为3个周期左右,那么在L2二级缓存找到资料的时间就要10个周期左右,L3三级缓存所需时间为50个周期左右;如果要到内存上去找呢,那就慢多了,可能需要几百个周期的时间。

  3. 三级缓存(L1, L2, L3)是什么?三级缓存都是集成在cpu内的缓存,其中L1最靠近cpu核心,L2其次,L3最次。 更多关于cpu三级缓存的内容:为什么cpu缓存会分L1, L2, L3?

- 核心 CPU的核心数是指物理上,也就是硬件上存在着几个核心。比如,双核就是包括2个相对独立的CPU核心单元组,四核就包含4个相对独立的CPU核心单元组。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。

- 线程 线程数是一种逻辑的概念,简单地说,就是模拟出的CPU核心数。比如,可以通过一个CPU核心数模拟出2线程的CPU,也就是说,这个单核心的CPU被模拟成了一个类似双核心CPU的功能。我们从任务管理器的性能标签页中看到的是两个CPU。 比如Intel赛扬G460是单核心,双线程的CPU,Intel 酷睿i3 3220是双核心 四线程,Intel 酷睿i7 4770K是四核心 八线程 ,Intel 酷睿i5 4570是四核心 四线程等等。 对于一个CPU,线程数总是大于或等于核心数的。一个核心最少对应一个线程,但通过超线程技术,一个核心可以对应两个线程,也就是说它可以同时运行两个线程。

cpu型号问题

【1】intel处理器型号是怎么命名的 【2】笔记本cpu性能排名

参考文章: 1cpu架构:一文读懂cpu架构 [2]cpu频率:讲了这么多年的cpu频率,到底是什么? [3]cpu缓存:为什么cpu缓存会分L1, L2, L3? [4]cpu缓存:为什么cpu有多层缓存 [5]cpu核心和线程:cpu个数、cpu核心数、cpu线程数

Last modification:June 28th, 2020 at 11:32 am
如果觉得我的文章对你有用,请随意赞赏